城市中心旧城区改造中毗邻建筑物的安全防护

城市中心旧城区改造中毗邻建筑物的安全防护在城市中心区旧城区改造中，由于各种其中缘由，消失了一些“半截子”工程，有的“半截子”工程在基坑开挖后即停工闲置，这类基坑开挖的闲置工程，存在着诸多的问题，特殊是在停工续建中遇到的问题相对简单。本篇介绍的是2002年哈尔滨市道里区龙凤大厦工程，在基坑开挖7年之后，又重新复建的过程中，与毗邻建筑物遇到的平安问题及处理措施和方法。一、工程概况1．周边环境龙凤大厦工程位于哈尔滨市道里区新阳路与区乐街交叉路口处。其南侧距基坑16m处为两栋7层住宅楼，西侧为一栋6层新建酒店；东、北两侧紧临城市主要交通干道。（如图1）<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321255021.gif”align=“center”/图1龙凤大厦位置平面图2．工程状况龙凤大夏工程总占地面积为4300m2，总建筑面积为74000m2，地下2层，地上27层。基础为CFG桩基础，结构为框剪结构，设计基坑深度平均11m。龙凤大厦工程于1994年开挖基坑，当时基坑开挖平均深度8m。由于各种缘由，基坑开挖后即行停工至2001年，共停7年，2002年3月开头复工。龙凤大厦西侧为间距仅10cm的新建王朝酒店。该建筑基础为钻孔压浆桩，工程桩埋深12m，桩径600mm，地下1层，地上4层，局部6层框架结构。由于该建筑基础梁挑入龙凤大厦基础1.2m，该酒店桩基础顶标高在自然地面-6.5m处，而新建龙凤大厦工程的桩顶标高在自然地面-11m处，因此在施工中该酒店的基础桩外露4.5m长（即摩擦桩外侧摩擦力减弱）（如图2）。<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321255082.gif”align=“center”/图2相邻两建筑基础示意图北侧距哈市景观大道——新阳路仅6m。基坑壁设帷幕桩，桩径600mm，桩距900mm，埋深14m，采纳钻孔压浆桩工艺。原有帷幕桩在基坑底标高下埋深3m，且原砼部分风化，同时压浆桩二次补浆量不够，部分桩主筋外露。另外局部坑壁距新阳路仅4m（如图3）。<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321255004.gif”align=“center”/图形北侧基础示意图南侧基坑距离两栋住宅16m，该住宅楼竣工时间1995年，地下1层，地上7层，压桩基础，结构形式为砖混结构，该侧护壁为钢板桩配部分砼桩，锚杆两道。由于时间较长，两次地下水上涨，部分锚杆失效，锚头脱落，有11根砼桩已倾倒（如图4）。<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321255049.gif”align=“center”/图4南侧基础示意图东侧相邻二类街道——共乐街。帷幕桩为砼桩，桩型、桩径同上。锚杆两道，相对稳定。但由于长时间停工，两次地下水冲刷，桩间土大部分已冲掉，致使桩身与挡土分别，形成空洞。为施工，在东侧和南侧布置了630kN.M、1200kN.M两部塔吊（如图5）。<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321255032.gif”align=“center”/图5东侧基础示意图二、地质状况龙凤大厦地处哈市道里区，地势较低，距松花江只有2km，地下水位较高，以砂层为主，是较典型的河漫滩形地质，常年静止水位距自然地面在-3.6m-7.2m之间，地质剖面如图6。<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321255074.gif”align=“center”/图6龙凤大厦地质侧面图三、施工中消失的险情2002年3月该工程开头全面复工，在复工的起始阶段坑壁相对稳定。查基坑施工到设计标高-11m时，险情相继消失，到6月初险情相当严峻，成为哈尔滨市建设施工现场最大的险情之一。1．西面王朝酒店随时可能坍塌当龙凤大厦土方开挖到设计标高-11m时，该建筑物的工程桩外露4.5m，且桩间中砂产生流淌如图7。5~6月份雨水较大，部分工程桩的临空面渐渐加大，磨擦力也随之减弱，该建筑基础承载力严峻下降，因此，基础桩随时都会消失位移、断裂和倾倒危急。同时，由于该饭店新近开业，生产特别红火，每天营业时间内均有600人同时在其中吃饭，一旦消失问题，其后果非常严峻。因此，该建筑所面临的状况成为施工中第一险（如图7）。<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321255083.gif”align=“center”/图7西面基础示意图2．两侧塔吊有整体倾倒的危急南侧630塔吊的基础呈“十”字形梁，其下设置了5根钻孔压浆桩。