新建工程桩基施工对旧船闸影响的分析

◎ 周腾 中交四航局第二工程有限公司

1.引言

为及时掌握新建船闸桩基施工过程中旧船闸的工作状态信息，发现可能发生危险的先兆，预防工程破坏事故的发生；分析施工过程中旧船闸的稳定和变化情况，确保施工期间，旧船闸的正常运营，保证旧船闸的安全。在旧船闸南北两侧对称布设变形监测点，在施工过程中进行连续监测，对监测数据进行分析，预测施工可能产生的影响，从而保证旧船闸的安全和指导现场施工，使整个工程能有序、安全的进行。

2.工程概况

联石湾旧船闸于1989年建成投产，至今已有30年的历史。经多年运行，旧船闸不能达到现行设防标准要求，为解决现有船闸防洪能力不达标，消除防洪安全隐患的需要，在旧船闸北侧新建1座主体结构满足珠江干线1000吨级船舶通航要求的船闸（新建船闸与旧船闸轴线基本平行，距离约48m）。

图1 监测点布置图

3.新建工程桩基施工期间旧船闸的监测

在桩基施工期间的监测主要是连续观测其沉降及水平位移情况。

3.1 监测点埋设

监测点埋设位置见图1《监测点布置图》，分别编号5～17，沉降位移共用。

3.2 数据采集

水平位移监测采用极坐标法，使用全站仪进行量测。沉降监测采用NA2型水准仪按三等水准测量的技术要求测量。2016年12月14日进行首次观测，以每周一次的频率连续观测。

4.监测数据统计、分析

依监测成果，根据变形量的大小跟变形速率，分阶段的对监测数据进行统计，然后结合现场施工进度情况，逐个对每一监测期间的变形情况进行分析如下：

4.1 新建船闸主体桩基工程开工前

首次至2017年5月17日的监测成果汇总于表1。期间施工方面开展了上游导航墙、左岸防汛路、船闸管理区等区域的水泥搅拌桩施打工作、主体区域的场地整平和旧船闸管理区的拆除，以上活动并未对旧船闸造成影响。

4.2 新建船闸主体桩基工程开工后

5月19日开始主体水泥搅拌桩的施打；20日上闸首钢板桩开始施打；同时施工的还有下闸首场地整平。

5月24日观测首次发现有沉降，至5月31日所有点均发生了沉降，但均未发现水平位移。

首次发现沉降时的沉降量如表2所示。

随着主体桩基工程施工进度的推进，6月7日观测首次发现有4个点产生了位移；至6月28日所有监测点均产生了位移。首次在观测中发现水平位移时的相关数据如下面表3所示。

由表2和表3，可以看出，主体桩基工程的施工引起了旧船闸发生了变形，先是施工区域附近的点位发生了沉降，随着施工范围的扩大，所有点位均发生了沉降，随后产生位移。通过观测数据可以看出，沉降先于水平位移发生，有些监测点甚至在沉降发生后35天才发生水平位移，并且位移是在所有监测点均产生了沉降之后才发生。

沉降监测数据显示，所有监测点在2017年6月21日至11月1日期间均未发现沉降，开始监测至2017年6月21日，各监测点的沉降量如表4所示，最大沉降量11mm，最小沉降量1mm。离施工区域越近沉降越大；靠近施工区域的地方，北侧沉降比南侧大，离施工区域远的地方，南侧沉降比北侧大。

在此期间，所有监测点均持续发生位移，期间每个监测点所产生的位移量如下面表5所示。

表2 首次发现沉降数据统计表

表3 首次发现水平位移数据统计表

表4 2016.12.14～2017.6.21累计沉降统计表

表5 2017.6.21～2017.11.1水平位移数据统计表

从表5可以看出，上下导航墙的位移最小，位移值≤3mm。闸室部分：距离施工区域相对远点、靠近上游导航墙的南北两侧（点7、点8），位移方向及位移量的大小相对一致；靠近施工区域的点9～16，南侧监测点的位移量明显大于北侧监测点，从图2可以明显看出，监测点都是往南位移，位移量达到峰值以后都会往北回弹，北侧比南侧先回弹，且幅度也更明显、速率更快，

然后趋于稳定，而南侧则是位移量达到峰值后缓慢往北回弹，运动趋势基本介于稳定与往北回弹之间。

各监测点水平位移出现峰值时的具体数据如表6所示，旧船闸闸室靠上游段的点5～10水平位移峰值2017年7月26日当次观测中集中出现，而靠下游段的点11～17则于2017年8月16日当次观测中测得；位移量最大为+28mm(点14),最小为-6mm（点17）。

对比现场施工情况，发现水平位移出现峰值时，也是监测点位附近施工区域基坑格栅墙的水泥搅拌桩施工完毕时。可见基坑格栅墙的水泥搅拌桩施工是造成旧船闸水平位移的主要原因。

5.结论

（1）50米范围以外的施工活动不会引起旧船闸的沉降和水平位移。

（2）50米范围以外的基坑格栅墙的水泥搅拌桩施工会引起沉降和水平位移。首先产生的是沉降，一段时间后，沉降趋于稳定；各监测点在产生沉降后一段时间内（7～35天）发生往南位移。

（3）沉降稳定后，随着新建工程施工进度的推进旧船闸的水平位移继续加大，附近区域基坑格栅墙的水泥搅拌桩施工完毕时，水平位移达到峰值。施工完毕后，所有监测点均往北方向位移；施工完毕后一个月内，一个月内靠上游的点5～10位移有所反复，但累计位移量均未超过峰值；其余点位均处于稳定或往北方向位移的状态。旧船闸北侧闸墙上的监测点位移量明显大于南侧监测点。

表6 水平位移峰值统计表

图2 监测点位移曲线图

目前旧船闸附近的基坑格栅墙的水泥搅拌桩也施工完毕，在后续的各道工序施工中将参考此前

监测数据安排施工顺序，并继续对旧船闸进行沉降和水平位移观测，发现异常情况立即上报。保证旧船闸在新建工程施工过程中的安全。