深基坑施工区域内历史建筑的临时保护措施——以原上海总商会为例

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3.0 侯斌 2024-11-19 4 4 12.24MB 56 页 15积分

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深基坑施工区域内历史建筑的临时保

护措施——以原上海总商会为例

摘要

城市发展越来越快，市中心区域空地越来越少，在中心地段新建高层建筑，

尤其像上海这样中心地段保留着很多历史建筑的历史悠久的城市，难免会出现

深基坑施工区域内存在历史建筑的情况。为确保深基坑施工过程中此类历史建筑

的结构安全，采取临时性加固措施是有必要的，而目前同类型研究较少，大多

深基坑的设计方及施工方对相邻区域的历史建筑重视度不足，对古建筑的加固

维护专业知识也有欠缺。本文希望通过研究和实际工程案例弥补该领域研究的不

足。文章通过数据分析阐述了在深基坑施工过程中，同一区域内的历史建筑可能

出现的损害，基坑支护开挖过程中可能出现的土体扰动，基坑降水过程中可能

引起的相邻建筑应土应力缺失而引起的不均匀沉降，以此阐述了深基坑施工区

域内历史建筑加固的必要性。同时通过工程案例介绍了对位于深基坑施工区域内

的历史建筑的临时维护措施，工程案例采用的加固措施为：基础托换，外部临

时支撑，门窗洞临时封闭。通过锚杆压桩进行基础托换，钢支撑组成外部临时支

撑体系，采用木支撑进行门窗洞临时封闭以增加建筑物整体性，最终工程结果

显示原本持续不均匀沉降的建筑在加固后沉降趋于稳定，倾斜率未进一步加大，

同时上部结构原有的裂缝未有明显的加大，显示加固效果显著。全文通过试验数

据的分析比较，并结合现场实例施工过程及结果的陈述，说明了对位于深基坑

施工区域内的历史建筑进行临时维护的必要性，同时通过工程案例结果表明了

对历史建筑采用基础托换及外部支撑的加固方法是合理的、可行的并且可用于同

类型工程的实际应用效果。

关键词：深基坑施工区域内　历史建筑　临时保护

ABSTRACT

With the developing of city more and more quickly, the undeveloped place in

downtown area is much less. When building tall edifices in the center of a city like

Shanghai with a long history , there could be a historical building close to deep

foundation pit. To ensure that the historical building this kind of deep foundation pit

construction process of the safety of the structure, it is necessary to take

temporary reinforcement measures. Reinforcement measures introduced in this paper:

underpinning, temporary support external, temporary plugged door and window.In

this paper, with the analysis of the data I described what kind of damage can

happened when a deep foundation pit is close to historical buildings. Foundation pit

excavation may occur in the process of soil disturbance. Adjacent buildings may be

uneven settlement when foundation pit dewatering. With foundation underpinning,

temporary support external, temporary plugged door and window, we finally achieved

the effect of temporary reinforcement. Through the comparison of the data before and

after reinforcement, the settlement stabilized, inclined rate did not further increase,

the crack didn`t increase. It showed remarkable effect of reinforcement.In this

paper, with the analysis of a large number of experimental data obtained in the

comparison of careful test, and combined with the practical examples of

construction process and the statements of results, it strongly suggest that the

reinforcement method of this type of project is reasonable, feasible and effective.

