城市中心区旧城改造中毗邻建筑物的安全防护

城市中心区旧城改造中毗邻建筑物城市中心区旧城改造中毗邻建筑物 的安全防护的安全防护 城市中心区旧城改造过程中 毗邻建筑物的安全是一个不可回 避的十分重要的问题 业内同行提出 毗邻建筑物的保护应当 采取主动式的防御 充分体现预防为主的方针 才是可取的最 佳方式和途径 因为现代化安全理论认为安全管理系统是一个 人造的体系工程它完全可以通过事前的各种预防性措施 预防 性技术造就一个安全的技术结构体系 这个体系完全可以避免 各种险情的出现 从而取得最好的安全效果和求得最佳的经济 效益 为此 我们整理了哈尔滨中财大厦工程的做法 供大家 参考 一 中财大厦的主要情况 1 基本情况 中财大厦工程 建筑面积 31000m2 占地面积约为 2000m2 通 过沉降缝分为高低两区 其中高区地下 2 层 地上 28 层 基础 为钻孔注浆桩 低区为地下局部 2 层 地上 6 层 基础为筏片 基础的框架结构结构 2 周边情况 中财大厦工程位于哈尔滨道里区田地大街与兆麟大街交叉处 北 东 南侧分别是哈市主要的交通街道 西侧毗邻建筑是相 距 15cm 林苑宾馆 13 层 和七台河宾馆 7 层 如图 1 图 1 中财大厦位置平面图 二 中财大厦开工前遇到的难点问题 1 地质结构状况不好 中财大厦地处道里区距松花江仅 4km 由河漫滩形成的基础 由于淤泥层的存在 阻碍了地下水的上下流动 对人工降水十 分不利 地下水位较高常年静水位在 4 9m 左右 杂填土较厚 剖面如上图 2 西侧 7 层七台河宾馆基础及结构状况不清 因该建筑物建筑年代较早 建于 70 年代初 相关图纸不全 因此 对基础结构形式均无法直接掌握 对保护方案的确定造 成难度 3 地下管线情况不详 由于该工程地处哈市中心地段的旧城区 地下市政管线较为复 杂 因此 施工前摸清地下管线的种类 数量 埋深 走向及 建筑红线的距离十分必要 它是提供施工帷幕桩的位置 深度 及施工基础作业面的大小的前提条件 4 三面面临交通干线 由于该建筑物地处哈市道里 道外 南岗三个区的交会处 临 近市政府机关及主要商业区 三条街道的车流量相当大 如果 施工中采取措施不当 出现意外 其后果不堪设想 5 两个宾馆 客流量较大 林苑宾馆是 80 年代后期建成使用的中型宾馆 由于地处中心地 段客流量大 是我市较有影响的大中型宾馆之一 七台河宾馆 是七台河政府住哈办事处及对外宾馆的综合性大楼 因此 施 工中必须保证两个建筑物正常使用及安全 6 中财大厦工程结构较为复杂 由于该建筑物地质条件较为复杂 杂填土层 淤泥均较厚 地 下水位较高等不利的条件下 设计高区为负 2 层 地上通过两 次转换结构由框架转换为剪力墙结构 低区 地下局部 2 层 地上 6 层框架结构形式 上述 6 个方面的难点决定了该工程的复杂性 艰难性 为了保 护毗邻建筑物安全使用 保护地上管线的安全使用 保护三条 交通干线的安全使用 工程在开工之前必须应对上述 6 个难点 逐一加以解决 才能实现 三个安全 使用的要求 三 开工前的技术资料准备工作 上述 6 个方面的难点 决定了开工不可仓促上马 必须在充分 掌握有关技术资料的前提下 做出详细的施工方案后 才能施 工 1 对地下管线采取挖探方法 准确地掌握其种类 数量 埋深 走向及新建筑物的距离 挖 探平面如图 2 经过挖掘确认 a 沿田地街方向在 1 2m 2m 的埋深处发现有 3 条高压电缆 2 条电信光缆及 1 条给水干线 位置如图 2 a b 沿兆麟街方向在 1 2m 2m 之间埋深处有 3 条高压电缆 1 条建国前埋设现正在使用的旧煤气管 位置如图 2 b c 沿斜角街方向在 1 2m 2m 埋深处有 3 条高压电缆 位置如 图 2 c 图 2 挖探平面图 经过对四个探挖点详尽考察 确认这 9 条高压电缆线是围绕拟 建工程三边的 3 条电缆 此外还有 1 条光缆 1 条给水干线 1 条煤气管线等 这些地下管线分布情况的确认为避免开工后发 生触碰或损坏造成重大事故提供了有力保障 2 对林苑宾馆的调查 林苑宾馆紧靠拟建的中财大厦 高度近 50m 因此 查清其基 础状况十分重要 通过查找资料和图纸了解到 林苑宾馆是 80 年代后期建成的框架结构 基底标高为 6 5m 地下 1 层 基础 桩型为泥浆护壁桩 桩径 600mm 