城市中心舊城區(qū)改造中毗鄰建筑物的安全防護

1、解決方案示范文本 | Excellent Model Text 資料編碼：CYKJ-FW-575編號：_城市中心舊城區(qū)改造中毗鄰建筑物的安全防護審核：_時間：_單位：_城市中心舊城區(qū)改造中毗鄰建筑物的安全防護用戶指南：該解決方案資料適用于為完成某項目而進行的活動或努力工作過程的方案制定，通過完善工作思路，在正常運行中起到指導作用，包括確定問題目標和影響范圍、分析問題并提出解決方案和建議、成本計劃和可行性分析、實施和跟進?？赏ㄟ^修改使用，也可以直接沿用本模板進行快速編輯。在城市中心區(qū)舊城區(qū)改造中，由于各種其中原因，出現(xiàn)了一些“半截子”工程，有的“半截子”工程在基坑開挖后即停工閑置，這類基坑開挖的

2、閑置工程，存在著諸多的問題，特別是在停工續(xù)建中遇到的問題相對復雜。本篇介紹的是20xx年哈爾濱市道里區(qū)龍鳳大廈工程，在基坑開挖7年之后，又重新復建的過程中，與毗鄰建筑物遇到的安全問題及處理措施和辦法。一、工程概況1周邊環(huán)境龍鳳大廈工程位于哈爾濱市道里區(qū)新陽路與區(qū)樂街交叉路口處。其南側距基坑16m處為兩棟7層住宅樓，西側為一棟6層新建酒店；東、北兩側緊臨城市主要交通干道。（如圖1）圖1龍鳳大廈位置平面圖2工程情況龍鳳大夏工程總占地面積為4300m，總建筑面積為74000m，地下2層，地上27層。基礎為CFG樁基礎，結構為框剪結構，設計基坑深度平均11m。龍鳳大廈工程于年開挖基坑，當時基坑開挖平均

3、深度8m。由于各種原因，基坑開挖后即行停工至20xx年，共停7年，20xx年3月開始復工。龍鳳大廈西側為間距僅10cm的新建王朝酒店。該建筑基礎為鉆孔壓漿樁，工程樁埋深12m，樁徑600mm，地下1層，地上4層，局部6層框架結構。由于該建筑基礎梁挑入龍鳳大廈基礎1.2m，該酒店樁基礎頂標高在自然地面-6.5m處，而新建龍鳳大廈工程的樁頂標高在自然地面-11m處，因此在施工中該酒店的基礎樁外露4.5m長（即摩擦樁外側摩擦力減弱）（如圖2）。圖2 相鄰兩建筑基礎示意圖北側距哈市景觀大道新陽路僅6m?；颖谠O帷幕樁，樁徑600mm，樁距900mm，埋深14m，采用鉆孔壓漿樁工藝。原有帷幕樁在基坑底標

4、高下埋深3m，且原砼部分風化，同時壓漿樁二次補漿量不夠，部分樁主筋外露。另外局部坑壁距新陽路僅4m（如圖3）。圖形 北側基礎示意圖南側基坑距離兩棟住宅16m，該住宅樓竣工時間年，地下1層，地上7層，壓樁基礎，結構形式為磚混結構，該側護壁為鋼板樁配部分砼樁，錨桿兩道。由于時間較長，兩次地下水上漲，部分錨桿失效，錨頭脫落，有11根砼樁已傾倒（如圖4）。圖4 南側基礎示意圖東側相鄰二類街道共樂街。帷幕樁為砼樁，樁型、樁徑同上。錨桿兩道，相對穩(wěn)定。但由于長時間停工，兩次地下水沖刷，樁間土大部分已沖掉，致使樁身與擋土分離，形成空洞。為施工，在東側和南側布置了630kN.M、1200kN.M兩部塔吊（如圖

5、5）。圖5 東側基礎示意圖二、地質(zhì)情況龍鳳大廈地處哈市道里區(qū)，地勢較低，距松花江只有2km，地下水位較高，以砂層為主，是較典型的河漫灘形地質(zhì)，常年靜止水位距自然地面在-3.6m-7.2m之間，地質(zhì)剖面如圖6。圖6 龍鳳大廈地質(zhì)側面圖三、施工 中出現(xiàn)的險情20xx年3月該工程開始全面復工，在復工的起始階段坑壁相對穩(wěn)定。查基坑施工到設計標高-11m時，險情相繼出現(xiàn)，到6月初險情相當嚴重，成為哈爾濱市建設施工現(xiàn)場最大的險情之一。1西面王朝酒店隨時可能坍塌當龍鳳大廈土方開挖到設計標高-11m時，該建筑物的工程樁外露4.5m，且樁間中砂產(chǎn)生流動如圖7。56月份雨水較大，部分工程樁的臨空面逐漸加大，磨擦力

