鄭信榮 陳建福 袁 宇 姜 杰

上海新長(zhǎng)寧集團(tuán)建筑裝飾實(shí)業(yè)有限公司 上海 200050

隨著我國(guó)城市更新發(fā)展需要，上海舊住房成套改造正日益受到市、區(qū)政府和老百姓的關(guān)注和重視，建設(shè)任務(wù)越來(lái)越重。由于舊房結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)年代久遠(yuǎn)、地理環(huán)境復(fù)雜、鄰近市政地鐵隧道繁多等問(wèn)題，在舊房改造中如何進(jìn)行地基處理，以確保建設(shè)和使用安全，逐漸成為舊住房成套改造建筑施工研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)[1-3]。

1 工程概況

上海長(zhǎng)寧區(qū)愚園路1382～1388號(hào)房屋原為6層底框磚混房屋，建筑面積2 300 m2，為20世紀(jì)60年代建造。1層為商鋪，2～6層為住宅，廚衛(wèi)均為2戶人家合用。通過(guò)本次成套改造，在原房屋北側(cè)貼擴(kuò)建放出1.5 m走廊，然后對(duì)內(nèi)部房屋進(jìn)行成套改造，使每戶人家都能擁有獨(dú)立廚房和衛(wèi)生間。

2 環(huán)境地理位置

工程位于軌交2號(hào)線中山公園站，鄰近地鐵隧道北側(cè)僅4.2～7.0 m，位于地鐵保護(hù)區(qū)內(nèi)，房屋位置及地鐵保護(hù)區(qū)范圍如圖1所示。

圖1 房屋與地鐵隧道相對(duì)位置

3 工程施工特點(diǎn)和難點(diǎn)

近日，國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布了《關(guān)于全面推進(jìn)城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造工作的指導(dǎo)意見(jiàn)》，將大力推動(dòng)老舊小區(qū)的改造工作，上海正在推進(jìn)舊小區(qū)成套改造施工，現(xiàn)如今城市地鐵建設(shè)發(fā)展迅速，地鐵線路密布城市的地下空間，勢(shì)必會(huì)影響地鐵。本工程原有房屋基礎(chǔ)沉降已趨于穩(wěn)定，新老建筑之間采用植筋相互連接，而貼擴(kuò)建部分將產(chǎn)生新的沉降，必須降低施工對(duì)地鐵隧道的影響以及盡可能將房屋沉降控制在0.5 cm以內(nèi)，以防止新老建筑間由于沉降差而產(chǎn)生裂縫。一旦發(fā)生施工事故，將嚴(yán)重影響地鐵運(yùn)行的安全。

2021年1月22日15時(shí)42分，廣西某勘察設(shè)計(jì)有限公司在南寧市鳳嶺片區(qū)完善工程24號(hào)路施工現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展勘察施工時(shí)，直徑為9 cm的鉆頭擊穿了軌交1號(hào)線隧道，侵入隧道98 cm，與當(dāng)時(shí)正在運(yùn)營(yíng)的列車發(fā)生擦碰。事故未造成人員傷亡，但導(dǎo)致列車運(yùn)行中斷1 h 52 min，對(duì)市民的出行造成了嚴(yán)重影響，社會(huì)影響重大。

本工程特點(diǎn)就是需要對(duì)房屋結(jié)構(gòu)擴(kuò)建和加固。本工程房屋擴(kuò)建處距上海軌交2號(hào)線隧道水平距離最近處僅4.2 m，位于軌交2號(hào)線保護(hù)區(qū)內(nèi)，若采用的地基處理方式不合理，可能會(huì)造成隧道滲漏、結(jié)構(gòu)變形過(guò)大、結(jié)構(gòu)破損等危害，嚴(yán)重威脅隧道行車安全[1-3]。如何減少施工對(duì)地下隧道的影響成為本工程最大難點(diǎn)。

