CN115233754A - 一种毗邻历史建筑的桩基施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种毗邻历史建筑的桩基施工方法，包括以下步骤：在古建筑的四周设置深层土体变形监测点、坡顶水平与沉降位移监测点、构筑物沉降观测点和构筑物倾斜观测点，并预设深层土体变形预警值、坡顶水平与沉降位移预警值、构筑物沉降预警值和构筑物倾斜预警值。桩基施工过程中，获得深层土体变形监测值、坡顶水平与沉降位移监测值、构筑物沉降观测值和构筑物倾斜观测值。通过对比各深层土体变形监测值与深层土体变形预警值、各坡顶水平与沉降位移监测值与坡顶水平与沉降位移预警值、各构筑物沉降观测值与构筑物沉降预警值和各构筑物倾斜观测值与构筑物倾斜预警值调整桩基施工方案。本申请的方法能避免历史建筑因靠近桩基施工受到破坏。

Description

一种毗邻历史建筑的桩基施工方法

技术领域

本申请涉及桩基施工领域，尤其涉及一种毗邻历史建筑的桩基施工方法。

背景技术

与现代建筑相比，古建筑的结构整体性较差、抵抗各类施工扰动的能力较低、建筑基础对地基不均匀沉降较为敏感。随着城市发展，越来越多现代高层建筑与历史古建筑交错融合，也进一步拉近了现代建筑与历史古建筑的建设距离，新建筑施工中容易对古建筑造成损坏。古建筑的周边新建筑桩基施工过程中，尤其是PHC管桩的施工，产生的土体扰动往往容易导致古建筑物产生不均匀沉降、裂缝甚至倒塌等情况。因此需要严格控制古建筑保护范围外的桩基施工引起的土体扰动。在桩基施工过程中,既要保证地基加固效果，又要有效控制施工时产生的土体扰动，成为毗邻古建筑的桩基施工考虑的重点。。

为保证桩基施工质量同时不给古建筑造成破坏，必须解决以下问题：

1、管桩在打入地下的过程中要排挤开大量的土，会引起一定范围内的地表隆起或抬高，同时，桩基施工顺序的选择不当会造成土体压力不平衡，导致土体累积的大量应力无处释放，转而集中传递到临近的建筑，尤其古建筑，会造成临近古建筑出现裂缝甚至坍塌。

2、软土中打桩会使桩周土体中产生相当高的孔隙水压力，甚至可能引起土体液化、土体承载力下降，进而引发邻近建筑地基的不均匀沉降，影响其结构的稳定。

3、古建筑对保护范围内建筑施工要求高，打桩设备施工时产生的振动，会造成古建筑的破坏。

发明内容

本申请提供一种毗邻历史建筑的桩基施工方法，能够避免历史建筑因靠近桩基施工受到破坏。

本申请的实施例提供了一种毗邻历史建筑的桩基施工方法，包括以下步骤：在古建筑的四周设置多个深层土体变形监测点、多个坡顶水平与沉降位移监测点、多个构筑物沉降观测点和多个构筑物倾斜观测点，并预设深层土体变形预警值、坡顶水平与沉降位移预警值、构筑物沉降预警值和构筑物倾斜预警值。桩基施工过程中，在各深层土体变形监测点获得各深层土体变形监测值，在各坡顶水平与沉降位移监测点获得各坡顶水平与沉降位移监测值，在各构筑物沉降观测点获得各构筑物沉降观测值，在各构筑物倾斜观测点获得各构筑物倾斜观测值。通过对比各深层土体变形监测值与深层土体变形预警值、各坡顶水平与沉降位移监测值与坡顶水平与沉降位移预警值、各构筑物沉降观测值与构筑物沉降预警值、各构筑物倾斜观测值与构筑物倾斜预警值调整桩基施工方案。

