古建筑物位于深基坑一側(cè)及施工保護措施

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，需要在施工中重點保護，在支護、樁基、地下室施工階段，采用支護樁跳樁施工，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。可供類似工程參考。【關(guān)鍵詞】古建筑；深基坑施工；古建筑保護在我國的建筑史上，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重要組成部分，南京的許多民國時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保護單位。我單位承建的金陵飯店擴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 古建筑保護的重要性古代建筑，作為我國古代勞動人民的智慧結(jié)晶，向現(xiàn)代人展示著我國古代勞動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間，對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保護單位。由我單位施工的金陵飯店擴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好新街口郵局的安全和穩(wěn)定

4、是一個全新的重要課題。3 郵政儲蓄銀行的結(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格按要求施工，做好古建筑的保護措施。 圖2 郵局下土質(zhì)豎向分布圖圖 圖3 郵局側(cè)面支護形式剖面圖 4 基坑支護設(shè)計對古建筑的保護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郵局原有建筑的不良影響。設(shè)計階段，對靠近郵局側(cè)面的基坑支護設(shè)計進行以下加強處理。4.1 支護樁直徑加大，深度加深在地下室其他部位的支護樁設(shè)計均為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)，為加大灌注樁的強度和剛度，將鉆孔灌注樁設(shè)計為13001500，并且灌注樁間隔入強風(fēng)化巖不小于1m。支護剖面形式見圖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相互不受

6、影響。但恰恰就是預(yù)留的200mm土體，可能會對郵局結(jié)構(gòu)造成沉降等不良影響，設(shè)計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，加強土體強度，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 基坑支護及地下室施工對古建筑的保護措施鑒于古建筑郵局的重要性，我單位在基坑支護、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。在整個施工過程中，分為三個施工階段進行控制，分別為基坑支護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間為7d。5.1.2 三軸深攪和鉆孔灌注樁的施工時間要求由于三軸深攪施工對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)鉆孔灌注樁強度達到30%時再施工三軸深攪樁時，鉆孔灌注樁已有一定強度，可以降低三軸深攪施工時對郵局的影響。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郵局的影響為最大。為減少不良影響，通過和設(shè)計、監(jiān)測、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進行控制。5.1.4 高壓旋噴樁施工時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間過短，在施工高壓旋噴時，會對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)土體加固時間：當(dāng)基坑支護三軸深攪、鉆孔灌注樁、單管高壓旋噴樁全部施工完成，并且達到設(shè)計強度

9、后開始施工，施工時采用隔條法，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為A-C-B，二期土體加固順序為A-C-E-B-D，每天施工長度不大于10m控制施工進度。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度后，再開挖另半幅基坑的土方，如此循環(huán)向下逐次施工。基坑半幅施工見圖6。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和地下

10、一層結(jié)構(gòu)施工時基坑變形對郵局的影響。地下室底板施工時，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)負三、負二施工階段，由于此階段支護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)施工階段支護樁會有一些變形，但總的的變形不會很大，對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)施工進度即可。第一道支撐拆除及負一層結(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，支護樁懸臂長度達到4m以上，此時基坑側(cè)壁的變形較大，應(yīng)作為重點控制，并應(yīng)采取相應(yīng)措施。5.3.2 地下室結(jié)構(gòu)施工時的控制變形措施（1）底板施工時控制變形措施基礎(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)底板施工進度，對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)，其支護樁頂部

12、的水平位移會比較大，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，對郵局側(cè)面的支撐需進行轉(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)所在位置施工時臨時決定，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度達到100%后，即可拆除鋼拋撐。6 信息化監(jiān)測對施工的指導(dǎo)本工程在支護施工階段、土方及支撐施工階段、地下室結(jié)構(gòu)施工階段，基坑監(jiān)測對施工起著重要的指導(dǎo)作用。項目部根據(jù)基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)，及時調(diào)整施工步驟、施工節(jié)奏，基坑監(jiān)測對郵局古建筑的保護起到了至關(guān)重要的作用。基坑監(jiān)測在整個施工過程中的監(jiān)測實施詳見表1。表1 監(jiān)測實施過程及實測數(shù)據(jù)序號施工階段監(jiān)測方法及監(jiān)測頻率備注1支護樁施工階段鉆孔灌注樁施工期間：每3天監(jiān)測一次，主要監(jiān)測郵局沉降數(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

14、兩次，上、下午各一次，主要監(jiān)測郵局沉降數(shù)據(jù)。并對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，決定第二天的工作內(nèi)容。郵局最大沉降值達到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)測一次。沒有沉降位移。土體加固施工期間：每2天監(jiān)測一次。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)測一次，施工過程中要求必須按照監(jiān)測的數(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度。監(jiān)測指標(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，在加快施工進度的同時，其監(jiān)測數(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)測數(shù)據(jù)正常。最終情況整個地下室支撐拆除、結(jié)構(gòu)施工階段，基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)如下：郵局最大沉降值達到14.8mm，最小沉降值4.0mm，沉降差10.8mm.7 實施效果金陵飯店擴建工程三層地下室的整個施工過程，對郵局古建筑的影響的三個階段，分別是支護樁施工階段；土方開挖及支撐施工階段和地下室結(jié)構(gòu)施工階段。在每個施工階段通過采取各項一定的技術(shù)措施和搶工措施，將地下室施工對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)測單位的監(jiān)測報告，施工過程對郵局古建筑的影響均在設(shè)計確定的控制范圍內(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