非對(duì)稱深基坑坑頂天然地基古建筑保護(hù)施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及建筑工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種非對(duì)稱深基坑坑頂天然 地基古建筑保護(hù)施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在我國城市建設(shè)發(fā)展中，城市化建設(shè)與古建筑保護(hù)一直是矛盾的問題，部分古建 筑蘊(yùn)涵著豐富的歷史、文化和科技等信息，對(duì)于古代的城建歷史、社會(huì)發(fā)展、科學(xué)技術(shù)和傳 統(tǒng)文化的研究具有重要價(jià)值，對(duì)于歷史文化名城保護(hù)和今后的城市發(fā)展亦有重要意義，然 而人類在城市建設(shè)開發(fā)中古建筑經(jīng)常受到破壞，因此我們要特別重視城市建設(shè)對(duì)古建筑的 保護(hù)，協(xié)調(diào)兩者之間的關(guān)系。在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、城市現(xiàn)代化和鄉(xiāng)鎮(zhèn)城市化建設(shè)的過程 中，許多本應(yīng)得到挽救與保護(hù)的古建筑，卻在城市現(xiàn)代化的建設(shè)浪潮中遭到破壞，如何在城 市發(fā)展的同時(shí)，更好得加強(qiáng)古建筑的保護(hù)，已成為一個(gè)需要認(rèn)真思考和亟待解決的重要問 題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 基于W上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種非對(duì)稱深基坑 坑頂天然地基古建筑保護(hù)施工方法，通過植筋、黏貼碳纖維布、地基注漿等對(duì)古建筑結(jié)構(gòu)進(jìn) 行補(bǔ)強(qiáng)加固，并采用灌注粧+預(yù)應(yīng)力錯(cuò)索的支護(hù)方案、施工監(jiān)測(cè)、堆載和排水控制、粧基礎(chǔ) 方案選型與施工等綜合技術(shù)對(duì)非對(duì)稱深基坑坑頂?shù)奶烊换A(chǔ)古建筑進(jìn)行保護(hù)，最大程度保 證古建筑的完整及穩(wěn)定，與新建建筑經(jīng)濟(jì)效益之間取得平衡。
[0004] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過W下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：本發(fā)明提供一種非對(duì) 稱深基坑坑頂天然地基古建筑保護(hù)施工方法，該基坑為非對(duì)稱基坑，南北側(cè)坑頂高差約為 13m，古建筑位于基坑坑頂?shù)哪蟼?cè)，在基坑開挖過程中，為避免對(duì)南側(cè)天然地基古建筑的擾 動(dòng)和破壞，減少南側(cè)坡頂?shù)鼗两?，采用W下步驟對(duì)天然地基古建筑進(jìn)行保護(hù)：
[0005] -、對(duì)古建筑進(jìn)行加固與補(bǔ)強(qiáng)：
[0006] (1)對(duì)古建筑的立柱進(jìn)行值筋：將需要植筋部位鋼筋的位置大小標(biāo)在構(gòu)件上定出 每根鋼筋的孔徑與深度，按定好的位置用沖擊鉆鉆孔，在鉆孔底注入值筋膠，插入鋼筋后保 持鋼筋靜止至植筋膠固化為止；
[0007] (2)對(duì)古建筑的樓板和梁黏貼碳纖維布：在混凝±基面涂刷膠粘劑，表面布滿碳 纖維布粘貼后，采用刮刀沿碳絲方向刮壓碳纖維布表面使粘貼劑滲出碳纖維布，然后在碳 纖維布外表面再涂刷補(bǔ)充膠粘劑，并采用刮刀沿碳絲方向充分刮壓，排除氣泡，使碳纖維布 平直并被膠粘劑充分浸潤；
[0008] (3)墻體裂縫注漿補(bǔ)強(qiáng)：沿裂縫周邊切除粉刷層并清理干凈，在裂縫處采用高強(qiáng) 環(huán)氧化學(xué)漿液注漿并灌滿縫隙，待高強(qiáng)環(huán)氧化學(xué)漿液硬化后對(duì)裂縫周邊滿涂結(jié)構(gòu)膠增加強(qiáng) 度，然后在裂縫凹槽內(nèi)整鋪碳纖維網(wǎng)固定牢固，重新配置水泥砂漿分層粉刷到位；
[0009] (4)地基注漿加固：采用壓密注漿法工藝對(duì)古建筑物地基中局部地段的含砂層進(jìn) 行高壓注漿，提高地基的整體承載力；
[0010] 二、基坑支護(hù)：選擇旋挖粧作為基坑支護(hù)粧，基坑支護(hù)在基坑的南、東、西=側(cè)采用 "灌注粧+預(yù)應(yīng)力錯(cuò)索"的支護(hù)形式，止水采用攬拌粧做止水帷幕；
