預(yù)留寬縫施工方法對船閘底板的影響

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1、萬方數(shù)據(jù)韞鬻摯?舳池霎：淼羝勰。＆T～嘟，V鬈裟42002年12月Jounl且lofNanchangUniversit“E士l西needng＆’rechf“ogy)m’刪‘文章編號：1006—0456(2002)04—0019—05預(yù)留寬縫施工方法對船閘底板的影Ⅱ向葉小可(江西省克通設(shè)計院，江西南昌330002)摘要：船閘底板常規(guī)施工方法對底板的工作狀態(tài)不利，為改善底板的工作條件，提出了預(yù)留寬縫的施工方{擊．本文通過對原型觀測資料的分析疑非線性有限元方法的模擬計算．論證不冠施工方法對船閘結(jié)構(gòu)的底板工作狀態(tài)影響較大，指出底板預(yù)留寬縫的施工方法是解決軟土地基

2、上船閘結(jié)構(gòu)底板開裂的一種有效的方扶．關(guān)■詞：船閘；施工方法；塢式結(jié)構(gòu)；有限元中田法分類號：Tv312文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A1問題的提出船閘的閘首以及軟土地基上的閘室常采用塢式結(jié)構(gòu)(又稱u型結(jié)構(gòu))f1]，這種結(jié)構(gòu)的邊墩墻和底板連成一體，整體性好；此外，這種結(jié)構(gòu)地基反力分布比較均勻，對基礎(chǔ)的要求不高，防滲性好，適應(yīng)性較強．但是，一些調(diào)查報告表明，許多采用這種結(jié)構(gòu)型式的船閘底板出現(xiàn)了不同程度的裂縫，問題嚴(yán)重的甚至危害到建筑物的安全使用【2]．影響船閘底板產(chǎn)生裂縫的原因很多，如設(shè)計理論和方法【31、施工方法、溫度應(yīng)力等?，本文主要從施工角度探討改善船閘底板工作狀態(tài)的方法

3、．塢式船閘結(jié)構(gòu)施工方法一般是在開挖的基坑內(nèi)先澆筑底板，然后再澆筑邊墩墻。最后在墻后回填土體．這種旅工方式(以下簡稱方案I)。與目前塢式結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算方法相適應(yīng)，施工上比較簡便，是普遍被采用的一種方法．圖1是塢式船閘閘首按方案1的施工順序示意．田l施工方案I示意圖但是按這種方法施工，邊墩墻的自重直接作用在底板上，使底板產(chǎn)生一定的負(fù)彎矩，此外墻后回填土后，其邊荷載的作用及回填土在固結(jié)沉降過程中對邊墩墻產(chǎn)生的摩擦力，都使底板的負(fù)彎矩增加，底板上緣出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力。以至導(dǎo)致底板裂縫的產(chǎn)生．針對這一出現(xiàn)的問題，有關(guān)專家提出了底板預(yù)留寬縫的施工方法。即設(shè)置預(yù)留寬縫將

4、底板分成中底板和兩側(cè)底板，在兩側(cè)底上澆筑邊墩墻及墻后回填土體到一定高度后，再將預(yù)留寬縫封合，使邊墩墻和底板形成一個整體．底板縫的寬度一般以工人在分縫處進(jìn)行鋼筋焊接操作的最小需要寬度而確定，大約可在1—2m范國內(nèi)，板的厚度較薄時取小值．聯(lián)接縫的處理一般是：首先鑿毛老混凝土，然后從底至上將預(yù)留鋼筋端頭用鋼筋連接，并焊牢，最后在預(yù)留寬縫內(nèi)澆注混凝土．這種施工方法的目的很明顯，就是要減小在施工過程中邊墩及回填土荷載對底板的不利影響．圖2是底板頂留寬縫施工方法中的一種方案(簡稱方案Ⅱ)．2預(yù)留寬縫施工方法及原型觀測2．1施工方法收稿日期：2002—07—03作者簡

5、介：葉小可．男，1957年生，高級工程師萬方數(shù)據(jù)南昌大學(xué)學(xué)報(工科版)2002年I越翮i?：‘r‘0一圉2施工方案Ⅱ示意圈底板頸留寬縫的施工方法隨著預(yù)留縫位置、寬縫封合時間等因素不同，可以構(gòu)成多種施工方案，這里以江蘇泗陽復(fù)線船閘為倒具體介紹這種施工方法，其施工順序如圖3所示(簡稱方案Ⅲ)．圈3施工方案Ⅲ示意圖首先在開控基坑分塊澆筑中間底板和邊墩底板；在邊墩底板上澆筑邊墩墻至設(shè)計頂部；待邊墩墻后土體回填到一定高度后寬縫封臺；墻后回填土至設(shè)計標(biāo)高．1辮弱∽：?！海候隋觯?．2施工過程的原型觀測為了解這一新施工方法的效果及探索相應(yīng)的計算方法，提高設(shè)計水平，有

6、關(guān)單位對大運河蘇北段的幾個復(fù)線船閘進(jìn)行了原型觀測研究‘耶】，觀測的內(nèi)容主要有地基反力、滲透壓力、墻背土壓力、銀筋應(yīng)力、沉降、溫度場、溫度應(yīng)力等．3原型觀測資料分析根據(jù)本文所討論的問題，著重整理了施工過程各特征階段的地基反力值和鋼筋應(yīng)力值．3．1原型觀測資料整理根據(jù)在不同的施工特征階段所測的中底板及兩側(cè)邊墩底板地基反力值，繪制了地基反力時間過程曲線如圖5所示．為了觀測底板的內(nèi)力變化情況，在底板的上、下層分圈4閘首的測點布置示意田別布置鋼筋計，通過鋼筋的應(yīng)力變化情況來反映底板的內(nèi)力變化．在力6中，G兒、G’11，是靠近中底板中部的一對鋼筋計．G12、G’12

7、，是靠近中底板邊部的一對鋼筋計，其實測應(yīng)力的時間過程如圖6所示．3．2原型觀測資料分析3·2-1地基反力分析從中底板地基反力時間過程曲線可知：隨著底板的澆筑高度增加，地基反力逐漸增大，但在預(yù)留寬縫封合之前(1987年5月)．即使在邊墩澆筑和墻后回填土等荷載的影響下，作用在中底板上的地基反力變化不萬方數(shù)據(jù)第4{I

8、l葉小可：預(yù)留寬縫施工方法對船閘底板的影響。21‘一————————————————————————————————————————————————————————————————————————————一大，基本上在60KPa左右；圍5地基反力

9、時聞過程曲線封縫以后，中底板與兩側(cè)底板及邊墩墻構(gòu)成了一個整體，從中底板地基反力時