在其中一些实施例中，桩基施工开始前，在古建筑的四周设置SMW工法桩。

在其中一些实施例中，在古建筑的四周设置SMW工法桩开始前，进行SMW工法桩试桩施工。

在其中一些实施例中，在古建筑的四周设置SMW工法桩完毕后，在SMW工法桩的顶部设置冠梁，使得SMW工法桩中的型钢经冠梁连接形成整体。

在其中一些实施例中，在冠梁的拐角处设置支撑梁，使得冠梁的拐角经支撑梁支撑。

在其中一些实施例中，桩基施工完毕后，将冠梁和支撑梁切割拆除，将SMW工法桩中的型钢拔出。

在其中一些实施例中，桩基施工开始前，在古建筑的四周设置应力释放沟，应力释放沟平行于古建筑的围墙。

在其中一些实施例中，在应力释放沟的沟底设置多个应力释放孔，各应力释放孔沿应力释放沟的长度方向布置。

在其中一些实施例中，桩基施工开始前，对古建筑的危险处进行加固。

在其中一些实施例中，桩基施工开始前，在古建筑的四周的场地设置多个水泥土搅拌桩，使得水泥土搅拌桩对场地进行固化处理。

根据本申请实施例提供的一种毗邻历史建筑的桩基施工方法，包括以下步骤：在古建筑的四周设置多个深层土体变形监测点、多个坡顶水平与沉降位移监测点、多个构筑物沉降观测点和多个构筑物倾斜观测点，并预设深层土体变形预警值、坡顶水平与沉降位移预警值、构筑物沉降预警值和构筑物倾斜预警值。桩基施工过程中，在各深层土体变形监测点获得各深层土体变形监测值，在各坡顶水平与沉降位移监测点获得各坡顶水平与沉降位移监测值，在各构筑物沉降观测点获得各构筑物沉降观测值，在各构筑物倾斜观测点获得各构筑物倾斜观测值。通过对比各深层土体变形监测值与深层土体变形预警值、各坡顶水平与沉降位移监测值与坡顶水平与沉降位移预警值、各构筑物沉降观测值与构筑物沉降预警值、各构筑物倾斜观测值与构筑物倾斜预警值调整桩基施工方案。本申请的方法能有效解决尤其是PHC管桩施工产生的应力、土体液化、振动等系列问题，达到安全可靠、施工方便，经济合理的目的，避免历史建筑因靠近桩基施工受到破坏。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例中桩基施工平面示意图；

图2是本申请实施例中冠梁和支撑梁示意图；

图3是本申请实施例中SMW工法桩剖面示意图；

图4是图3中A-A剖面图；

图5是本申请型钢截面示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

参阅图1-5，本申请的实施例提供了一种毗邻历史建筑的桩基10(PHC管桩)施工方法，包括以下步骤：

步骤一、桩基10施工开始前，在古建筑1的四周设置多个深层土体变形监测点2、多个坡顶水平与沉降位移监测点3、多个构筑物沉降观测点4和多个构筑物倾斜观测点5，并预设深层土体变形预警值、坡顶水平与沉降位移预警值、构筑物沉降预警值和构筑物倾斜预警值。

上述步骤中，构筑物沉降观测点4的数量为至少4个，如图1示出的6个。各构筑物沉降观测点4均毗邻古建筑1设置，并位于一个方形结构上。其中的4个构筑物沉降观测点4分别位于上述方形结构的四个拐角处。构筑物倾斜观测点5的数量为至少4个，如图1示出的4个。各构筑物倾斜观测点5均毗邻古建筑1设置，并也位于上述方形结构上。4个构筑物倾斜观测点5也分别位于上述方形结构的四个拐角处。

深层土体变形监测点2的数量为至少4个，如图1示出的4个。各深层土体变形监测点2均与古建筑1间隔预设距离设置，并位于又一个方形结构上。4个深层土体变形监测点2分别位于上述方形结构的四个拐角处。坡顶水平与沉降位移监测点3的数量为至少4个，如图1示出的6个。各坡顶水平与沉降位移监测点3均与古建筑1间隔预设距离设置，并也位于上述方形结构上。其中的4个坡顶水平与沉降位移监测点3也分别位于上述方形结构的四个拐角处。

另外，桩基10施工开始前，如在古建筑1的四周设置多个深层土体变形监测点2、多个坡顶水平与沉降位移监测点3、多个构筑物沉降观测点4和多个构筑物倾斜观测点5前，对古建筑1的危险处(包括危险区域、危险结构)进行加固，从而在桩基10施工时，起到一定的固定和保护作用。

桩基10施工开始前，在古建筑1的四周设置方形结构的定位放线，然后在定位放线处设置SMW工法桩6。定位放线处可以位于古建筑1的外边线往外10米范围处。SMW工法桩6采用单轴或多轴水泥搅拌桩60，搅拌桩60可设置为

搅拌桩60中插入HM型钢61，型钢61可采用HM488×300×11×18/HN700X300X13X24。其中，根据地质报告考虑设置桩长和桩间距。进一步地，在古建筑1的四周设置SMW工法桩6开始前，进行SMW工法桩6试桩施工，从而确保施工不影响古建筑1。

而且，在古建筑1的四周设置SMW工法桩6完毕后，在SMW工法桩6的顶部设置冠梁7，使得SMW工法桩6中的型钢61经冠梁7连接形成整体，从而提高抵抗能力，有效抵抗桩基10施工时应力扩散至古建筑1。进一步地，在冠梁7的拐角处设置支撑梁8，使得冠梁7的拐角经支撑梁8支撑，从而进一步提高抵抗能力，进一步有效抵抗桩基10施工时应力扩散至古建筑1。

还可以，桩基10施工开始前，在古建筑1的四周设置应力释放沟，应力释放沟平行于古建筑1的围墙。应力释放沟可以位于SMW工法桩6的外围。进一步地，在应力释放沟的沟底设置多个应力释放孔，各应力释放孔沿应力释放沟的长度方向均匀布置，以隔断超空隙水压力在土体间传递，减少土体的水平挤压作用。

上述SMW工法桩6和/或应力释放沟，形成古建筑1的围护结构。古建筑1的围护结构设置在各深层土体变形监测点2和各坡顶水平与沉降位移监测点3的外围，并与各深层土体变形监测点2和各坡顶水平与沉降位移监测点3均毗邻设置。进一步地，4个深层土体变形监测点2分别位于古建筑1的围护结构的四个拐角处。其中的4个坡顶水平与沉降位移监测点3也分别位于古建筑1的围护结构的四个拐角处。另外，在古建筑1的围护结构的四周设置截水沟9。