[0011] S、基坑監(jiān)測(cè)：開挖前布置基坑監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在施工過程中進(jìn)行位移監(jiān)測(cè)，在基坑?xùn)|、西 兩邊各布設(shè)2個(gè)基準(zhǔn)控制點(diǎn)，組成基坑監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)，在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)粧頂上布設(shè)12個(gè)位移 觀測(cè)點(diǎn)W監(jiān)測(cè)水平位移和垂直位移、在周邊地面上布設(shè)5個(gè)觀測(cè)點(diǎn)W監(jiān)測(cè)地面位移、布設(shè)8 個(gè)測(cè)斜觀測(cè)點(diǎn)W監(jiān)測(cè)基坑支護(hù)粧深層次的水平位移、4個(gè)錯(cuò)索應(yīng)力計(jì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)錯(cuò)索應(yīng)力 和4個(gè)地下水位觀測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)基坑四周水位變化；
[0012] 四、古建筑監(jiān)測(cè)：在古建筑的不同樓層、不同位置布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，分別對(duì)水平位移、垂 直位移和裂縫進(jìn)行監(jiān)測(cè)；
[0013]五、堆載和排水控制：基坑開挖過程中，嚴(yán)格控制基坑周邊地面堆載，基坑周邊Im范圍內(nèi)嚴(yán)禁堆載，Im到一倍基坑深范圍堆載不大于20kPa;要保持地面排水系統(tǒng)的完善，不 得讓地面水流入基坑。
[0014] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供的非對(duì)稱深基坑坑頂天然 地基古建筑保護(hù)施工方法進(jìn)一步包括下列技術(shù)特征的部分或全部：
[0015] 作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，在步驟二中，選擇旋挖粧機(jī)進(jìn)行支護(hù)粧施工。
[0016] 作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述碳纖維布采用高強(qiáng)度I級(jí)單向碳纖維織物，單位 面積質(zhì)量為300g/m，厚度為0. 167mm，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值不小于3000N/mm，采用與碳纖維布配 套的膠粘劑粘貼碳纖維布。
[0017] 作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，在步驟一中，碳纖維布粘貼完畢后，應(yīng)在加固構(gòu)件外表 面掛鋼絲網(wǎng)水泥砂漿，砂漿厚度為25mm。
[001引優(yōu)選地，在步驟一中，所述植筋中屯、距應(yīng)不小于5山鉆孔直徑應(yīng)取不小d+4mm，鉆 孔深度不小于L+15mm，其中d為鋼筋直徑，L為鋼筋植入深度。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有如下有益效果：本發(fā)明的非對(duì)稱深基坑 坑頂天然地基古建筑保護(hù)施工方法通過古建筑結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固（植筋、黏貼碳纖維布、墻體 裂縫注漿補(bǔ)強(qiáng)、地基注漿）、采用灌注粧+預(yù)應(yīng)力錯(cuò)索的支護(hù)方案、施工監(jiān)測(cè)、堆載和排水控 審IJ、粧基礎(chǔ)方案選型與施工等綜合技術(shù)措施對(duì)非對(duì)稱深基坑坑頂?shù)奶烊换A(chǔ)古建筑進(jìn)行保 護(hù)，推廣此方法有利于全國各地合理利用舊建筑資源，采取適當(dāng)?shù)墓δ苤脫Q，增強(qiáng)建筑活力 與生命力。同時(shí)保護(hù)古建周邊景觀環(huán)境，古樹古木，體現(xiàn)古建筑的歷史性、人文性和生態(tài)性， 更為古建筑的保護(hù)提供了成功經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)支持，為文化遺產(chǎn)保護(hù)做出了貢獻(xiàn)。
[0020] 本發(fā)明已應(yīng)用于華南理工大學(xué)北校區(qū)36號(hào)實(shí)驗(yàn)樓等工程中，取得了顯著的經(jīng)濟(jì) 效益和社會(huì)效益，華南理工大學(xué)北校區(qū)36號(hào)實(shí)驗(yàn)樓工程是華南理工大學(xué)重點(diǎn)工程，采取了 如旋挖粧替代原有設(shè)計(jì)的沖孔粧的方式，同時(shí)加強(qiáng)了古建筑的保護(hù)并壓縮了工期，按期提 前完成，社會(huì)效益是巨大不言而語的。本本發(fā)明的非對(duì)稱深基坑坑頂天然地基古建筑保護(hù) 施工方法獨(dú)具創(chuàng)新性，技術(shù)先進(jìn)、施工便捷、靈活性大、安全可靠、質(zhì)量優(yōu)良、成本低廉、應(yīng)用 范圍廣、適用性強(qiáng)，符合國家現(xiàn)行政策和發(fā)展方向，推廣前景光明，促進(jìn)本行業(yè)技術(shù)進(jìn)步和 提高企業(yè)技術(shù)水平的提高意義深遠(yuǎn)。
[0021] 上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說明書的內(nèi)容予W實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠 更明顯易懂，W下結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。