4 成套改造貼擴(kuò)建部位樁基選型

基于工程的特點(diǎn)與難點(diǎn)，在與設(shè)計(jì)公司溝通協(xié)商后，采用鋼管錨桿靜壓樁作為本工程的地基處理方式。該方式承載力高、穿透性強(qiáng)，傳荷及受力性能明確，可以迅速控制沉降，對(duì)樁周土體的擠土效應(yīng)較小，施工方便，可在狹小的空間進(jìn)行壓樁作業(yè)。本工程采用φ300 mm×10 mm的鋼管錨桿靜壓樁，樁長(zhǎng)22 m，單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值260 kN，共32根樁。該項(xiàng)目在地鐵保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)，須經(jīng)地鐵相關(guān)部門認(rèn)可后方可施工，施工過(guò)程中結(jié)合地鐵隧道部門的相關(guān)要求采取合理的壓樁順序。經(jīng)過(guò)計(jì)算，在上部結(jié)構(gòu)施工至3層樓面時(shí)，上部結(jié)構(gòu)的自重能滿足壓樁反力的要求，故在施工至3層樓面后，停止上部結(jié)構(gòu)的施工，進(jìn)行壓樁作業(yè)。壓樁平面施工流程如圖2所示。

圖2 壓樁平面施工流程

5 鋼管錨桿樁施工技術(shù)

5.1 錨桿靜壓樁施工工藝流程

錨桿靜壓樁施工技術(shù)是利用預(yù)埋或后埋在基礎(chǔ)鋼混凝土底板上的錨桿和安裝其上的壓樁反力架提供的反力，從預(yù)留出的洞口中，由液壓千斤頂將樁逐段壓入土中的樁基施工法。其以便利、可靠等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于建筑物結(jié)構(gòu)糾偏、已建建筑物基礎(chǔ)加固、新建建筑物基礎(chǔ)逆作法等危難工程中。一般施工工藝流程為：預(yù)留壓樁孔→清理施工作業(yè)面→探查、排除障礙物→埋設(shè)錨桿（鋼管樁制作）→安裝壓樁反力架→起吊樁段→校正樁身垂直→壓樁→填寫壓樁記錄→下一節(jié)樁就位、校正→焊接接樁→壓樁→壓樁到設(shè)計(jì)要求→最終深度及壓樁力驗(yàn)收→拆除壓樁反力架→焊接錨固鋼筋和交叉鋼筋→清孔（配制微膨脹早強(qiáng)混凝土）→澆搗微膨脹混凝土。

5.2 樁段制作及連接

錨桿靜壓樁每節(jié)不小于1.5 m，拼接節(jié)點(diǎn)的連接強(qiáng)度應(yīng)不小于樁本身強(qiáng)度，采用坡口對(duì)接熔透焊（圖3），焊縫質(zhì)量等級(jí)不得低于二級(jí)。每次焊接前均檢查接頭部位的處理情況以及上下節(jié)樁段軸線是否在同一直線上、樁身是否垂直，在滿足要求后進(jìn)行焊接操作。焊接后檢查焊接質(zhì)量，若有漏焊或焊縫高度不夠，及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)焊。

圖3 剖口對(duì)接融透焊施工現(xiàn)場(chǎng)

5.3 沉樁施工

新澆筑基礎(chǔ)承臺(tái)厚500 mm，混凝土強(qiáng)度C35，內(nèi)配鋼筋16 mm雙層雙向。錨桿樁為鋼管樁，需分節(jié)施工，為降低壓樁施工影響，減少樁基與土體間的摩阻，要求嚴(yán)格控制壓樁速度在1.5 m/min以內(nèi)。壓樁過(guò)程中對(duì)樁的垂直度控制尤為重要，在施工過(guò)程中應(yīng)保證壓樁架的垂直度、樁尖就位時(shí)的垂直度和樁端就位時(shí)的垂直度，在壓樁過(guò)程中及時(shí)校正，同時(shí)保證上下節(jié)樁段的軸線在同一直線上（圖4）。