由于常年雨水的冲刷已有3根外露。基础外侧帷幕桩已消失位移，塔吊随时有整体倾倒的危急（如图8）。<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321255118.gif”align=“center”/图8塔机基础示意图3．北、东侧第三大危急由于该工程常年降水，基础施工至设计标高后较深（自然地观下-11m），帷幕桩在雨水的冲刷下桩间土失落较多桩身多数产生位移角，基坑四周3m的范围内地面消失多处塌陷，临时设施、机械设备，面临危急。北侧新阳路已消失裂缝，人行道局部已塌陷，更为严峻的是原砼帷幕桩设计不合理，在基坑底以下埋深仅有3.0m，其受拉钢筋的直径偏小，基坑壁在土压力和车辆振动荷载影响下，帷幕桩桩坑壁随时可能向基坑内坍塌，成为当时施工中的第三险情（如图9）。<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321255125.gif”align=“center”/图9北、东侧基础示意图当龙凤大厦施工到基底设计标高后，王朝酒店、塔吊、新阳路、住宅楼相继消失险情。因此爱护相邻建筑物的平安、爱护景观大道不被破坏、避开吊车倾倒造成重大平安事故的发生，成为该基础施工中的第一位大事。四、排险方案设计与施工1．排解王朝酒店的险情是该基础施工首先要解决的问题，但酒店东侧山墙基础桩已全部外露，，临靠新阳路主干线又受到振动荷载干扰，王朝酒店处在极不稳定状态，假如再施于其他其承截力量严峻下降外力就可能加剧恶化。因此，王朝酒店排险方案的确定受到极大限制。依据地质条件，经过多方案比较，确定其排险方案如下：a）、在该基础桩外侧沿基坑全长设置一道深9m的注浆隔挡墙。设置隔挡墙的目的有三：一是稳定王朝酒店处在极其薄弱状态下的工程桩，保证其处在-11m下的7.5m桩身不发生新的位移，同时加固了地基，确保上部建筑物的平安。二是此隔挡墙设置后，可以削减外侧龙凤大厦基础施工对其扰动。三是考虑到龙凤大厦为29层（含地下2层）建成后其沉降量要大于已使用几年的王朝酒店。在沉降过程中，由于龙凤大厦基础下沉而扰动靠王朝酒店东侧基础，从而导致王朝酒店整体产生不匀称沉降，而设置隔挡墙后，将不同年月施工的地基上部荷载相差很大的两栋建筑物的地基实施了分隔，对已交付使用6年的层数较少、上层荷载较小的王朝酒店是一项特别必要的爱护措施（如图10）。b）、在该基础外侧设置两道直径600mm，间距600mm，深度9m素砼桩，采纳CFG桩素砼旋喷工艺。CFG桩的施工工艺是：先将钻杆钻到桩身底训，用高压泵将细石砼通过钻杆泵送到桩尖底部，随着泵送砼，缓慢提升钻杆，至钻杆拨出桩顶标高，停止泵送砼。用CFG桩一是削减对毗邻建筑的振动。二是桩身在钻孔时，不会产生塌孔现象。因此，采纳CFG桩加固可削减对王朝酒店基础的干扰和破坏，由于王朝酒店基础桩外侧已设置一道地下水泥浆隔挡墙。这样在王朝酒店工程桩一侧形成了两道强有力的加固防护设施（如图10）。<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321255148.gif”align=“center”/图10王朝酒店工程桩加固防护图c）、在CFG桩上设置承台，在承台上浇筑一道剪力墙（此剪力墙即龙凤大厦基础地下室的结构外墙）（如图11）。d）、在龙凤大厦基础到-2层顶时，在剪力墙与王朝酒店基础之间空隙处用中砂分层水撼回填，以恢复王朝酒店的基础桩的摩擦力（如图11）。<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321255192.gif”align=“center”/图11龙凤大厦基础示意图王朝酒店的排险方案实行素浆隔挡墙、CFG桩、剪力墙加固、水撼中砂回填四项措施，实践证明对增加酒店基础桩的稳定性、防止基础桩产生位移、断裂和倾倒起到了至关重要的作用。而素浆隔挡墙的设置及CFG桩的选用在酒店基础桩承载力已经很薄弱的状况之下，未使其受到新的干扰和破坏以至酿成后果，是两个极其慎重和严密的防护措施。见表<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321255146.gif”align=“center”/图12塔机平面图a）、卸荷：卸去塔基周边3m范围内的地面荷载，以减轻塔吊支撑桩的压力，并在基座周边挖排水沟一道，准时排解地面水和积水，避开雨水渗漏影响桩基及桩基四周土坍塌。b）、加固：对原锚杆重新加固、重新焊锚头，同时实行和王朝酒店基础桩同样方法对帷幕桩、支撑桩进行加固。c）、监测：由于场地狭小险情较大，塔吊无法拆迁，因此在排险过程对塔吊定时，定人进行沉降及竖向观测，消失特别，马上实行必要的应急措施，确保行人平安和毗邻建筑物的平安。d）、掌握使用：在排险之后的一段时间内，采纳限制吊车高度，掌握吊装重量及使用时间，以减轻支撑桩的压力