桩长 18m 相关位置如图 3 图 3 林苑宾馆位置图 3 七台河宾馆的调查及情况 七台河宾馆始建于七十年初期 由于历史原因各种资料已无法 查询 为制定合理的施工方案提供准确的技术资料 我们采取 横挖其相临基础断面 以查清其基础埋深及基础结构状况 如图 4 图 4 七台河宾馆基础结构图 从七台河基础断面可分析出 该建筑物是由砼条型基础形成的 砖混结构 4 3 条交通干线的调查 3 条交通干线是哈市中心区的交通枢纽地段 高峰期每分钟单 向通过的车辆超过 10 辆 如果有道路不畅 就会造成道里区中 心地段的交通困难 为此 此处施工对道路交通不能有一点干 扰 路面不可有任何破坏 必须确保其畅通 上述四个方面的调查 是开工前必不可少的工作 为以后的正 式施工提供了极为重要的基本依据 四 毗邻建筑物保护方案的设计 中财大厦工程设计为地下 2 层 因此在深基坑施工中 毗邻建 筑物保护方案的设计主要考虑帷幕桩的选择及设计 人工降水 的设计两个方面的工作 一 帷幕桩的选择与设计 帷幕桩的选择经研究可以选择的桩型有振拔桩 钻孔压浆桩和 泥浆护壁桩三种桩型 振拔桩 虽然施工速度快 造价较低但由于振动噪声及干扰相 当大 在城市中心区旧城改造中不宜采用 钻孔压浆桩 施工速度较快 且适合于高地下水位成桩 但由 于在压浆过程中对周边土体产生 3 5mpa 的压力 因此 在施 工过程中对施工工艺要求非常严格 稍有不慎极可能对相邻建 筑物地基结构产生扰动 其中产生的粉砂液化现象所导致的后 果比较严重 因此 在有相邻建筑物的深基坑施工过程中 在 无确有把握的情况下 不宜采用该种桩型的帷幕桩 而在无相 邻建造物的情况下则非常适宜 泥浆护壁桩 施工速度较慢 对毗邻建筑振动干扰较小 同时 该桩型也适合于高地下水位成桩 经过比较 确定方案如下 1 帷幕桩的选型采用复合桩 在靠近林苑宾馆 七台河宾馆的一侧 即拟建中财大厦的西侧 选择泥浆护壁桩 在临斜角街 田地街 兆麟街及西侧无相邻 建筑物段选择钻孔压浆桩 如图 5 实心为泥浆护壁桩 空心 为钻孔压浆桩 图 5 帷幕桩示意图 2 帷幕桩的设计 经过计算 临街面帷幕桩采用直径 600mm 桩长度为 14m 净 距间为 660mm 受力钢筋直径为 25 的钻孔压浆桩 西侧与七 台河宾馆相邻建筑相近的帷幕桩采用直径 600mm 长度为 8m 净距为 600mm 受力钢筋直径 20 的泥浆护壁桩 林苑 宾馆侧帷幕桩设计考虑到加固基础提高基础上的承载力 故采 用两排泥浆护壁桩并与基础梁 9 相连 兼做工程桩用 其桩直 径 桩长 间距 配筋与七台河侧帷幕桩相同 3 锚杆的设计与施工 在土方开挖后帷幕桩临空面将随着挖掘深度的加大而增加 为 确保路面的绝对安全 因此 在北 东 南侧土方挖至 3 7mm 时增设第一道锚杆 当锚杆强度满足设计要求张拉后继续开挖 至 7 5m 在 7 0m 位置再增设第二道锚杆 完成后开挖至基底 与西侧相邻建筑的帷幕桩桩顶标高分别为 4 7m 和 2 0m 帷幕 桩临空高度在 5 0m 与 3 0m 之间 经计算要求其嵌固浓度在 8m 和 6m 时能够满足帷幕桩的相对稳定 如图 6 图 6 锚杆设置示意图 二 人工降水方案的选择与设计 根据地质资料 该地段地下水位丰水期与沽水期的水位为 3 8m 6 4m 之间 新建中财大厦为 9 8m 因此 为保证施工必 须实施人工降水 人工降水由于水力坡度的作用产生水漏斗现 象必然又会扰动地基结构状态 从而对毗邻建筑物的安全使用 形成一定的影响 以至于引起毗邻建筑物不均匀沉降 因此 在选择和设计人工降水方案时必须考虑两个因素 一是尽力控 制人工降水总量 从而减少水力坡度 降低水漏斗现象对周边 毗邻建筑物地基结构状态的扰动强度 二是尽量缩短人工降水 的延续时间 以减少扰动的周期 因此 施工前提出两个方案 第一种方案 布置大口径排水井法 即在新建筑物施工前周边按一定距离 距离大小经计算定 布置排水井 整体降低地下水 同时对 七台河宾馆设补水井 以减少建筑的地下砂间孔隙率增大 承 载力降低的现象 经理论计算 大口径排水井总数 16 口 井深 21m 每口井内设抽水量为 40t h 补水井 3 口 如图 7 图 7 补水井位置图 第二种方案 根据新建中财大厦的结构特点 是通过沉降缝将其分为高低两 个区段 同时 依据先高后