针对上海地区防汛墙的建设和后期维护的研究与论文_沈思思

上海市水利工程集团有限公司

摘要:分析上海地区因特殊地质土体,防汛墙在建设过程中的技术问题和后期的保护问题。分析防汛墙建设的经济效益和今后发展的道路的方向。分析城区防汛墙面临的问题以及影响因素并尝试寻找解决方法。从可持续发展的角度来建设防汛墙。

关键词:防汛墙;地表沉降;可持续发展

防汛墙是城市堤防的组成部分,它以挡水为主,兼能防渗,挡土和协调环境的功能。防汛墙在防洪,引导水流上起着重要的作用。在上海地区,因其特殊的土壤地质,为防汛墙的建造和后期维护增加了困难,如何有效的保护防汛墙使得发挥更好的经济效益成为一个难题。上海中心城区的防汛墙已有过4次加高加固记载,上海地区的土壤地质较其他地区有差异,加上超过2000万的人口,密度极高,阶段性沉降变形大。在建造防汛墙的过程中,不止对施工工法进行研究,同时也应该从城市自然地理角度进行分析。在我国,上海地区发生的地面沉降现象较早,影响也较大。从自然地理角度来讲,上海城区的人口和建设达到一定程度后会导致地貌问题的凸显,同时增加了转化为城市地貌灾害的可能性,这也增加了防汛墙在建设过程中和日后维护的难度。针对防汛墙方面的施工,应当考虑全面,完成工程的同时能够做到质量长久牢靠,减少维修次数,加强与环境和善融合。本篇文章结合徐汇滨江地区公共开放空间综合环境建设工程(以下简称徐汇滨江工程)进行分析研究。

1工程概况及工程内问题阐述

本工程部分防汛墙拆除老结构、新建新结构的工程内容,若不对新老结构交界面进行处理,将对工程的稳定性、防渗性和使用寿命造成极大的影响。

所以,在施工前须将原混凝土表面冲洗湿润,然后用高一级标号的水泥砂浆抹面,最后浇注相同型号的混凝土。有些混凝土较薄,为了保护原有混凝土不被破坏,可以采用喷射混凝土对其进行修补。为了提高粘结质量,可以在新混凝土中加入一定量的膨胀剂使其扩张增加黏着面积。同时采用混凝土界面处理剂或聚合物改性水泥砂浆,可防空鼓、防水隔潮防腐。

3针对本工程的施工工艺简述

3.1部分断面内排钻孔灌注桩为密排灌注桩,施工时采取跳仓施工,施工前两侧的灌注桩的必须达到终凝后方可开钻。临水侧灌注桩需搭设排架作为桩机平台,另一侧以防汛作为支撑,桩机横跨在平台与防汛墙之间施工,排架顶高程与现有防汛墙顶高程相同,保证桩架垂直,同时增设防倾倒措施。所有断面的外排灌注桩具备干地施工条件,施工工艺在此不做赘述。

3.2打预制方桩

本工程使用的混凝土预制桩全部使用商品桩,为保证成品桩质量,开工前,项目部在第一时间会同监理和业主共同考察、选定质量信誉较好的预制桩生产厂家。对进入现场的混凝土预制桩成品,检查相应的厂商质保资料。预制方桩的表面须平整、密实、掉角深度不应超过5mm,局部蜂窝和掉角的缺损面积不超过全部桩表面积的0.5%,同时不得过度分布在同一局域范围内。对于混凝土裂缝的收缩程度,其深度不得超过20mm,宽度不得大于0.15mm,横向裂缝长度不得超过边长的一半。另外,桩尖与桩顶处不得存在蜂窝、麻面、裂缝或掉角等现象。

对进入现场的混凝土预制桩成品,除检查相应的厂商质保资料及外观质量以外,还将按一定比例进行破坏性验收,抽检其内在质量,主要包括钢筋的数量、间距、直径等,不符合要求的整批不得使用。

