古建筑物位于深基坑一側(cè)及施工保護(hù)措施

1、南京市建設(shè)工程施工學(xué)術(shù)論文古建筑物位于深基坑一側(cè)的施工保護(hù)措施（中建八局第三建設(shè)有限公司 210046）【摘要】南京新街口郵政大樓緊靠金陵飯店擴(kuò)建工程基坑一側(cè)，該建筑物為民國古建筑，需要在施工中重點(diǎn)保護(hù)，在支護(hù)、樁基、地下室施工階段，采用支護(hù)樁跳樁施工，三軸深攪及土體加固分段施工；土方及支撐分區(qū)域施工等措施，并在施工過程中采用信息指導(dǎo)施工，取得很好的效果?？晒╊愃乒こ虆⒖??！娟P(guān)鍵詞】古建筑；深基坑施工；古建筑保護(hù)在我國的建筑史上，漢唐建筑看西安,明清建筑看北京,民國建筑看南京。民國建筑是南京歷史文化名城的一個(gè)重要組成部分，南京的許多民國時(shí)期古建筑正越來越受到現(xiàn)代人的重視。新街口郵局原為民國國貨

2、銀行，被南京市政府確定為民國一級(jí)保護(hù)單位。我單位承建的金陵飯店擴(kuò)建工程就位于新街口郵局一側(cè)，距離很近，在深基坑施工過程中如何保護(hù)古建筑的結(jié)構(gòu)安全，非常關(guān)鍵。1 工程概況金陵飯店擴(kuò)建工程位于南京市新街口中心區(qū)西北角，南至金陵飯店北側(cè)裙房，北至新華大廈，東至中山路，西至管家橋。項(xiàng)目總建筑面積為17.30萬m2，地上塔樓57層，裙樓4層（局部5層），地下3層。本工程基坑開挖深度-15.45m，分三期陸續(xù)開工建設(shè)。一期工程為地下室和塔樓、二期工程為裙樓地下室和裙樓地上結(jié)構(gòu)、三期為地下連廊。一、二、三期工程分別位于新街口郵局的北、西、南面，其基坑距離新街口郵局均很近。一、二、三期工程與新街口郵局的相互位

3、置關(guān)系見圖1所示。圖1 一、二、三期工程與新街口郵局的相互位置關(guān)系2 古建筑保護(hù)的重要性古代建筑，作為我國古代勞動(dòng)人民的智慧結(jié)晶，向現(xiàn)代人展示著我國古代勞動(dòng)人民高超的施工技巧，是我國悠久燦爛歷史文化的重要體現(xiàn)之一。建國后的很長一段時(shí)間，對(duì)古建筑沒有足夠的重視，有許多能夠展現(xiàn)民族智慧的古建筑遭到破壞或損毀，現(xiàn)階段能夠展現(xiàn)古代民族智慧的古建筑越來越少，也越來越受到人們的重視。中國郵政儲(chǔ)蓄新街口支行原為民國國貨銀行，被南京市政府確定為國家一級(jí)保護(hù)單位。由我單位施工的金陵飯店擴(kuò)建工程地下室外墻距離新街口郵局約4.5m，基坑開挖深度-15.45m，在深基坑施工過程中如何有效的保護(hù)好新街口郵局的安全和穩(wěn)定

4、是一個(gè)全新的重要課題。3 郵政儲(chǔ)蓄銀行的結(jié)構(gòu)及地質(zhì)情況民國國貨銀行為六層磚混結(jié)構(gòu)，目前作為新街口郵局使用，新街口郵局于上世紀(jì)90年代曾做過加固處理，其基礎(chǔ)形式為磚砌條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深-2.50m，地基基礎(chǔ)采用杉木樁做加強(qiáng)處理。該區(qū)域地下水位位于-1.4m，土質(zhì)有雜填土、粉質(zhì)粘土以及淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，郵局下土質(zhì)豎向分布圖見圖2所示，可見郵局下土質(zhì)條件很差，在施工中需要做到嚴(yán)格按要求施工，做好古建筑的保護(hù)措施。 圖2 郵局下土質(zhì)豎向分布圖圖 圖3 郵局側(cè)面支護(hù)形式剖面圖 4 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)對(duì)古建筑的保護(hù)措施由于新街口郵局距離一期地下室基坑、二期地下室基坑均為4.5m，一二期地下室開挖深度-15.45m

