趙俊釗 杜曉暉 黃 軼 高永勇
1. 上海建工四建集團(tuán)有限公司 上海 201103;2. 上海建筑改建與持續(xù)利用工程技術(shù)研究中心 上海 201103
背景項(xiàng)目位于上海市南京西路,北側(cè)與軌道交通2號(hào)線(xiàn)在平面投影位置上相交約107 m,隧道外邊線(xiàn)與圍護(hù)地下連續(xù)墻間距7~9 m,且南京西路下存在電力、信息、煤氣、配水及污水等眾多管線(xiàn);南側(cè)滄州大樓距離紅線(xiàn)最近處6.4 m,文化保護(hù)建筑華業(yè)公寓距離紅線(xiàn)約11 m;西側(cè)上海展覽中心能源樓距離圍護(hù)邊線(xiàn)約4.3 m;東側(cè)開(kāi)挖面距離現(xiàn)有建筑7~9 m,且平安影院為文化保護(hù)建筑(圖1)。
圖1 項(xiàng)目總平面及周邊關(guān)系示意
項(xiàng)目由酒店改建為主樓辦公、裙房商場(chǎng)的綜合體。原項(xiàng)目地下1層,改建后主樓地上21層,地下1層(原主樓底板保留),裙房地上4層,地下4層(圖2、圖3)。
圖2 改建前、后地下室布置
圖3 改建前、后主樓平面示意
項(xiàng)目改建原則為:改建后建筑主體高度不超過(guò)現(xiàn)有建筑;改建前、后地上建筑面積不變;最重要的一條原則是不得全部拆除然后重建。實(shí)際上主樓結(jié)構(gòu)僅存“空殼”。
本項(xiàng)目要求原位改建,不允許采用拆除后重建的方式施工,原位改建給項(xiàng)目施工帶來(lái)前所未有的挑戰(zhàn)。
基坑圍護(hù)牽涉到CD機(jī)清障、MJS工法樁、RJP工法樁、三軸攪拌樁、高壓旋噴樁、普通地下連續(xù)墻、銑槽地下連續(xù)墻等工藝,凡是目前建筑市場(chǎng)上用到的工藝,均會(huì)在本改建項(xiàng)目上應(yīng)用。
由于本項(xiàng)目地處上海最繁華的商業(yè)區(qū),周邊環(huán)境復(fù)雜且安全要求高,故主樓的施工需要在全封閉環(huán)境下進(jìn)行。項(xiàng)目采用的遮蔽腳手架包括落地扣件式鋼管腳手架、懸挑盤(pán)扣式腳手架和附著式整體腳手架等,隨著施工階段的不同,腳手架需隨時(shí)做出調(diào)整。
基坑開(kāi)挖前,原地下室頂板作為施工平臺(tái)已無(wú)法滿(mǎn)足施工要求,需進(jìn)行地下室支撐和頂板加固施工。另外,為保證原主樓結(jié)構(gòu)拆除過(guò)程的安全,需在主樓局部構(gòu)件拆除前對(duì)剩余結(jié)構(gòu)進(jìn)行臨時(shí)加固。
保護(hù)對(duì)象(軌交2號(hào)線(xiàn))。因此,周邊環(huán)境監(jiān)測(cè)項(xiàng)目多,每個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目又包括多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),詳見(jiàn)表1。本節(jié)介紹周邊管線(xiàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)和地鐵隧道監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置情況。
采用鏈鋸切割和鎬頭機(jī)破拆相結(jié)合的施工工藝對(duì)改建結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆除,施工時(shí)的揚(yáng)塵、噪聲和污水排放,以及切割后的構(gòu)件垃圾吊裝與外運(yùn)等均需詳細(xì)籌劃,采取相應(yīng)措施。
需在原結(jié)構(gòu)部分拆除后進(jìn)行部分鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安裝。部分新建鋼結(jié)構(gòu)的施工需在剩余老結(jié)構(gòu)中進(jìn)行,場(chǎng)地狹小且需避免與剩余老結(jié)構(gòu)及加固構(gòu)件、遮蔽工程的碰撞,給鋼結(jié)構(gòu)的施工造成了極大的困難。部分新結(jié)構(gòu)本身的安全性和整體穩(wěn)定性也需仔細(xì)分析,并采取相應(yīng)的加強(qiáng)措施。
如此眾多的分項(xiàng)及工藝類(lèi)型,勢(shì)必會(huì)牽涉到多家專(zhuān)業(yè)分包單位,如何妥善安排好彼此的先后施工順序,使之在原本緊張的場(chǎng)地環(huán)境下仍能保持有條不紊的施工,是本項(xiàng)目最大的難點(diǎn)和管理重點(diǎn)。
項(xiàng)目新開(kāi)挖基坑深17 m,且周邊環(huán)境復(fù)雜,根據(jù)國(guó)家及上海市工程建設(shè)相關(guān)規(guī)范,確定本項(xiàng)目基坑安全等級(jí)為一級(jí),基坑環(huán)境保護(hù)等級(jí)為一級(jí),基坑工程監(jiān)測(cè)等級(jí)為特級(jí)。按照本項(xiàng)目基坑監(jiān)測(cè)等級(jí)并綜合考慮改建項(xiàng)目的特殊性,確定原主樓結(jié)構(gòu)、周邊環(huán)境和基坑及支護(hù)結(jié)構(gòu)等3種監(jiān)測(cè)類(lèi)型,每種類(lèi)型再細(xì)分若干監(jiān)測(cè)項(xiàng)目(表1)。
3.2.1 原主樓結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)
裙房地下室開(kāi)挖時(shí),原主樓結(jié)構(gòu)尚未完成拆除。為及時(shí)了解基坑施工過(guò)程中的主樓結(jié)構(gòu)變形情況,預(yù)防危險(xiǎn)發(fā)生,在主樓上布設(shè)11個(gè)垂直及水平位移觀測(cè)點(diǎn),底板上布設(shè)5個(gè)底板水平度監(jiān)測(cè)點(diǎn)(圖4),主樓傾斜通過(guò)沉降觀測(cè)反算得到。
3.2.2 周邊環(huán)境監(jiān)測(cè)
本項(xiàng)目周邊環(huán)境復(fù)雜,既有歷史保護(hù)建筑,又有重要