圖4 沉樁施工

整個(gè)壓樁過(guò)程未中途停頓，以防止部分孔隙水壓力消失，出現(xiàn)樁周土體徑向固結(jié)和樁端土體強(qiáng)度恢復(fù)現(xiàn)象，從而導(dǎo)致壓樁困難情況的發(fā)生。同時(shí)控制每天沉樁的數(shù)量為2根，距地鐵隧道由近及遠(yuǎn)依次沉樁，32根樁完成沉樁共花費(fèi)16 d。沉樁終止條件為樁長(zhǎng)（22 m）和壓力（390 kN）雙控，終止壓力由設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工等方結(jié)合具體情況商定。

5.4 封樁施工

封樁工藝的好壞關(guān)系著鋼管樁與承臺(tái)連接的可靠與否，會(huì)直接影響樁的承載能力。及時(shí)而又合理的封樁工藝，可以達(dá)到有效控制基礎(chǔ)沉降的目的，從而保證上部新老結(jié)構(gòu)連接處的施工質(zhì)量。鋼管內(nèi)采用強(qiáng)度等級(jí)C30的混凝土填充，每天壓樁后及時(shí)封樁，封樁前須清除樁孔內(nèi)雜物，并對(duì)樁孔進(jìn)行清洗，清洗后抽干壓樁孔內(nèi)的積水，以保證樁帽與筏板基礎(chǔ)間的整體性。為了形成封閉的樁帽，將錨桿相互連接以加強(qiáng)混凝土底板和樁以及樁承臺(tái)的整體受力性能，并采用強(qiáng)度等級(jí)C35的微膨脹混凝土封樁?；A(chǔ)與原有基礎(chǔ)及墻體連接和封樁節(jié)點(diǎn)如圖5所示。

圖5 基礎(chǔ)與原有基礎(chǔ)及墻體連接和封樁節(jié)點(diǎn)示意

6 地鐵隧道環(huán)境保護(hù)及監(jiān)測(cè)

按照上述方法進(jìn)行施工，在壓樁施工過(guò)程中及施工完成后，采用信息化手段對(duì)軌交2號(hào)線隧道的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)測(cè)。依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工區(qū)域位置以及隧道線路走向等實(shí)際情況，在適當(dāng)?shù)奈恢貌贾帽O(jiān)測(cè)點(diǎn)，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)隧道的結(jié)構(gòu)變形、是否出現(xiàn)滲漏以及是否出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破損，監(jiān)測(cè)貫穿整個(gè)施工過(guò)程。整個(gè)過(guò)程由地鐵運(yùn)營(yíng)公司負(fù)責(zé)專業(yè)監(jiān)測(cè)，每日將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)給建設(shè)單位、施工單位等參建方，以便控制施工進(jìn)度，適時(shí)調(diào)整施工方案。實(shí)踐表明，地鐵隧道中并未產(chǎn)生滲漏、結(jié)構(gòu)破損等問(wèn)題，鋼管錨桿靜壓樁施工對(duì)隧道變形幾乎沒(méi)有影響。

7 結(jié)語(yǔ)

以地鐵隧道保護(hù)區(qū)的城市舊住房成套改造貼擴(kuò)建樁基施工為例，充分考慮既有施工工藝，對(duì)施工工藝和施工方案進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)對(duì)沉樁速度、每日沉樁數(shù)量及沉樁后的及時(shí)封樁等進(jìn)行嚴(yán)格控制，從而將地鐵保護(hù)區(qū)內(nèi)的地基處理對(duì)地鐵隧道的影響降到最低。本工程采用的鋼管錨桿靜壓樁施工工藝幾乎未對(duì)地鐵隧道產(chǎn)生影響，施工效果較好，建議在對(duì)城市地鐵隧道保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)的舊房改造地基處理中推廣使用。