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上海市土木工程学会
紧邻深大基坑的历史建筑
基础预保护加固
项目概况 | 预保护加固原因分析 | 项目难点|施工工艺
上海黄浦区外滩源174街坊项目
背景介绍
“外滩源”位于黄浦江和苏州河的交汇处，东起黄浦江、西至四川中路、北抵苏州河、南面滇池路，占地16.4公顷。区域内保留着一批建于1920年至1936年间的各式近代西洋建筑，为外滩历史文化风貌区的核心区域，是外滩“万国建筑博览会”的源头，也是上海现代城市的源头。我国近、现代的金融业和贸易业均从这里孕育发展并走向壮大。现存有15幢优秀历史建筑和一批建于20世纪二三十年代的风格多样的历史建筑。
外滩源区域今天仍保留着欧洲文艺复兴、新古典主义、折衷主义、装饰艺术派、现代主义等建筑风格各异的近代历史建筑，如原英国领事馆、联合教堂、教会公寓、光陆大楼、广学大楼、兰心大楼、协进大楼、哈密大楼、女青年会大楼、圆明园公寓、安培洋行大楼、益丰洋行大楼等，这些经历了岁月风霜的老房子，洗尽铅华成为了今天可触摸的文化遗产；既是现代和历史对话的桥梁，也是保护和开发外滩源的物质基础和价值所在。
随着城市化进程的推进及城市更新的发展，如何保护紧邻深大基坑的历史建筑成为了其中无法回避的重点和难点，本篇将分享上海黄浦区外滩源174街坊基础预保护加固工程的一些实践经验。
项目概况
该项目为综合性商住大楼，位于北京东路、虎丘路、圆明园路和南苏州路之间围合的地块，是上海市外滩历史文化风貌保护区的核心地块。工程设计以“重现风貌、重塑功能”为宗旨，通过对地块内众多保护建筑、历史保留建筑的修缮和保护，以及新开发建筑与历史建筑的完美整合，形成和谐的有机体再现外滩风貌。
11幢历史保留保护建筑，多栋建筑倾斜率大于4‰甚至达到10‰，建筑物基础边线与开挖深度15.1m的基坑围护墙净距仅1.5m，需在基坑工程实施前对保护建筑进行基础预保护加固。
预保护加固原因分析
根据上海软土地区类似工程经验，在深大基坑施工过程中会对邻近的历史建筑、学校以及居民住宅（天然地基或短桩基础）等建筑物产生不利影响，往往会导致建筑物新增沉降5cm乃至20cm以上。而历史建筑一般具有历史久远、超过规定使用年限、抗变形能力差的特点，邻近的工程活动极易对其造成开裂、损伤乃至损坏等问题，所以在深大基坑施工前对此类建筑进行基础预保护加固是相当有必要的。
项目难点
◇此类大型密集设计“群”和加固“群”项目，无先例可循。
◇优秀历史建筑及保留保护建筑数量多，保护等级高，保护难度大。
◇地质条件复杂，建设活动易引发地质风险
◇地下障碍物分布及周边环境复杂
◇场地空间狭小，施工难度极高
◇因为紧邻历史建筑，各基坑相对关系复杂，需要创新设计理念与方法。
施工工艺
工况一：
为了防止基坑施工过程中对保护建筑可能造成的破坏，需要对历史建筑整体设置临时钢内撑等保护措施，以提高结构整体抗变形性能。
设置临时保护措施
墙下洞口临时加固
工况二：
为了掌握建筑物的沉降情况，及时发现对建筑物不利的下沉现象，需要埋设沉降观测点，进行初始观测，以便采取措施来保证建筑物的安全使用。通过施工预托换来保护基础夹墙梁（预留压桩孔），提高了基础整体性，上部荷载通过托换基础的方式传递至托换桩，起到了保护加固的作用。
加固基础梁施工
工况三：
埋设锚杆，施工锚杆静压钢管桩，以达到提高地基承载力和控制建筑物沉降的目的。
锚杆静压桩施工
工况四：
锚杆静压钢管桩填芯，及时进行封桩处理，对钢管桩的内部和外部进行隔绝，以保证桩的内部不会受到外部因素的侵蚀，从而进一步保证钢管桩质量和使用寿命，以达到对建筑物的安全强化。完成封桩处理后，开始进行基坑围护结构施工。
工况五：
开挖基坑时，地下水位高于开挖底面，地下水会不断渗入坑内，为保证基坑能在干燥条件下施工，防止边坡失稳、基础流砂、坑底隆起、坑底管涌和地基承载力下降，在第一皮土方开挖后我们要对基坑进行降水工作。
工况六：
为了保证保证基坑四周的土体的稳定性和基坑四周相邻建筑物、地下管线等设施在基坑支护施工期间不受损害，我们要进行基坑第一道支撑施工。
工况七：
支撑养护达到设计强度80%后可以开挖第一道支撑下的土方。
工况八：
进行基坑第二道支撑施工，之后以此类推逐层开挖及施工支撑。
基坑开挖俯视图
工况九：
待开挖至坑底后及时浇筑垫层及底板，底板浇筑完成后不会发生坑底管涌等现象，坑底土体稳定，相当于坑底部位有一道支撑的作用，对周边围护桩会起到很强的约束，同时也有利于排水。设置底板传力带，传力带是深基坑内支撑换撑时的二传手，在内支撑需换撑时是不可少的。
工况十：
在砼养护达到设计强度的80%后拆除支撑，逐层施工地下主体结构。
工况十一：
对历史建筑上部进行修缮，复原历史风貌。
历史建筑加固前
历史建筑加固后
历史建筑的结构加固应在必要的前提下根据不同的保护类别选用适当的加固方法，不排斥使用新技术新方法，但需要有充分依据进行技术支撑。提倡优先选用传统方式，尽可能减少对历史建筑的扰动和二次破坏，并且不得破坏重点保护部位。
为了让外滩源百年历史建筑在新时代中重现风华，惊艳时光，妥善的解决\"外滩源\"工程中所面临的诸多技术难题，需要充分利用现有的科研成果、技术以及工程经验，对于每个实际问题提出有针对性的解决方案。建立在“修旧如故”理念之上的“新技术”的运用也能为“老建筑”的保驾护航发挥重要作用。
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