《安全技术》之城市中心区旧城改造中毗邻建筑物的安全防护

1、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

2、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

3、 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

4、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

5、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

6、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

7、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。 43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

8、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35Mpa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

9、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

10、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

11、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