苏州河右岸划船俱乐部段防汛墙应急抢险项目设计方案
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摘 要：本文以苏州河右岸划船俱乐部段防汛墙应急抢險项目为例，收集了防汛墙现状资料，通过分析出险原因，提出了复杂环境下采用帽型钢板桩外贴加固形成防渗体截断渗漏通道的除险加固方案。该方案相对简单而有效，选取拉森钢板桩作为防渗体，既能减小外贴结构的尺寸又不影响现有景观效果，可在水上趁低潮位施工，对周边建筑物的影响最小；成果已应用于实际工程中，效果明显，可为今后类似工程提供参考和借鉴。
关键词：苏州河防汛墙 帽型钢板桩 抢险加固 保护建筑物
中图分类号：TV87 文献标识码：A
苏州河下游两岸优秀历史建筑物众多，部分优秀历史建筑经过几十年的沉降和不断的改建，其基础与苏州河防汛墙结构已连为一体，受力条件复杂。这部分防汛墙由于建设时间早，使用至今，部分结构出现老化、裂缝及漏水等问题，给周边区域的防汛安全带来了的隐患。2012年“菲特”台风期间，苏州河右岸划船俱乐部段防汛墙岸后出现了险情，当苏州河水位超过4m时，明显在墙后发现渗水现象。本文以苏州河右岸划船俱乐部段防汛墙应急抢险项目为例，提出了中心城区、周边环境复杂等条件下苏州河防汛墙的加固方案，为今后类似工程提供参考和借鉴。
1.工程概况
该段防汛墙位于乍浦路桥与外白渡桥之间，长度76.2m，是外滩地区重要的公共岸段，工程范围内现有防汛墙为1991年4月建成的上海市苏州河挡潮闸（桥）工程（即原吴淞路闸桥）的一部分，为原吴淞路闸桥内河侧海漫段翼墙。翼墙后为“划船俱乐部”，是上海外滩现存的百年建筑之一，属于历史保留建筑物（平面位置见图1）。2012年台风期间，该段防汛墙墙后出现严重冒水现象，存在防汛安全隐患，需尽快组织抢险加固。工程的主要任务是通过对出现险情和存在安全隐患的防汛墙进行改造，消除安全隐患，确保苏州河防汛墙的防汛安全。
2.现状防汛墙及周边建筑物
“划船俱乐部”其基础坐落在苏州河原有的毛石混凝土驳岸上，外墙离现有苏州河防汛墙最近距离约8m，该驳岸建于上世纪初，距今已有近百年历史；此外，90年代建造苏州河河口挡潮闸时，内河翼墙结构修建于原毛石混凝土重力式驳岸的迎水侧，共同形成了现状的防汛墙结构，其典型断面见图2。
3.工程技术难点
工程所在位置是外滩地区重要的公共岸段，位于上海市中心，周边历史建筑物众多，地理位置敏感；出险段防汛墙后是一座2层的保护建筑物，防汛墙自身结构比较薄弱，并与保护建筑物的基础连为一体，受力条件较复杂，任何改变现状的工程措施都会对现有结构造成不可恢复的影响；加固方案应考虑对河道束窄的影响，以及该位置处景观的要求。
4.设计方案
4.1出险原因分析
主要采用物探、钻孔勘察、结合苏州河河口水闸的调度在低水位时的观测、潜水员水下探摸、汛期和台风暴雨来临时现场实际勘察等手段查明出险原因。经过分析，高水位时发生渗漏的主要原因为：（1）空箱结构迎水侧板桩有排水通道，局部板桩脱榫破坏，最大孔洞直径接近2m；（2）其他工程物探和勘察钻孔打穿了空箱顶板，形成渗漏通道；（3）空箱顶板局部老化、裂缝，形成渗水通道。
4.2 设计方案选择
（1）建筑物级别及设计标准。建筑物等级：防汛墙为2级水工建筑物。防洪标准：采用流域100年一遇洪水、遭遇区域20年一遇1963年雨型和相应的一年一遇潮型，作为设计标准水情条件；设计高水位4.79m（上海吴淞高程，余同）；防汛墙墙顶高程为5.80m。
（2）设计方案。对防汛墙岸线不做调整。经过对现有防汛墙稳定的复核，现有防汛墙整体稳定和桩顶位移均能够满足规范要求，因此防汛抢险的关键是通过工程措施，并结合工程现状，截断渗漏通道。设计方案着重考虑以下因素：工程造价低、对周边建筑物的影响小、易于施工、尽量不新建施工围堰趁低潮位施工、与周边环境协调一致等，结合类似工程经验及上海市防汛墙除险加固常用措施，可行的方案有：方案一：空箱内填土；方案二：拆除空箱结构新建咬合桩截渗墙；方案三：墙前采用拉森钢板桩加固。各方案优缺点比较见表1。
在经过大量的经济技术比较后，最终选择了在现有防汛墙临水侧外贴加固的方案，即方案四。采用90 0m m宽帽型拉森钢板桩可以进一步缩小外贴结构尺寸，桩顶通过钢筋混凝土导梁连接，考虑趁低潮位施工的可行性以及外露后的景观效果，导梁底高程设置常水位附近，取为2.20m；导梁与现状防汛墙之间设沉降缝，钢板桩与现有钢筋混凝土板桩之间浇筑水下混凝土，浇筑好的混凝土墙与钢板桩共同挡水防渗，加固方案结构断面图见图3。
该方案相对简单而有效，选取拉森钢板桩作为防渗体，既能减小外贴结构的尺寸又不改变现有景观效果，可在水上趁低潮位施工，对周边建筑物的影响最小。与传统U型钢板桩相比，采用的900mm帽型钢板桩锁口位置在最外缘，设计时可不考虑锁口偏移带来的有效截面面积降低，因此，同样的强度，帽型钢板桩的截面尺寸要比U型钢板桩的尺寸小，性价比更高。
5.结语
苏州河市区段的防汛墙所处地理位置敏感，周边环境及构筑物情况较为复杂，给防汛墙的改造及加固带来了很大困难，因此，在设计过程中，除险加固方案的选择应充分考虑各制约因素，例如现状工情、水情、出险原因以及规划等，确定的方案应合理可行、经济易施工。本文主要成果已应用于实际工程中，效果明显，具有推广价值。
参考文献：
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[2]李珍明.上海苏州河市区段防汛墙的加固改造[J].中国水利，2010（18）：37-40.
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