1引言
止水鋼板樁通常位于水工建筑物底部，當(dāng) 建筑物地基為土體時(shí)，水在水頭壓力差作用 下會(huì)從水位較高的一側(cè)透過(guò)土體的孔隙流向 水位較低的一側(cè)。根據(jù)達(dá)賽滲透定律，我們可 以發(fā)現(xiàn)水在土中的滲透速度與其水頭差成正 比，而與滲徑長(zhǎng)度成反比。考慮到水在土體中 滲透將引起土體內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)的變化，從而 影響水工建筑物的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)人員一般都 在其底部設(shè)計(jì)止水板樁。止水板粧起到增加 滲徑長(zhǎng)度，防止土體顆粒在水頭差作用下移 動(dòng)，以致水工建筑物底部被淘空，影響建筑物 的穩(wěn)定性。因而止水板樁被廣泛應(yīng)用于水工 建筑物，保護(hù)建筑物的安全。傳統(tǒng)的止水板粧 為鋼木止水板樁。在某造船廠滑道工程建設(shè) 中，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)止水板樁在實(shí)際工程中遇到障 礙物時(shí)很難處理，需要對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。
某造船廠2號(hào)船臺(tái)因生產(chǎn)需要，將原來(lái) 的3000噸級(jí)船臺(tái)改建為萬(wàn)噸級(jí)。新建船臺(tái)長(zhǎng) 190m、寬30m，其中水下滑道段長(zhǎng)為36m。新 建2號(hào)船臺(tái)位于原3號(hào)船臺(tái)下游，比原2號(hào) 船臺(tái)向江中方向移動(dòng)8m,即新的船臺(tái)口門 比原船臺(tái)口門向江中方向移動(dòng)8m。新口門 段長(zhǎng)度15m、寬34m,下部設(shè)止水板樁，止水 板樁規(guī)格分3種：B1，GB2,GB3。GB1類型 的止水板粧長(zhǎng)為8，2m、樁頂標(biāo)髙為-1.00m; GB2類型的止水板樁長(zhǎng)度為8.5m，樁頂標(biāo)高 為-0.7m; GB3類型的止水板樁長(zhǎng)為9.0? 9.13m，樁頂標(biāo)髙為-0.2?-0.7m。止水板樁位 于閘門墩底板下，平面布置為U字型。
止水板樁頂部嵌人閘門底板混凝土中， 它的作用是改變閘門墩底部流網(wǎng)結(jié)構(gòu)，增加 水的滲徑長(zhǎng)度，防止在閘門關(guān)閉時(shí)，由于內(nèi)外 水頭壓力差，使水沿著閘門底板在船臺(tái)內(nèi)滲-24- 出。止水板樁雖然在整個(gè)工程建設(shè)中費(fèi)用不 大，但其作用卻不可忽視。如果止水板樁處理 不好，會(huì)使水在水頭壓力的作用下滲透到船 臺(tái)后方，在滲透同時(shí)使閘門底板下土體中細(xì) 顆粒沿滲流方向不斷流失，繼而較大顆粒發(fā) 生移動(dòng)，久而久之使閘門底板下部大量土體 顆粒被帶走，從而影響閘門的穩(wěn)定性，嚴(yán)重的 會(huì)發(fā)生坍塌事故。
2結(jié)構(gòu)優(yōu)化
