非对称深基坑坑顶天然地基古建筑保护施工方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及建筑工程设计与施工技术领域，尤其设及一种非对称深基坑坑顶天然 地基古建筑保护施工方法。
【背景技术】
[0002] 在我国城市建设发展中，城市化建设与古建筑保护一直是矛盾的问题，部分古建 筑蕴涵着丰富的历史、文化和科技等信息，对于古代的城建历史、社会发展、科学技术和传 统文化的研究具有重要价值，对于历史文化名城保护和今后的城市发展亦有重要意义，然 而人类在城市建设开发中古建筑经常受到破坏，因此我们要特别重视城市建设对古建筑的 保护，协调两者之间的关系。在当前经济快速发展、城市现代化和乡镇城市化建设的过程 中，许多本应得到挽救与保护的古建筑，却在城市现代化的建设浪潮中遭到破坏，如何在城 市发展的同时，更好得加强古建筑的保护，已成为一个需要认真思考和亟待解决的重要问 题。
【发明内容】
[0003] 基于W上现有技术的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种非对称深基坑 坑顶天然地基古建筑保护施工方法，通过植筋、黏贴碳纤维布、地基注浆等对古建筑结构进 行补强加固，并采用灌注粧+预应力错索的支护方案、施工监测、堆载和排水控制、粧基础 方案选型与施工等综合技术对非对称深基坑坑顶的天然基础古建筑进行保护，最大程度保 证古建筑的完整及稳定，与新建建筑经济效益之间取得平衡。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明通过W下技术方案来实现：本发明提供一种非对 称深基坑坑顶天然地基古建筑保护施工方法，该基坑为非对称基坑，南北侧坑顶高差约为 13m，古建筑位于基坑坑顶的南侧，在基坑开挖过程中，为避免对南侧天然地基古建筑的扰 动和破坏，减少南侧坡顶地基沉降，采用W下步骤对天然地基古建筑进行保护：
[0005] -、对古建筑进行加固与补强：
[0006] (1)对古建筑的立柱进行值筋：将需要植筋部位钢筋的位置大小标在构件上定出 每根钢筋的孔径与深度，按定好的位置用冲击钻钻孔，在钻孔底注入值筋胶，插入钢筋后保 持钢筋静止至植筋胶固化为止；
[0007] (2)对古建筑的楼板和梁黏贴碳纤维布：在混凝±基面涂刷胶粘剂，表面布满碳 纤维布粘贴后，采用刮刀沿碳丝方向刮压碳纤维布表面使粘贴剂渗出碳纤维布，然后在碳 纤维布外表面再涂刷补充胶粘剂，并采用刮刀沿碳丝方向充分刮压，排除气泡，使碳纤维布 平直并被胶粘剂充分浸润；
[0008] (3)墙体裂缝注浆补强：沿裂缝周边切除粉刷层并清理干净，在裂缝处采用高强 环氧化学浆液注浆并灌满缝隙，待高强环氧化学浆液硬化后对裂缝周边满涂结构胶增加强 度，然后在裂缝凹槽内整铺碳纤维网固定牢固，重新配置水泥砂浆分层粉刷到位；
[0009] (4)地基注浆加固：采用压密注浆法工艺对古建筑物地基中局部地段的含砂层进 行高压注浆，提高地基的整体承载力；
[0010] 二、基坑支护：选择旋挖粧作为基坑支护粧，基坑支护在基坑的南、东、西=侧采用 "灌注粧+预应力错索"的支护形式，止水采用揽拌粧做止水帷幕；
[0011] S、基坑监测：开挖前布置基坑监测点，在施工过程中进行位移监测，在基坑东、西 两边各布设2个基准控制点，组成基坑监测控制网，在基坑支护结构粧顶上布设12个位移 观测点W监测水平位移和垂直位移、在周边地面上布设5个观测点W监测地面位移、布设8 个测斜观测点W监测基坑支护粧深层次的水平位移、4个错索应力计监测点监测错索应力 和4个地下水位观测点监测基坑四周水位变化；
[0012] 四、古建筑监测：在古建筑的不同楼层、不同位置布置监测点，分别对水平位移、垂 直位移和裂缝进行监测；
[0013]五、堆载和排水控制：基坑开挖过程中，严格控制基坑周边地面堆载，基坑周边Im范围内严禁堆载，Im到一倍基坑深范围堆载不大于20kPa;要保持地面排水系统的完善，不 得让地面水流入基坑。
[0014] 作为上述技术方案的优选实施方式，本发明实施例提供的非对称深基坑坑顶天然 地基古建筑保护施工方法进一步包括下列技术特征的部分或全部：
[0015] 作为上述技术方案的改进，在步骤二中，选择旋挖粧机进行支护粧施工。
[0016] 作为上述技术方案的改进，所述碳纤维布采用高强度I级单向碳纤维织物，单位 面积质量为300g/m，厚度为0. 167mm，抗拉强度标准值不小于3000N/mm，采用与碳纤维布配 套的胶粘剂粘贴碳纤维布。
[0017] 作为上述技术方案的改进，在步骤一中，碳纤维布粘贴完毕后，应在加固构件外表 面挂钢丝网水泥砂浆，砂浆厚度为25mm。
[001引优选地，在步骤一中，所述植筋中屯、距应不小于5山钻孔直径应取不小d+4mm，钻 孔深度不小于L+15mm，其中d为钢筋直径，L为钢筋植入深度。