5、。為減少在地下室施工期間對(duì)郵局原有建筑的不良影響。設(shè)計(jì)階段，對(duì)靠近郵局側(cè)面的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行以下加強(qiáng)處理。4.1 支護(hù)樁直徑加大，深度加深在地下室其他部位的支護(hù)樁設(shè)計(jì)均為12001400的鉆孔灌注樁，并且其鉆孔灌注樁均未入巖；在與郵局相鄰的一側(cè)，為加大灌注樁的強(qiáng)度和剛度，將鉆孔灌注樁設(shè)計(jì)為13001500，并且灌注樁間隔入強(qiáng)風(fēng)化巖不小于1m。支護(hù)剖面形式見圖3。 4.2 灌注樁和三軸深攪樁之間增加高壓旋噴樁由于施工工藝要求，三軸深攪樁同鉆孔灌注樁之間留有200mm的間隙，且鉆孔灌注樁與樁之間也留有200mm的間隙（見圖4所示），上述面有200mm間隙的施工工藝要求保證兩種樁體各自施工時(shí)相互不受

6、影響。但恰恰就是預(yù)留的200mm土體，可能會(huì)對(duì)郵局結(jié)構(gòu)造成沉降等不良影響，設(shè)計(jì)采用在三軸深攪樁和鉆孔灌注樁之間增加單管高壓旋噴樁，加強(qiáng)土體強(qiáng)度，單管高壓旋噴樁位置見圖4。 圖4 郵局側(cè)面增加單管高壓旋噴位置 圖5 郵局側(cè)面基坑內(nèi)土體加固平面示意圖4.3 基坑內(nèi)增加三軸深攪樁土體加固郵局下土質(zhì)情況很差，為保證郵局在地下室施工期間的絕對(duì)安全，在一期地下室基坑、二期地下室基坑靠近郵局側(cè)面基坑內(nèi)增加三軸深攪土體加固，加固深度為-4.0m-19.0m，加固范圍見圖5。5 基坑支護(hù)及地下室施工對(duì)古建筑的保護(hù)措施鑒于古建筑郵局的重要性，我單位在基坑支護(hù)、土方開挖、支撐施工、地下室施工、支撐拆除施工過程中采取

7、相應(yīng)的技術(shù)措施，保證郵局古建筑的安全。在整個(gè)施工過程中，分為三個(gè)施工階段進(jìn)行控制，分別為基坑支護(hù)及土體加固施工階段、土方開挖及支撐施工階段、地下室結(jié)構(gòu)施工階段。5.1 基坑支護(hù)及土體加固施工階段施工技術(shù)措施5.1.1 鉆孔灌注樁施工順序要求郵局一側(cè)的鉆孔灌注樁采用隔2樁施工1樁的辦法進(jìn)行施工，分三批將此段的鉆孔樁施工完成。相鄰兩次施工間隔時(shí)間為7d。5.1.2 三軸深攪和鉆孔灌注樁的施工時(shí)間要求由于三軸深攪施工對(duì)基坑土體的影響較大，為降低不良影響，采取先施工鉆孔灌注樁7d后，當(dāng)鉆孔灌注樁強(qiáng)度達(dá)到30%時(shí)再施工三軸深攪樁時(shí)，鉆孔灌注樁已有一定強(qiáng)度，可以降低三軸深攪施工時(shí)對(duì)郵局的影響。5.1.3

8、三軸深攪樁施工工藝控制三軸深攪止水樁必須連續(xù)施工，并且施工過程中將土體攪拌得非常均勻，三軸深攪施工階段對(duì)郵局的影響為最大。為減少不良影響，通過和設(shè)計(jì)、監(jiān)測(cè)、監(jiān)理單位共同協(xié)商，確定三軸深攪止水樁每天按施工長度不大于10m進(jìn)行控制。5.1.4 高壓旋噴樁施工時(shí)間控制單管高壓旋噴由于施工期間其壓力過大，三軸深攪和鉆孔灌注樁如成樁時(shí)間過短，在施工高壓旋噴時(shí)，會(huì)對(duì)以前施工完成的樁造成沖擊損壞。經(jīng)研究確定高壓旋噴樁施工時(shí)間為三軸深攪和鉆孔灌注成樁15d以后開始施工。5.1.5 一、二期地下室基坑土體加固施工控制基坑內(nèi)土體加固時(shí)間：當(dāng)基坑支護(hù)三軸深攪、鉆孔灌注樁、單管高壓旋噴樁全部施工完成，并且達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度