【附圖說明】
[0022] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例的附圖作簡(jiǎn)單地介 紹。
[0023]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的非對(duì)稱深基坑坑頂天然地基古建筑保護(hù)施工方法的 流程圖。
[0024]圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的古建筑與基坑支護(hù)的平面圖。
[00巧]圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的古建筑基坑支護(hù)的剖面圖。
[0026]圖4是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的非對(duì)稱深基坑坑頂天然地基古建筑保護(hù)施工方法中 的黏貼碳纖維布加固的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，其作為本說明書的一部分，通過 實(shí)施例來說明本發(fā)明的原理，本發(fā)明的其他方面、特征及其優(yōu)點(diǎn)通過該詳細(xì)說明將會(huì)變得 一目了然。在所參照的附圖中，不同的圖中相同或相似的部件使用相同的附圖標(biāo)號(hào)來表示。 [00 2引實(shí)施例
[0029] 本發(fā)明的實(shí)施例位于華南理工大學(xué)北校區(qū)36號(hào)實(shí)驗(yàn)樓工程擬建場(chǎng)地，為剝蝕殘 丘地貌單元，場(chǎng)地不平坦，呈南高北低。北側(cè)和南側(cè)為2號(hào)樓的舊樓房，東西兩側(cè)為車輛通 行道路。南側(cè)舊樓高4層，首層平面相對(duì)標(biāo)高為-4. 6m，北側(cè)舊樓高4層，首層平面相對(duì)標(biāo) 高約為-12.Om。如圖2所示，基坑呈長方形并為非對(duì)稱基坑，南北側(cè)坑頂高差約13m，±壓 力極不平衡。該基坑坑頂?shù)哪蟼?cè)舊樓建造于二十世紀(jì)五十年代，采用天然地基，該古建文物 建筑價(jià)值和文物價(jià)值極高，但因年代久遠(yuǎn)和自然、人為等因素，現(xiàn)已出現(xiàn)一定程度的外墻開 裂、臺(tái)基破損和地面沉降等問題。
[0030] 在基坑開挖過程中，為避免對(duì)南側(cè)天然地基古建筑的擾動(dòng)和破壞，減少南側(cè)坡頂 地基沉降，采用本發(fā)明的非對(duì)稱深基坑坑頂天然地基古建筑保護(hù)施工方法，有步驟、有計(jì)劃 的對(duì)古建筑進(jìn)行保護(hù)和維修。
[0031] 具體地，如圖1至圖4,本發(fā)明的非對(duì)稱深基坑坑頂天然地基古建筑保護(hù)施工方 法，采用W下步驟對(duì)天然地基古建筑進(jìn)行保護(hù)：
[0032]-、對(duì)古建筑進(jìn)行加固與補(bǔ)強(qiáng)：
[0033] (1)對(duì)古建筑的立柱進(jìn)行值筋：將需要植筋部位鋼筋的位置大小標(biāo)在構(gòu)件上定出 每根鋼筋的孔徑與深度，按定好的位置用沖擊鉆鉆孔，在鉆孔底注入值筋膠，插入鋼筋后保 持鋼筋靜止至植筋膠固化為止。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，將需要植筋部位鋼筋的位置大小標(biāo)在構(gòu)件 上定出每根鋼筋的孔徑與深度，按定好的位置用沖擊鉆鉆好孔（盡量避開原結(jié)構(gòu)鋼筋，盡 量減少原結(jié)構(gòu)損傷）。用鋼刷或硬質(zhì)尼龍刷清壁，然后用吹風(fēng)機(jī)將孔內(nèi)灰塵吹出，如此反復(fù) =次清孔。采用專用膠槍，將膠槍注射管伸入孔底開始注膠，邊注邊提升，注膠量應(yīng)W插鋼 筋后有少許溢出為準(zhǔn)，一般為孔深2/3將要植筋的鋼筋（長度一般不超過二米）的插入部 份用鋼刷清刷干凈后慢慢地旋轉(zhuǎn)插入孔內(nèi)，應(yīng)一次插入，必要時(shí)用鍵子敲擊進(jìn)入。插入鋼筋 后應(yīng)保持鋼筋靜止至植筋膠固化為止，在適當(dāng)位置設(shè)置警示板，防止粘膠在固化前受到碰 撞或移動(dòng)。本發(fā)明的植筋中屯、距應(yīng)不小于5d，鉆孔直徑應(yīng)取不小d+4mm，鉆孔深度不小于L+15mm，其中d為鋼筋直徑，L為鋼筋植入深度。
[0034] 本工程植筋其鉆孔要求及有關(guān)數(shù)據(jù)如下：
[0036] (2)對(duì)古建筑的樓板和梁黏貼碳纖維布：黏貼碳纖維布增加結(jié)構(gòu)抗剪承載力，在 混凝±基面涂刷膠粘劑，要求表面布滿碳纖維布粘貼后，采用刮刀沿碳絲方向刮壓碳纖維 布表面使粘貼劑滲出碳纖維布，然后在碳纖維布外表面再涂刷補(bǔ)充膠粘劑，并采用刮刀沿 碳絲方向充分刮壓，排除氣泡，使碳纖維布平直并被膠粘劑充分浸潤。本發(fā)明的碳纖維布采 用高強(qiáng)度I級(jí)單向碳纖維織物，單位面積質(zhì)量為300g/m，厚度為0. 167mm，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 不小于3000N/mm，采用與碳纖維布配套的膠粘劑粘貼