001 船坞环境效益的对策

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1、船坞工程环境效应的对策诸荣海1.工程概况：四三七厂护卫舰下水设施改造（造船坞）工程位于黄浦江东岸，沪东造船厂厂内四号码头与五号码头之间，本船坞坞口工程（1#～3#轴线）纵向长度为33m，横向长度为146m，口门宽度为92m，坞口的结构可分为两部分，沉井和坞口底板。两个沉井有相同的平面尺寸，纵向33m，横向27m，高度27m，，沉井顶面高程＋4.5m，刃脚高程－22.5m。其中北沉井为坞门墩兼做泵房用，南沉井为坞门墩兼做变电房用。坞口底板为钢筋砼结构，纵向33m，横向92m，厚度一般为3.5m，板顶标高由外口向内依次为-8.0m、-7.2m、-7.7m，板底标高为-11.2m

2、。坞口底板下为F800的PHC桩基，在坞口底板江侧采用PU16钢板桩止水，并通过防渗齿坎与底板连接。坞口底板下有旋喷桩和水泥搅拌桩加固地基，坞口U型门槽采用花岗岩镶面。为保证坞口底板干施工，设计采用了钢板桩和支撑体系，与两个沉井共同形成36m×92m的平面范围，在这个平面范围内，交替降水挖泥和安装支撑，最后现浇坞口底板。基坑围护采用PU32、PU16钢板桩挡水加五道支撑及立柱桩组成支撑体系。（见附图一：437厂护卫舰下水设施改造（造船坞）工程施工总平面图（三航施工段））。沉井及其相关项目为上海市基础公司承建，我们三航局负责坞口桩基施工和坞口砼底板施工。坞室部分（3#～20#

3、轴线）纵向长度为345m，横向长度为196m，坞室净宽为92m。我们三航局承建3#～10#轴线，10#～20#轴线由上海市基础公司承建。我们三航承担的四三七厂船坞工程自2000年4月14日正式开工以后，因甲方的生产需要，施工现场条件的限制及基础公司施工的影响，迟迟未能进入施工高潮阶段。直至2001年第二季度，基础公司沉井基本稳定下来，我们项目部的坞口工程得以全面展开。2001年下半年我们完成了坞口围护支撑体系和坞室基础桩的施工，2002年1月分三次浇筑完了坞口底板10000多m3的大体积砼，2月开始拆除围护支撑体系，2002年4月19日关上坞门，开挖坞室土体，施工坞室底板砼

4、，至6月24日坞底板将施工完毕，船坞主体竣工。船坞工程属深基坑工程，它的环境效应问题，其实就是环境土力学问题，它正日益引人瞩目。由于基坑工程特点是具有很强的区域性。上海地区土层从自然地面至地下28m左右多为淤泥质黏土，地下水位高，围护结构要挡土止水，以内支撑为主，考虑到软土具有蠕变性，很注重“时空效应”，适用分部分段分层开挖，随挖随撑以减少环境效应。深基坑工程事故给周围环境会带来不良效应，甚至造成严重的后果。基坑围护结构极限状态可分为两大类：（1）承载能力极限状态（2）正常使用极限状态。基坑围护体系一般是临时结构，安全储备小，且受勘察、设计和工程施工质量的影响，具有较大的风

5、险。它所达到的两类极限状态，都将给环境带来不同程度的影响，其环境效应问题已愈来愈为人们所认识。2.桩基施工环境效应船坞的一般工期为25~28个月，而业主要求压缩至20月。这难度是相当大的。任何一个项目其工期的确定都具有施工进度控制的科学性，施工工艺的技术性及工序间的相连性。压缩工期的主要方向：（1）改变传统的施工工艺，进行工艺创新。（2）设计结构进一步优化。（3）压缩每道工序的持续时间。在这点上因结构施工它具有必要的养护等工艺技术要求较难压缩，所以我们想把压缩工期的重点放在沉桩施工中，但沉桩的速率对周边环境的影响较大。本工程选用的桩型：水泥土搅拌桩、高压旋喷桩、PHC管桩、

6、钢筋混凝土板桩、Box钢板桩及卢森堡PU系列钢板桩和韩国拉森系列钢板桩等。桩型、规格繁多、桩位布置稠密，桩基施工对周边环境影响比较大，围护桩施工也同样存在这个问题。例1：上海基础公司按“船坞施工图设计总说明”的原则编制沉桩施工顺序，在累计沉桩总数达到880根时，南侧的造船平台正值军舰生产关键时刻（安装主要设备系统），其安装的精确度要求很高，一般都用激光仪器进行定位测量，精度需达到丝级，这就要求造船平台的沉降变形、抗振动要求相当高。为满足这一要求船台边线至沉桩距离不得小于80m。这给施工的安排带来了许多问题。2000-11-19日业主通知上海基础公司南坞墙沉桩施工暂停，以满足

7、军工生产需要。例2基础公司北侧板桩沉桩:时间：2000-12-6~2000-12-27数量：217根桩型：500mm×500mm×10850mm钢筋混凝土板桩对周边环境影响：由于土体挤压，板桩轴线2m范围内土体抬高50~80cm，距板桩轴线8.1m处的活动房地坪产生2cm宽的裂缝。例3.由于在距坞尾15m处的轴线大道上，建设单位安装600吨门吊，600吨门吊的自重达4500t（见附图二：600吨门吊安装场地布置示意图）。安装期间使坞尾的墙身及锚拉系统过早受力，造成轴线大道沉降了47mm，坞尾锚碇板桩位移了97mm，