9、后開始施工，施工時(shí)采用隔條法，見圖5所示，把土體加固區(qū)域劃分為塊體，其中一期土體加固順序?yàn)锳-C-B，二期土體加固順序?yàn)锳-C-E-B-D，每天施工長度不大于10m控制施工進(jìn)度。5.2 土方開挖及支撐施工階段施工技術(shù)措施在基坑土方開挖及支撐施工階段，為降低施工過程對(duì)原郵局建筑物的不良影響，采取靠近郵局部分的基坑半幅開挖，待半幅的基坑支撐施工完成并具有一定強(qiáng)度后，再開挖另半幅基坑的土方，如此循環(huán)向下逐次施工?；影敕┕ひ妶D6。圖6 郵局側(cè)面基坑土方及支撐施工分區(qū)圖5.3 地下室結(jié)構(gòu)施工階段變形分析及控制措施5.3.1 地下室結(jié)構(gòu)施工階段變形分析地下室結(jié)構(gòu)施工階段，主要解決地下室底板施工時(shí)和地下

10、一層結(jié)構(gòu)施工時(shí)基坑變形對(duì)郵局的影響。地下室底板施工時(shí)，由于地下室底板混凝土沒有澆筑完成，基坑側(cè)壁在土方開挖面的變形及位移較大，一旦基坑側(cè)壁位移過大，必將導(dǎo)致郵局的沉降速率加快。如何加快地下室底板施工進(jìn)度并采取相應(yīng)措施，將是控制郵局沉降的關(guān)鍵所在。在地下室底板施工完成后到結(jié)構(gòu)負(fù)三、負(fù)二施工階段，由于此階段支護(hù)樁在下部有地下室底板嵌固，上部有第一道支撐嵌固，雖然在第三、第二道支撐拆除及結(jié)構(gòu)施工階段支護(hù)樁會(huì)有一些變形，但總的的變形不會(huì)很大，對(duì)郵局建筑的影響是有限的，此階段施工過程中，主要加快結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度即可。第一道支撐拆除及負(fù)一層結(jié)構(gòu)施工過程中，由于本工程地下一層層高6m，支護(hù)樁上部圍檁標(biāo)高-1.7

11、0m，也就是說，第一道支撐拆除后，支護(hù)樁懸臂長度達(dá)到4m以上，此時(shí)基坑側(cè)壁的變形較大，應(yīng)作為重點(diǎn)控制，并應(yīng)采取相應(yīng)措施。5.3.2 地下室結(jié)構(gòu)施工時(shí)的控制變形措施（1）底板施工時(shí)控制變形措施基礎(chǔ)底板由于施工工序較多，相應(yīng)的技術(shù)間歇時(shí)間較長，所以底板施工工期相應(yīng)較長，為抑制郵局一側(cè)的支護(hù)樁在基坑底部的水平位移而影響到郵局的沉降，如何加快基礎(chǔ)底板施工進(jìn)度，對(duì)抑制郵局的沉降變形將非常關(guān)鍵。在施工前，將地下室底板分為兩部分施工，中間留施工縫處理，施工縫處增設(shè)鋼板止水帶。施工分界線見圖6所示。（2）一層支撐拆除控制變形措施一層支撐層高6.0m，將一層支撐拆除后，基坑在一層的情況是一懸臂狀態(tài)，其支護(hù)樁頂部

12、的水平位移會(huì)比較大，這樣給郵局的沉降帶來非常不好的影響。為此：要在一層支撐拆除前及-1F結(jié)構(gòu)施工中采取以下措施：1）增設(shè)鋼拋撐：在一層水平向支撐拆除前，為限制支護(hù)樁頂部圍檁的水平變形，在-1F結(jié)構(gòu)樓板-6.0m梁柱接頭部位預(yù)埋40060012鋼板埋件，焊接4道鋼拋撐，其尺寸與鋼板埋件相同。其位置詳見圖7所示。 圖7 -1F結(jié)構(gòu)樓板處鋼拋撐平面、立面及節(jié)點(diǎn)處理示意圖2）增設(shè)結(jié)構(gòu)換撐塊：鋼拋撐施工完成后，即可開始拆除一層支撐，在施工-1F結(jié)構(gòu)時(shí)，對(duì)郵局側(cè)面的支撐需進(jìn)行轉(zhuǎn)換，即在結(jié)構(gòu)樓板框架主梁部位增設(shè)懸挑截面為5001100換撐塊，其長度根據(jù)所在位置施工時(shí)臨時(shí)決定，換撐塊的配筋與框架梁相同的換撐塊

