范圍
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水平
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豎直
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外傾(凸)
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內(nèi)傾(陷)
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隆起
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沉降
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防汛墻體
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MAX
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6.12mm
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1mm
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6.55mm
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MIN
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0.26mm
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0.146mm
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2.91mm
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墻外坡體
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MAX
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3.665cm
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68.6cm
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1.199m
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1.516cm
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MIN
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2.4E-5 m
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6E-6 m
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1E-6 m
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1E-6 m
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結(jié)合上述計算結(jié)構(gòu),對防汛墻及其樁體進(jìn)行局部模型分析。經(jīng)計算,模型中防汛墻及其樁體在吊車荷載作用下的變形見圖7。
上述圖示可見防汛墻及下覆樁體的水平變形呈上小下大趨勢,特別是左樁樁端的外曲擾度較大,這與樁端土層為淤泥質(zhì)軟土有關(guān)。
分析結(jié)果可知由于吊車吊裝施工產(chǎn)生的附加荷載很大,對防汛墻和墻外河床坡體產(chǎn)生了一定的影響。防汛墻本身的變形并不明顯,但是由于防汛墻下方的樁插入深度較淺,且樁端位于十分軟弱的淤泥質(zhì)土層,其擋土效應(yīng)降低,在應(yīng)力作用下產(chǎn)生了“踢腳”效應(yīng),使得淤泥質(zhì)土層在坡面上呈整體上隆。當(dāng)土層的上隆變形發(fā)生后,可能造成坡體滑塌,進(jìn)而影響樁體和上方防汛墻體的安全。所以從計算結(jié)果出發(fā),整個防汛墻的安全性受600噸塔吊影響較大,如果不采取一定的保護(hù)措施恨可能發(fā)生破壞。
3 針對分析結(jié)果的加固措施的比選
經(jīng)過三維模型的分析結(jié)果,發(fā)現(xiàn)模型變形受上部荷載、與防汛墻體的距離以及土體彈模影響等較為敏感,因此初步擬定可供參考的保護(hù)措施有以下幾種:
(1)移動原吊車停放位置,使其與防汛墻的距離增大。
(2)加固吊車位置下方的土體,加打攪拌樁或旋噴加固。因為經(jīng)多次計算加固土體可以有效減小土體變形。
(3)針對河床坡體的淤泥質(zhì)軟土層進(jìn)行一定的處理,如加壓拋石或水下澆混凝土保護(hù)面層,或使用噴錨混凝土,土工格柵等局部加固措施提高該層坡面的穩(wěn)定性。
(4)擴大路基箱面積,以減小傳遞至地面的壓強載荷。
(5)通過構(gòu)筑樁基承臺,將上部荷載直接傳至持力層上,有效緩解附加荷載對軟弱土層的影響。
結(jié)合現(xiàn)場實際情況,對各加固構(gòu)想的分析,發(fā)現(xiàn)(1)中,由于海關(guān)大樓和地下室的影響,吊車位置移動較為困難;(2)中,由于該區(qū)域為原防汛墻內(nèi)側(cè)區(qū)域,地下5m范圍內(nèi)存在大量石塊、混凝土壓梁等,對下部土體加固較困難;(3)中,由于墻體外碼頭已經(jīng)修筑完畢,加壓拋石或水下澆混凝土保護(hù)面層受到很大限制,且此方案可行性須進(jìn)行水務(wù)部門專家論證,較為繁瑣;(4)和(5)相對而言比較容易實施。
4加固措施的實施
通過上述各加固設(shè)想的比較分析,最終確定采用擴大路基箱面積與樁基承臺組合的加固方式。采用承重樁基結(jié)合基坑原有圍護(hù)體系承受上部荷載,將履帶吊自重及負(fù)荷利用樁體傳入下層土體,減輕上層土體的負(fù)荷,避免土體滑坡,減少吊機重荷載對防汛墻穩(wěn)定性的影響。樁基承重體系如圖8所示。
5 實施效果
對吊車基礎(chǔ)進(jìn)行加固后,為了觀測吊車施工對防汛墻的影響,專門在履帶吊邊的防汛墻上設(shè)置了3個沉降觀測點和位移觀測點。經(jīng)過三個多月的觀測,數(shù)據(jù)顯示,防汛墻的最大側(cè)向偏位為8mm,最大沉降值為17mm,符合防汛部門規(guī)定的允許偏位值。
實施的結(jié)果表明,通過對吊車基礎(chǔ)的加固,有效控制了防汛墻的偏位,減少了黃浦江畔鋼結(jié)構(gòu)施工對周邊環(huán)境的影響。