[0019]与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下有益效果：本发明的非对称深基坑 坑顶天然地基古建筑保护施工方法通过古建筑结构补强加固（植筋、黏贴碳纤维布、墙体 裂缝注浆补强、地基注浆）、采用灌注粧+预应力错索的支护方案、施工监测、堆载和排水控 审IJ、粧基础方案选型与施工等综合技术措施对非对称深基坑坑顶的天然基础古建筑进行保 护，推广此方法有利于全国各地合理利用旧建筑资源，采取适当的功能置换，增强建筑活力 与生命力。同时保护古建周边景观环境，古树古木，体现古建筑的历史性、人文性和生态性， 更为古建筑的保护提供了成功经验和技术支持，为文化遗产保护做出了贡献。
[0020] 本发明已应用于华南理工大学北校区36号实验楼等工程中，取得了显著的经济 效益和社会效益，华南理工大学北校区36号实验楼工程是华南理工大学重点工程，采取了 如旋挖粧替代原有设计的冲孔粧的方式，同时加强了古建筑的保护并压缩了工期，按期提 前完成，社会效益是巨大不言而语的。本本发明的非对称深基坑坑顶天然地基古建筑保护 施工方法独具创新性，技术先进、施工便捷、灵活性大、安全可靠、质量优良、成本低廉、应用 范围广、适用性强，符合国家现行政策和发展方向，推广前景光明，促进本行业技术进步和 提高企业技术水平的提高意义深远。
[0021] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予W实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够 更明显易懂，W下结合优选实施例，并配合附图，详细说明如下。
【附图说明】
[0022] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介 绍。
[0023]图1是本发明优选实施例的非对称深基坑坑顶天然地基古建筑保护施工方法的 流程图。
[0024]图2是本发明优选实施例的古建筑与基坑支护的平面图。
[00巧]图3是本发明优选实施例的古建筑基坑支护的剖面图。
[0026]图4是本发明优选实施例的非对称深基坑坑顶天然地基古建筑保护施工方法中 的黏贴碳纤维布加固的示意图。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合附图详细说明本发明的【具体实施方式】，其作为本说明书的一部分，通过 实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得 一目了然。在所参照的附图中，不同的图中相同或相似的部件使用相同的附图标号来表示。 [00 2引实施例
[0029] 本发明的实施例位于华南理工大学北校区36号实验楼工程拟建场地，为剥蚀残 丘地貌单元，场地不平坦，呈南高北低。北侧和南侧为2号楼的旧楼房，东西两侧为车辆通 行道路。南侧旧楼高4层，首层平面相对标高为-4. 6m，北侧旧楼高4层，首层平面相对标 高约为-12.Om。如图2所示，基坑呈长方形并为非对称基坑，南北侧坑顶高差约13m，±压 力极不平衡。该基坑坑顶的南侧旧楼建造于二十世纪五十年代，采用天然地基，该古建文物 建筑价值和文物价值极高，但因年代久远和自然、人为等因素，现已出现一定程度的外墙开 裂、台基破损和地面沉降等问题。
[0030] 在基坑开挖过程中，为避免对南侧天然地基古建筑的扰动和破坏，减少南侧坡顶 地基沉降，采用本发明的非对称深基坑坑顶天然地基古建筑保护施工方法，有步骤、有计划 的对古建筑进行保护和维修。
[0031] 具体地，如图1至图4,本发明的非对称深基坑坑顶天然地基古建筑保护施工方 法，采用W下步骤对天然地基古建筑进行保护：
[0032]-、对古建筑进行加固与补强：
[0033] (1)对古建筑的立柱进行值筋：将需要植筋部位钢筋的位置大小标在构件上定出 每根钢筋的孔径与深度，按定好的位置用冲击钻钻孔，在钻孔底注入值筋胶，插入钢筋后保 持钢筋静止至植筋胶固化为止。根据设计要求，将需要植筋部位钢筋的位置大小标在构件 上定出每根钢筋的孔径与深度，按定好的位置用冲击钻钻好孔（尽量避开原结构钢筋，尽 量减少原结构损伤）。用钢刷或硬质尼龙刷清壁，然后用吹风机将孔内灰尘吹出，如此反复 =次清孔。采用专用胶枪，将胶枪注射管伸入孔底开始注胶，边注边提升，注胶量应W插钢 筋后有少许溢出为准，一般为孔深2/3将要植筋的钢筋（长度一般不超过二米）的插入部 份用钢刷清刷干净后慢慢地旋转插入孔内，应一次插入，必要时用键子敲击进入。插入钢筋 后应保持钢筋静止至植筋胶固化为止，在适当位置设置警示板，防止粘胶在固化前受到碰 撞或移动。本发明的植筋中屯、距应不小于5d，钻孔直径应取不小d+4mm，钻孔深度不小于L+15mm，其中d为钢筋直径，L为钢筋植入深度。
[0034] 本工程植筋其钻孔要求及有关数据如下：
[0036] (2)对古建筑的楼板和梁黏贴碳纤维布：黏贴碳纤维布增加结构抗剪承载力，在 混凝±基面涂刷胶粘剂，要求表面布满碳纤维布粘贴后，采用刮刀沿碳丝方向刮压碳纤维 布表面使粘贴剂渗出碳纤维布，然后在碳纤维布外表面再涂刷补充胶粘剂，并采用刮刀沿 碳丝方向充分刮压，排除气泡，使碳纤维布平直并被胶粘剂充分浸润。本发明的碳纤维布采 用高强度I级单向碳纤维织物，单位面积质量为300g/m，厚度为0. 167mm，抗拉强度标准值 不小于3000N/mm，采用与碳纤维布配套的胶粘剂粘贴