在2號(hào)船臺(tái)滑道工程中，原設(shè)計(jì)采用的 是傳統(tǒng)的止水板樁一鋼木止水板樁，它是由 槽鋼和方木通過(guò)鋼板和螺栓組合而成 鋼木止水板樁在新建工程無(wú)地下障礙物 時(shí)，是一種成熟的施工工藝，在許多水工工程 中應(yīng)用。由于2號(hào)船臺(tái)為老船臺(tái)改造，原有老 船臺(tái)地下障礙物較多，有混凝土方樁、混凝土 板樁、木樁、原船臺(tái)地下的鋼板樁等，地下情 況復(fù)雜，更為困難的是原船臺(tái)年代較長(zhǎng)又經(jīng) 過(guò)多次加固，地下的樁基沒(méi)有詳細(xì)的樁位位 置圖，業(yè)主也無(wú)法提供確切數(shù)量。從施工現(xiàn)場(chǎng) 情況看，工期緊，同時(shí)必須確保工程質(zhì)量，鋼 木止水板樁在施工過(guò)程中要求槽鋼間搭接無(wú) 差錯(cuò)，這在2號(hào)船臺(tái)改建施工中地下障礙物 較多的情況下很難做到。止水板樁設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)
為8.20~9.13m,如果施工過(guò)程中槽鋼達(dá)到 《港口工程技術(shù)規(guī)范》要求的1%的斜度，即樁 尖允許偏離82~91，3mm,但是相鄰兩個(gè)槽鋼 斜度方向均向反方向偏離，則兩樁尖間偏離 達(dá)到164~182mm,雖然能夠達(dá)到施工技術(shù)規(guī) 范要求，實(shí)際上槽鋼下部已經(jīng)脫開(kāi)，使?jié)B徑長(zhǎng) 度縮短，達(dá)不到理想的止水效果。
經(jīng)過(guò)與設(shè)計(jì)單位協(xié)商，并得到監(jiān)理工程 師和業(yè)主認(rèn)可，我們根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，提出 采用拉森一鋼板止水板樁代替原設(shè)計(jì)的鋼 木止水鋼板樁。拉森一鋼板止水板樁是采用 小咬口拉森鋼板樁與普通鋼板相結(jié)合的方法 （結(jié)構(gòu)型式如圖2所示）。拉森一鋼板止水板 樁的平面布置與原設(shè)計(jì)的止水板樁相同，GB1、GB2、GB3 3種類型的止水板樁經(jīng)替代 后其樁長(zhǎng)與原設(shè)計(jì)的深度一致。
小咬口拉森鋼板樁的鎖口小，樁間鎖口 咬合緊密，止水性能好，因而它被廣泛應(yīng)用于 碼頭和圍堰工程中。但是小咬口拉森鋼板樁 價(jià)格比槽鋼髙，因此如果由拉森鋼板樁全部 代替原鋼木止水板樁，在施工質(zhì)量上能達(dá)到 很好的止水效果，但價(jià)格上要比原設(shè)計(jì)的止 水板樁髙。普通鋼板的價(jià)格相對(duì)拉森鋼板樁 要便宜的多，我們利用了拉森鋼板樁和普通 鋼板各自的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)價(jià)格也相對(duì)便宜。
3實(shí)際應(yīng)用
工程建設(shè)中，為了利用其優(yōu)點(diǎn)，我們盡 可 能地加大板樁的寬度以降低成本，但考慮到 板樁太寬，會(huì)對(duì)施工帶來(lái)不便，實(shí)際操作中寬 度定在1.50m,16w型拉森鋼板樁的寬度為 0.525m，也就是說(shuō)1根拉森一鋼板止水板樁 相當(dāng)于3根16w型拉森鋼板樁。由于拉森 _鋼板止水板樁長(zhǎng)度達(dá)到8.2~9.13m，而寬 度僅1.5m,在施工過(guò)程中容易發(fā)生扭曲，為 增加其抗扭及容易沉樁，我們?cè)诎鍢吨性黾?兩道鋼肋，以改善其結(jié)構(gòu)，結(jié)果在實(shí)際工程中 效果良好。
4經(jīng)濟(jì)效益
以本工程為例，平面位置為62m長(zhǎng)的止 水范圍內(nèi)，按平均深度8.5m計(jì)算，分別對(duì)兩 種止水板樁的材料費(fèi)、加工費(fèi)、機(jī)械費(fèi)進(jìn)行比較。
