新建工程樁基施工對舊船閘影響的分析

◎ 周騰 中交四航局第二工程有限公司

1.引言

為及時掌握新建船閘樁基施工過程中舊船閘的工作狀態信息，發現可能發生危險的先兆，預防工程破壞事故的發生；分析施工過程中舊船閘的穩定和變化情況，確保施工期間，舊船閘的正常運營，保證舊船閘的安全。在舊船閘南北兩側對稱布設變形監測點，在施工過程中進行連續監測，對監測數據進行分析，預測施工可能產生的影響，從而保證舊船閘的安全和指導現場施工，使整個工程能有序、安全的進行。

2.工程概況

聯石灣舊船閘于1989年建成投產，至今已有30年的歷史。經多年運行，舊船閘不能達到現行設防標準要求，為解決現有船閘防洪能力不達標，消除防洪安全隱患的需要，在舊船閘北側新建1座主體結構滿足珠江干線1000噸級船舶通航要求的船閘（新建船閘與舊船閘軸線基本平行，距離約48m）。

圖1 監測點布置圖

3.新建工程樁基施工期間舊船閘的監測

在樁基施工期間的監測主要是連續觀測其沉降及水平位移情況。

3.1 監測點埋設

監測點埋設位置見圖1《監測點布置圖》，分別編號5～17，沉降位移共用。

3.2 數據采集

水平位移監測采用極坐標法，使用全站儀進行量測。沉降監測采用NA2型水準儀按三等水準測量的技術要求測量。2016年12月14日進行首次觀測，以每周一次的頻率連續觀測。

4.監測數據統計、分析

依監測成果，根據變形量的大小跟變形速率，分階段的對監測數據進行統計，然后結合現場施工進度情況，逐個對每一監測期間的變形情況進行分析如下：

4.1 新建船閘主體樁基工程開工前

首次至2017年5月17日的監測成果匯總于表1。期間施工方面開展了上游導航墻、左岸防汛路、船閘管理區等區域的水泥攪拌樁施打工作、主體區域的場地整平和舊船閘管理區的拆除，以上活動并未對舊船閘造成影響。

4.2 新建船閘主體樁基工程開工后

5月19日開始主體水泥攪拌樁的施打；20日上閘首鋼板樁開始施打；同時施工的還有下閘首場地整平。

5月24日觀測首次發現有沉降，至5月31日所有點均發生了沉降，但均未發現水平位移。

首次發現沉降時的沉降量如表2所示。

隨著主體樁基工程施工進度的推進，6月7日觀測首次發現有4個點產生了位移；至6月28日所有監測點均產生了位移。首次在觀測中發現水平位移時的相關數據如下面表3所示。

由表2和表3，可以看出，主體樁基工程的施工引起了舊船閘發生了變形，先是施工區域附近的點位發生了沉降，隨著施工范圍的擴大，所有點位均發生了沉降，隨后產生位移。通過觀測數據可以看出，沉降先于水平位移發生，有些監測點甚至在沉降發生后35天才發生水平位移，并且位移是在所有監測點均產生了沉降之后才發生。

沉降監測數據顯示，所有監測點在2017年6月21日至11月1日期間均未發現沉降，開始監測至2017年6月21日，各監測點的沉降量如表4所示，最大沉降量11mm，最小沉降量1mm。離施工區域越近沉降越大；靠近施工區域的地方，北側沉降比南側大，離施工區域遠的地方，南側沉降比北側大。

在此期間，所有監測點均持續發生位移，期間每個監測點所產生的位移量如下面表5所示。

表2 首次發現沉降數據統計表

表3 首次發現水平位移數據統計表

表4 2016.12.14～2017.6.21累計沉降統計表

表5 2017.6.21～2017.11.1水平位移數據統計表

從表5可以看出，上下導航墻的位移最小，位移值≤3mm。閘室部分：距離施工區域相對遠點、靠近上游導航墻的南北兩側（點7、點8），位移方向及位移量的大小相對一致；靠近施工區域的點9～16，南側監測點的位移量明顯大于北側監測點，從圖2可以明顯看出，監測點都是往南位移，位移量達到峰值以后都會往北回彈，北側比南側先回彈，且幅度也更明顯、速率更快，

然后趨于穩定，而南側則是位移量達到峰值后緩慢往北回彈，運動趨勢基本介于穩定與往北回彈之間。

各監測點水平位移出現峰值時的具體數據如表6所示，舊船閘閘室靠上游段的點5～10水平位移峰值2017年7月26日當次觀測中集中出現，而靠下游段的點11～17則于2017年8月16日當次觀測中測得；位移量最大為+28mm(點14),最小為-6mm（點17）。

對比現場施工情況，發現水平位移出現峰值時，也是監測點位附近施工區域基坑格柵墻的水泥攪拌樁施工完畢時?？梢娀痈駯艍Φ乃鄶嚢铇妒┕な窃斐膳f船閘水平位移的主要原因。

5.結論

（1）50米范圍以外的施工活動不會引起舊船閘的沉降和水平位移。

（2）50米范圍以外的基坑格柵墻的水泥攪拌樁施工會引起沉降和水平位移。首先產生的是沉降，一段時間后，沉降趨于穩定；各監測點在產生沉降后一段時間內（7～35天）發生往南位移。

（3）沉降穩定后，隨著新建工程施工進度的推進舊船閘的水平位移繼續加大，附近區域基坑格柵墻的水泥攪拌樁施工完畢時，水平位移達到峰值。施工完畢后，所有監測點均往北方向位移；施工完畢后一個月內，一個月內靠上游的點5～10位移有所反復，但累計位移量均未超過峰值；其余點位均處于穩定或往北方向位移的狀態。舊船閘北側閘墻上的監測點位移量明顯大于南側監測點。

表6 水平位移峰值統計表

圖2 監測點位移曲線圖

目前舊船閘附近的基坑格柵墻的水泥攪拌樁也施工完畢，在后續的各道工序施工中將參考此前

監測數據安排施工順序，并繼續對舊船閘進行沉降和水平位移觀測，發現異常情況立即上報。保證舊船閘在新建工程施工過程中的安全。