6、也隨之減弱，該建筑基礎承載力嚴重下降，因此，基礎樁隨時都會出現(xiàn)位移、斷裂和傾倒危險。同時，由于該飯店新近開業(yè)，生產(chǎn)非常紅火，每天營業(yè)時間內(nèi)均有600人同時在其中吃飯，一旦出現(xiàn)問題，其后果十分嚴重。因此，該建筑所面臨的狀況成為施工中第一險（如圖7）。圖7 西面基礎示意圖2兩側塔吊有整體傾倒的危險南側630塔吊的基礎呈“十”字形梁，其下設置了5根鉆孔壓漿樁。由于常年雨水的沖刷已有3根外露?；A外側帷幕樁已出現(xiàn)位移，塔吊隨時有整體傾倒的危險（如圖8）。圖8 塔機基礎示意圖3北、東側第三大危險由于該工程常年降水，基礎施工至設計標高后較深（自然地觀下-11m），帷幕樁在雨水的沖刷下樁間土失落較多樁身多數(shù)

7、產(chǎn)生位移角，基坑周圍3m的范圍內(nèi)地面出現(xiàn)多處塌陷，臨時設施、機械設備，面臨危險。北側新陽路已出現(xiàn)裂縫，人行道局部已塌陷，更為嚴重的是原砼帷幕樁設計不合理，在基坑底以下埋深僅有3.0m，其受拉鋼筋的直徑偏小，基坑壁在土壓力和車輛振動荷載影響下，帷幕樁樁坑壁隨時可能向基坑內(nèi)坍塌，成為當時施工中的第三險情（如圖9）。圖9 北、東側基礎示意圖當龍鳳大廈施工到基底設計標高后，王朝酒店、塔吊、新陽路、住宅樓相繼出現(xiàn)險情。因此保護相鄰建筑物的安全、保護景觀大道不被破壞、避免吊車傾倒造成重大安全事故的發(fā)生，成為該基礎施工中的第一位大事。四、排險方案設計與施工1排除王朝酒店的險情是該基礎施工首先要解決的問題，但

8、酒店東側山墻基礎樁已全部外露，臨靠新陽路主干線又受到振動荷載干擾，王朝酒店處在極不穩(wěn)定狀態(tài)，如果再施于其他其承截能力嚴重下降外力就可能加劇惡化。因此，王朝酒店排險方案的確定受到極大限制。根據(jù)地質(zhì)條件，經(jīng)過多方案比較，確定其排險方案如下：a）、在該基礎樁外側沿基坑全長設置一道深9m的注漿隔擋墻。設置隔擋墻的目的有三：一是穩(wěn)定王朝酒店處在極其薄弱狀態(tài)下的工程樁，保證其處在-11m下的7.5m樁身不發(fā)生新的位移，同時加固了地基，確保上部建筑物的安全。二是此隔擋墻設置后，可以減少外側龍鳳大廈基礎施工對其擾動。三是考慮到龍鳳大廈為29層（含地下2層）建成后其沉降量要大于已使用幾年的王朝酒店。在沉降過程中

9、，由于龍鳳大廈基礎下沉而擾動靠王朝酒店東側基礎，從而導致王朝酒店整體產(chǎn)生不均勻沉降，而設置隔擋墻后，將不同年代施工的地基上部荷載相差很大的兩棟建筑物的地基實施了分隔，對已交付使用6年的層數(shù)較少、上層荷載較小的王朝酒店是一項非常必要的保護措施（如圖10）。b）、在該基礎外側設置兩道直徑600mm，間距600mm，深度9m素砼樁，采用CFG樁素砼旋噴工藝。CFG樁的施工工藝是：先將鉆桿鉆到樁身底訓，用高壓泵將細石砼通過鉆桿泵送到樁尖底部，隨著泵送砼，緩慢提升鉆桿，至鉆桿撥出樁頂標高，停止泵送砼。用CFG樁一是減少對毗鄰建筑的振動。二是樁身在鉆孔時，不會產(chǎn)生塌孔現(xiàn)象。因此，采用CFG樁加固可減少對王

10、朝酒店基礎的干擾和破壞，由于王朝酒店基礎樁外側已設置一道地下水泥漿隔擋墻。這樣在王朝酒店工程樁一側形成了兩道強有力的加固防護設施（如圖10）。圖10 王朝酒店工程樁加固防護圖c）、在CFG樁上設置承臺，在承臺上澆筑一道剪力墻（此剪力墻即龍鳳大廈基礎地下室的結構外墻）（如圖11）。d）、在龍鳳大廈基礎到-2層頂時，在剪力墻與王朝酒店基礎之間空隙處用中砂分層水撼回填，以恢復王朝酒店的基礎樁的摩擦力（如圖11）。圖11 龍鳳大廈基礎示意圖王朝酒店的排險方案采取素漿隔擋墻、CFG樁、剪力墻加固、水撼中砂回填四項措施，實踐證明對增強酒店基礎樁的穩(wěn)定性、防止基礎樁產(chǎn)生位移、斷裂和傾倒起到了至關重要的作用。