另外，由于古建筑1周边地质条件为含有厚度较厚的淤泥层时，应力传播快。因此，桩基10施工开始前，在古建筑1的四周的场地均匀设置多个水泥土搅拌桩，使得水泥土搅拌桩对场地的软弱土层进行固化处理。其中的固化处理目的为：减缓桩基10施工时应力的扩散和传播速度，同时，降低桩周土体的孔隙水压力，避免土体液化，提高土体承载力下降，进而降低邻近建筑地基的不均匀沉降。

步骤二、桩基10施工过程中，在各深层土体变形监测点2获得各深层土体变形监测值，在各坡顶水平与沉降位移监测点3获得各坡顶水平与沉降位移监测值，在各构筑物沉降观测点4获得各构筑物沉降观测值，在各构筑物倾斜观测点5获得各构筑物倾斜观测值。

上述步骤中，桩基10施工过程中，采用振动较小的打桩设备，如静压桩机或环保液压锤桩机，从而减少施工时产生的振动。

桩基10施工过程中，在各个施工环节中，随时获得各深层土体变形监测值、各坡顶水平与沉降位移监测值、各构筑物沉降观测值、各构筑物倾斜观测值，次数根据施工情况进行调整。

步骤三、桩基10施工过程中，通过对比各深层土体变形监测值与深层土体变形预警值，各坡顶水平与沉降位移监测值与坡顶水平与沉降位移预警值、各构筑物沉降观测值与构筑物沉降预警值、各构筑物倾斜观测值与构筑物倾斜预警值调整桩基10施工方案。

此外，桩基10施工完毕后，将冠梁7和支撑梁8切割拆除，将SMW工法桩6中的型钢61拔出，从而避免施工振动，恢复原有建筑的周边环境。

本申请的方法具有如下有益效果：

1)现有技术如对古建筑1保护把握性不足，往往需进行移除重建，或采用更保守的施工(如灌注桩基10)，无论是移除重建或保守施工的方法，相对本申请，都会产生过高的成本。

2)采用的围护结构、固化处理的深度，可根据地质条件考虑，适当延长或缩短，能保证抵挡或减缓应力的扩散范围同时，操作性及灵活性强。

3)本申请的保护措施，能适用不同的桩基10施工方式，如静压桩机、环保锤击桩机等，应用范围广。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件。在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种毗邻历史建筑的桩基施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

在古建筑的四周设置多个深层土体变形监测点、多个坡顶水平与沉降位移监测点、多个构筑物沉降观测点和多个构筑物倾斜观测点，并预设深层土体变形预警值、坡顶水平与沉降位移预警值、构筑物沉降预警值和构筑物倾斜预警值；

桩基施工过程中，在各所述深层土体变形监测点获得各深层土体变形监测值，在各所述坡顶水平与沉降位移监测点获得各坡顶水平与沉降位移监测值，在各所述构筑物沉降观测点获得各构筑物沉降观测值，在各所述构筑物倾斜观测点获得各构筑物倾斜观测值；

通过对比各所述深层土体变形监测值与所述深层土体变形预警值、各所述坡顶水平与沉降位移监测值与所述坡顶水平与沉降位移预警值、各所述构筑物沉降观测值与所述构筑物沉降预警值、各所述构筑物倾斜观测值与所述构筑物倾斜预警值调整桩基施工方案。

2.如权利要求1所述的桩基施工方法，其特征在于，

桩基施工开始前，在所述建筑的四周设置SMW工法桩。

3.如权利要求2所述的桩基施工方法，其特征在于，

在所述古建筑的四周设置SMW工法桩开始前，进行SMW工法桩试桩施工。

4.如权利要求2所述的桩基施工方法，其特征在于，

在所述古建筑的四周设置SMW工法桩完毕后，在所述SMW工法桩的顶部设置冠梁，使得所述SMW工法桩中的型钢经所述冠梁连接形成整体。

5.如权利要求4所述的桩基施工方法，其特征在于，

在所述冠梁的拐角处设置支撑梁，使得所述冠梁的拐角经所述支撑梁支撑。

6.如权利要求5所述的桩基施工方法，其特征在于，

桩基施工完毕后，将所述冠梁和支撑梁切割拆除，将所述SMW工法桩中的所述型钢拔出。

7.如权利要求1所述的桩基施工方法，其特征在于，

桩基施工开始前，在所述古建筑的四周设置应力释放沟，所述应力释放沟平行于所述古建筑的围墙。

8.如权利要求7所述的桩基施工方法，其特征在于，

在所述应力释放沟的沟底设置多个应力释放孔，各所述应力释放孔沿所述应力释放沟的长度方向布置。

9.如权利要求1所述的桩基施工方法，其特征在于，

桩基施工开始前，对所述古建筑的危险处进行加固。

10.如权利要求1所述的桩基施工方法，其特征在于，

桩基施工开始前，在所述古建筑的四周的场地设置多个水泥土搅拌桩，使得所述水泥土搅拌桩对所述场地进行固化处理。

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