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。可見基坑格柵墻的水泥攪拌樁施工是造成舊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。