11、而素漿隔擋墻的設置及CFG樁的選用在酒店基礎樁承載力已經(jīng)很薄弱的情況之下，未使其受到新的干擾和破壞以至釀成后果，是兩個極其慎重和嚴密的防護措施。見表圖12 塔機平面圖a）、卸荷：卸去塔基周邊3m范圍內(nèi)的地面荷載，以減輕塔吊支撐樁的壓力，并在基座周邊挖排水溝一道，及時排除地面水和積水，避免雨水滲漏影響樁基及樁基周圍土坍塌。b）、加固：對原錨桿重新加固、重新焊錨頭，同時采取和王朝酒店基礎樁同樣方法對帷幕樁、支撐樁進行加固。c）、監(jiān)測：由于場地狹小險情較大，塔吊無法拆遷，因此在排險過程對塔吊定時，定人進行沉降及豎向觀測，出現(xiàn)異常，立即采取必要的應急措施，確保行人安全和毗鄰建筑物的安全。d）、控制使用

12、：在排險之后的一段時間內(nèi)，采用限制吊車高度，控制吊裝重量及使用時間，以減輕支撐樁的壓力。在CFG樁及剪力墻強度達到100%時再實施全負荷運行。3保護新陽路及共樂街的方案由于北側和東側的帷幕樁的砼質(zhì)量不好，埋深不夠，隨時有坍塌的危險，影響新陽路、共樂街及地下設計的安全，為此采取如下措施：a）、清除靠新陽路一側障礙物及臨時設施，拆除工人宿舍250m，以減輕滑移面內(nèi)的壓力。b）、廁所停止使用，一則減輕荷載，同時避免而內(nèi)流水滲入坑內(nèi)。c）、在坑壁上筑土堤一道，高300cm，寬500cm，防止雨水流入坑內(nèi)（如圖13）。d）、為保護帷幕樁及工程的正常施工，在充分分析工程狀況后，采取了外防內(nèi)作施工法，即先在

13、帷幕樁外側，以高標號水泥砂漿砌筑240磚墻，其內(nèi)側設一道柔性防水，這樣做既加固了砼質(zhì)量不好、埋深不夠的帷幕樁，又起到防水作用（如圖13）。e）、在砌筑2400mm磚墻及防水工程做完后，抓緊施工地下砼剪力墻，使之形成一道堅固的擋墻，帷幕樁、磚墻得到了徹底的穩(wěn)定。圖13 新陽路、共樂街基礎保護圖五、施工工藝在施工中如何能夠既保證維護結構的安全，又能完成單位工程的施工，選擇適當?shù)氖┕すに囀欠浅ｊP鍵的。因此針對不同的安全情況選擇不同的施工工藝。由于該地段地下水較高，建筑物地下兩層內(nèi)置重要設備、外墻柔性防水至關重要。因此，基礎的總體施工方案是圍繞著排除險情及防水展開的。1素水泥漿隔擋墻的施工采用了密集鉆

14、孔注漿的做法，摒棄了人工挖土灌漿，其目的在簡化施工程序，保證施工工期，確保王朝酒店工程樁不因施工受到新的干擾和破壞。2合理確定人工降水方案，要施工就要先人工降水，要降水就要考慮三大險情，防止因人工降水產(chǎn)生漏斗現(xiàn)象，使周邊建筑物產(chǎn)生不均勻沉降，導致出現(xiàn)結構裂縫的嚴重后果（關于人工降水后續(xù)文章將專題介紹，此處從略）。3該工程裙房基礎砼厚度是1.4m，上返梁0.6m。通過兩道后澆帶分成三個基礎，自然形成三個施工段（圖14）。在考慮到帷幕樁埋深不夠的因素后，組織充分的人力和有效的施工機械，在鋼筋綁扎、大體積砼等技術和質(zhì)量嚴格把關的前提下，晝夜抓緊施工。在短短的20天時間內(nèi)完成近9000m的鋼筋砼的施工

15、任務后迅速回填周邊土方，使帷幕樁的埋深由3m增加到4.5m左右。圖14 王朝酒店裙房基礎示意圖4軸和M軸側由于王朝酒店工程樁外露，新陽路面已出現(xiàn)裂縫且帷幕樁砼質(zhì)量不好，故采用外防內(nèi)作法施工（圖15）。同時為防止沉降不均對外防水產(chǎn)生拉裂，從而影響防水效果，故中間增加一道PG板并抹灰，外墻砼采用單側支模板分層澆注。圖15 王朝酒店與新陽路基礎施工示意圖六、結論：1擋隔離墻的設置是既考慮到王朝酒店排險中加固其基礎樁的需要，又考慮了龍鳳大廈建成后沉降引發(fā)毗鄰建筑物安全，這項措施的采用，實踐證明是十分必要的，非常值得借鑒。2龍鳳大廈基坑施工中，王朝酒店險情排除中采用CFG樁的施工與技術是安全可行的，因為CFG樁不會導致地下粉砂層結構產(chǎn)生液化現(xiàn)象，不會產(chǎn)生樁身塌孔，對相鄰建筑物的振動小。3對王朝酒店樁身外露4.5m的處理措施較為得當，在兩排CFG樁做完之后，在其上部剪力墻外側分層水撼填充中砂不僅及時恢復王朝酒店基礎樁摩擦持力層，而且增加了原有樁的承載磨擦力。4在排除塔吊基礎樁出現(xiàn)重大險情中，采取了CFG樁和剪力墻加固；