3.3板桩施工

在基坑开挖前须采用高压水枪将板桩间凹槽内冲洗干净,将密封塑料袋放入凹槽(内截面周长大于凹槽内边长不小于5cm、长度大于凹槽长度0.2m以上),再向密封塑料袋内灌入细石混凝土(塌落度不小于10cm,强度与板桩相同),对凹槽充填密实,从而止水防渗。

板桩沉桩出现异常时的处理措施:A、当板桩墙纵轴线方向的垂直度偏差超过规定时,采用修凿桩尖斜度的方法逐渐调整。若偏差较大不能调整时,制作异形板桩。B、当板桩墙产生平面扭曲时,可在后沉的板桩中逐根纠正,使墙面平滑过渡。纠正时可用钢缆系于桩顶拉桩纠偏。C、若下沉的板桩造成邻近已沉的板桩“上浮”时,可根据“上浮”的具体情况重新确定后沉板桩的桩顶标高。D、当出现脱榫时,若板桩入土不深时,将板桩拔出重新施打。若拔不出来时,可在以后紧贴板桩脱榫处内外侧打入槽钢各两根,高压水枪将板间淤泥及杂物冲洗干净,灌注细石混凝土,或采用其它经过设计等单位同意的处理方案。

4外界因素及问题

4.1地表沉降的影响

地貌缓慢形变的过程不可阻挡,城区内的沉降洼地会与其他地区形成庞大的范围,增加治理难度,其次过量的抽取地下水和进行大规模的城市基础建设也会增加对防汛墙的影响;防汛墙的工程其实治标不治本,并不能无限次的加高。且防汛墙生命周期造价成本较高,迫切需求新技术来提供可持续发展。

4.2基建工程和隧道开挖的影响

上海城区内有十多条地铁隧道,十多条车行隧道,不计其数的电力和水利隧道等。庞大的隧道量在暗挖或者改造过程中扰动了周围的土体,在特定路段穿越时会对防汛墙的墙体造成影响。

基础建设中的基坑开挖、降水、通行超载、超重车或多或少都会造成防汛墙的墙体变形,严重则会导致墙体开裂、损坏的情况。在某些项目中,若出现基坑防渗措施不规范不合理的情况会导致坑内外水力差,重则涌水,对防汛墙也造成隐患。

5应对措施

在基坑施工时,为了分析土体位移对防汛墙影响的程度,并得到准确的相关数据,建议可以采用有限元计算分析的方法,进行数值模拟,同时操作分析来判定基坑开挖所造成的影响并作为基坑设计的依据。有限元计算分析法是将复杂的问题逐步简单化来求解的,它可以适用于各种各样的复杂的形状,而且精度高,是一种有效的解决工程问题的手段。

6结论及建议

防汛墙的结构安全不仅取决于施工的工艺方法,同时也受到土体性质,周围基坑开挖和施工,附近通行的重载汽车,城市隧道,大规模的地下水抽取等因素。

单纯的对防汛墙进行加高加固改造或新建来提高安全程度不仅会消耗大量建设成本,同事增加社会经济成本和时间成本,因此,需要对防汛墙的建设地点进行充分的考察和分析,这样才能做出针对性的加固与防护措施。

建议在防汛墙设计和施工初期,进行风险评估,并加以运用GIS技术,建立环境监测数据库和防汛信息库。开展信息采集、巡视管理等综合管理机制研究系统。同时采用有限元分析法,建立物理模拟模型,实时数据分析,提高数据精度。

参考文献

[1]戴雪荣等.上海市地貌形变与防汛墙地理工程透析.地理研究.2015年11月.第24卷.第6期

[2]陈峰.上海地区防汛墙加固工程关键问题.水利水电科技进展.2014年11月.第34卷.第6期

[3]陈凯.基坑开挖对邻近防汛墙安全影响分析.基础与结构工程.市政技术.2016年.第34卷.第5期

论文作者:沈思思

论文发表刊物:《基层建设》2017年第18期

论文发表时间:2017/10/18

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