13、，增設(shè)的換撐塊位置見圖8。圖8 在0.00結(jié)構(gòu)頂板處增加換撐塊示意待換撐塊強(qiáng)度達(dá)到100%后，即可拆除鋼拋撐。6 信息化監(jiān)測(cè)對(duì)施工的指導(dǎo)本工程在支護(hù)施工階段、土方及支撐施工階段、地下室結(jié)構(gòu)施工階段，基坑監(jiān)測(cè)對(duì)施工起著重要的指導(dǎo)作用。項(xiàng)目部根據(jù)基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，及時(shí)調(diào)整施工步驟、施工節(jié)奏，基坑監(jiān)測(cè)對(duì)郵局古建筑的保護(hù)起到了至關(guān)重要的作用?；颖O(jiān)測(cè)在整個(gè)施工過程中的監(jiān)測(cè)實(shí)施詳見表1。表1 監(jiān)測(cè)實(shí)施過程及實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序號(hào)施工階段監(jiān)測(cè)方法及監(jiān)測(cè)頻率備注1支護(hù)樁施工階段鉆孔灌注樁施工期間：每3天監(jiān)測(cè)一次，主要監(jiān)測(cè)郵局沉降數(shù)據(jù)。郵局最大沉降2.1mm，最小沉降1.0mm，沉降差1.1mm.三軸深攪施工期間：每天監(jiān)測(cè)

14、兩次，上、下午各一次，主要監(jiān)測(cè)郵局沉降數(shù)據(jù)。并對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，決定第二天的工作內(nèi)容。郵局最大沉降值達(dá)到11.9mm，最小沉降值5.0mm，沉降差6.9mm.單管高壓旋噴施工期間：每2天監(jiān)測(cè)一次。沒有沉降位移。土體加固施工期間：每2天監(jiān)測(cè)一次。沒有沉降位移。2土方開挖及支撐施工階段土方開挖及支撐施工期間：每2天監(jiān)測(cè)一次，施工過程中要求必須按照監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工，并且土方開挖、支撐施工必須加快施工進(jìn)度。監(jiān)測(cè)指標(biāo)有：建筑物沉降、水平位移、深層位移、支撐軸力。土方開挖后，沉降、水平位移及軸力均不同程度增大，大約3d后變化停止，但深層位移在施工過程中一直變化。郵局最大沉降值達(dá)到11.8mm，最小沉降

15、值3.0mm，沉降差8.8mm.3地下室結(jié)構(gòu)施工階段底板分兩塊施工，在加快施工進(jìn)度的同時(shí)，其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)沒有大的變化。-3、-2F支撐拆除，結(jié)構(gòu)施工階段，沉降及深層位移發(fā)生小的變化，其余監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)正常。-1F支撐拆除，結(jié)構(gòu)施工階段，沉降及深層位移發(fā)生小的變化，其余監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)正常。最終情況整個(gè)地下室支撐拆除、結(jié)構(gòu)施工階段，基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如下：郵局最大沉降值達(dá)到14.8mm，最小沉降值4.0mm，沉降差10.8mm.7 實(shí)施效果金陵飯店擴(kuò)建工程三層地下室的整個(gè)施工過程，對(duì)郵局古建筑的影響的三個(gè)階段，分別是支護(hù)樁施工階段；土方開挖及支撐施工階段和地下室結(jié)構(gòu)施工階段。在每個(gè)施工階段通過采取各項(xiàng)一定的技術(shù)措施和搶工措施，將地下室施工對(duì)郵局古建筑的影響降低到最小。一期、二期地下室工程施工完成后，根據(jù)基坑監(jiān)測(cè)單位的監(jiān)測(cè)報(bào)告，施工過程對(duì)郵局古建筑的影響均在設(shè)計(jì)確定的控制范圍內(nèi)。8 結(jié)束語現(xiàn)階段，隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展、舊城改造