表1 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量
圖4 原主樓結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置
基坑周邊共設(shè)置88個(gè)周邊管線(xiàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)(圖5),其中,電力管線(xiàn)35個(gè),信息管線(xiàn)12個(gè),煤氣管線(xiàn)17個(gè),配水管線(xiàn)17個(gè),污水管線(xiàn)7個(gè)。
對(duì)附近地鐵隧道監(jiān)測(cè)包括自動(dòng)監(jiān)測(cè)和人工監(jiān)測(cè),以人工監(jiān)測(cè)為準(zhǔn),自動(dòng)監(jiān)測(cè)為參考。人工監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置為:46個(gè)上行線(xiàn)軌道道床垂直位移監(jiān)測(cè)點(diǎn),48個(gè)下行線(xiàn)軌道道床垂直位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)(圖6);上、下行線(xiàn)隧道結(jié)構(gòu)平面位移變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)均為36個(gè);上行線(xiàn)隧道收斂變形監(jiān)測(cè)46組,下行線(xiàn)隧道收斂變形監(jiān)測(cè)48組?;臃秶O(jiān)測(cè)點(diǎn)加密,其余監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置與軌道道床垂直位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)類(lèi)似。
圖5 周邊管線(xiàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置
圖6 地鐵軌道道床沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)示意
3.2.3 基坑及支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)
為最大程度地反映監(jiān)測(cè)對(duì)象的實(shí)際狀態(tài)及其變化趨勢(shì),基坑及支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂部的垂直與水平位移、圍護(hù)體側(cè)向變形(測(cè)斜)、坑外土體測(cè)斜、立柱垂直位移、支撐軸力、立柱內(nèi)力、坑外潛水位、坑內(nèi)承壓水位、坑外承壓水位等9項(xiàng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容(圖7)。
圖7 基坑及支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置
監(jiān)測(cè)工作從地下連續(xù)墻護(hù)壁工程施工前開(kāi)始,至地下工程施工結(jié)束、土方回填完成止,對(duì)基坑周邊環(huán)境的監(jiān)測(cè)延續(xù)至變形趨于穩(wěn)定后結(jié)束。
依據(jù)基坑工程等級(jí)、周邊環(huán)境和自然條件的變化等情況,按照基坑及地下工程的不同施工階段來(lái)確定監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)頻度(表2、表3)。根據(jù)規(guī)范要求,確定地鐵隧道監(jiān)測(cè)頻度(表4)。當(dāng)有危險(xiǎn)事故征兆時(shí),實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)。
表2 原主樓結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)頻度
表3 基坑及支護(hù)結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境(除地鐵隧道外)監(jiān)測(cè)頻度
表4 地鐵隧道監(jiān)測(cè)頻度
本文首先對(duì)位于上海市的某高層改建項(xiàng)目的施工難點(diǎn)進(jìn)行介紹,并從圍護(hù)工程、遮蔽工程、加固工程、拆除工程、新建工程、項(xiàng)目管理等方面進(jìn)行了分析。依據(jù)基坑開(kāi)挖深度、周邊環(huán)境,并綜合考慮改建項(xiàng)目的特殊性后,確定原主樓結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)、周邊環(huán)境監(jiān)測(cè)和基坑及支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)等3種監(jiān)測(cè)類(lèi)型,共18項(xiàng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。對(duì)原主樓結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)點(diǎn)、周邊管線(xiàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)、地鐵軌道道床沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)和基坑及支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)點(diǎn)等的布置情況進(jìn)行了詳細(xì)介紹,還對(duì)所有監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)頻度進(jìn)行了列表說(shuō)明。希望本文可為鬧市區(qū)復(fù)雜周邊環(huán)境條件下的建筑改建提供參考。