Key Word ：Close to Deep Foundation Pit, Historical Building,

Temporary Protection

中文摘要

ABSTRACT

第一章绪论......................................................1

1.1 研究背景....................................................1

1.2 研究意义....................................................1

1.3 前人的研究..................................................3

1.4 研究内容....................................................5

1.5 研究方法....................................................5

第二章上海总商会旧址现状.........................................6

2.1 上海总商会旧址房屋建筑概况 .................................6

2.2 上海总商会旧址房屋结构概况 .................................9

2.3 上海总商会旧址的地理位置 ..................................13

2.3.1 苏河湾 1 街坊的整体规划 ................................13

2.4 总商会相邻基坑的方案 ......................................15

2.4.1 基坑 ..................................................15

2.4.2 基坑周边围护墙（桩）方案...............................15

2.4.3 降水 ..................................................19

2.5 上海总商会旧址的完损状况 ..................................19

2.5.1 外立面建筑风貌损坏状况 ................................19

2.5.2 外墙面开裂损伤状况 ....................................20

2.5.3 室内特色装修损伤状况...................................22

2.5.4 房屋沉降监测结果.......................................22

2.6 为何采用“临时”维护措施 ..................................25

2.6.1 本工程深基坑及降水施工中可能对总商会造成的影响.........25

2.6.2 为何不一次加固到位.....................................25

第三章临时保护及加固方案........................................27

3.1 临时保护及加固思路 ........................................27

3.2 地上部分 ..................................................27

3.2.1 墙体受压承载力复核 ....................................28

3.2.2 墙体受剪承载力复核.....................................32

3.2.3 分析结论...............................................36

3.2.4 临时支撑体系选型及计算.................................36

3.2.5 窗洞临时封闭加固 ......................................39

3.3 地下部分...................................................40

3.3.1 基础加固方案 ..........................................40

3.3.2 锚杆静压桩施工顺序.....................................43

3.3.3 锚杆静压桩施工.........................................43

3.3.4 施工过程可能对原建筑造成影响的防范措施.................45

第四章加固效果及数据分析........................................47

4.1 为取得加固效果数据采取的监测...............................47

4.2 房屋相对不均匀沉降趋势的结果对比...........................47

4.3 房屋倾斜情况的结果对比.....................................49

4.4 房屋损伤发展趋势的结果对比.................................50

4.5 加固效果...................................................51

第五章结论和展望................................................52

5.1 结论.......................................................52

5.2 展望.......................................................52

参考文献.........................................................54

第一章绪论

第一章绪　论

1.1 研究背景

自1990 年代中后期以来，我国在历史建筑保护研究方面取得显著的进展，有

关建筑保护的理论也取得了显著的进展，由于对历史建筑的重视的加深，相关法

律法规的确定，越来越多的历史建筑被列入保护建筑名单，而这些保护建筑大多

都位于市中心区域，因此在市中心区域进行施工就难免会遇到施工区域内存在历

史建筑。

在市中心的地块现在大多都开发为商场和办公楼，无论是商场还是办公楼现

在都会设计二到三层的地下室，对于高层建筑更是如此，不仅仅是为了建成停车

场，对于市中心地块寸土寸金的地价，地下室的面积也是非常宝贵。多层的地下

室就会需要深基坑的施工，结合市中心历史建筑较多的情况，这样就会出现深基

坑施工区域内有历史建筑需要保护的情况，有时由于设计方案或者业主报建流程

的原因，需要对历史建筑进行临时性的保护。

对建筑进行保护，我们首先想到的是结构加固，目前的加固领域鱼龙混杂，

是个有利可图又门槛较低的领域，其实加固专业是专业性强，难度大，项目个性

化强的专业。而历史建筑与非历史建筑在处理技术上又有很大差异，要求更高，

如何在不影响历史建筑风貌的前提下进行加固？如何修旧如旧？支持修复理论的

具体技术手段有哪些？如何选择这些技术手段？而对历史建筑进行临时性保护，

可能问题更多，临时的保护表示要能拆除，能恢复，或者对今后的加固要可延续，

对今后的永久性加固有帮助。这些都是临时加固需要考虑的问题。

深基坑的设计有专业的设计领域，会对周围的管线、建筑进行考虑，但对于

历史建筑的保护，或者对于历史建筑对于深基坑施工的承受能力由于专业性不同

的原因可能考虑欠缺，可能忽略了对深基坑施工区域内的历史建筑的保护，比如

在基坑开挖过程中，或者支护施工过程中，或者施工中意外的出现对历史建筑的

影响。这些都可能对历史建筑造成无法挽回的损失。本文通过数据分析和实际工程

的实施，研究总结，以供参考。

1.2 研究意义

老建筑如果拆除重建，有着诸多实施难度，如：退红线、现场施工空间小、或

处于老城区工程车根本无法进入等问题；对于优秀历史建筑或保护历史建筑，甚

至有一些老建筑是文物，面对这样的建筑拆除是不可能的。由于这类原因，经常

会遇到开发商买了一块地但是被要求该地块中的某某建筑是不能拆除的。现在的

新开发楼盘都有一到两层的地下室，而商业中心则有时会达到3层，这样就少不

了深基坑的施工，而对于在这类地块中的老建筑如何合理设计和施工是摆在工程

师和业主面前的难题。

首先，先要了解的奥历史建筑分多个档次，根据其历史、艺术、科学的价值，

分为三个保护级别：（一）全国重点文物保护单位；（二）上海市文物保护单位；

（三）上海市建筑保护单位。

这些保护单位所负责的单位也有所不同，市文物管理委员会负责属于文物保

护单位的优秀近代建筑的保护管理。市房屋土地管理局负责属于上海市建筑保护

单位的优秀近代建筑的保护管理。市城市规划管理局负责优秀近代建筑保护的规

上海理工大学硕士学位论文

划管理。

对这些保护单位的审核及批准也有所不同：属于上海市建筑保护单位的优

秀近代建筑，由市规划局和市房地局提出，报市人民政府批准后公布。属于上海

市文物保护单位的优秀近代建筑，由市建设委员会和市文管委提出，报市人民政

府批准后公布，并报国务院备案。属于全国重点文物保护单位的优秀近代建筑，

由市建委和市文管委提出，经市人民政府审核后，报国务院核定公布。

保护要求也会根据保护级别和实际使用情况具体确定。属于建筑保护单位的

优秀近代建筑保护要求的具体适用，由市规划局会同市房地局根据保护级别和实

际使用情况具体确定。属于文物保护单位的优秀近代建筑保护要求的具体适用，

由市文管委会同市规划局根据保护级别和实际使用情况具体确定。

优秀近代建筑的保护要求，分为以下四类：

（一）不得变动建筑原有的外貌、结构体系、平面布局和内部装修。

（二）不得变动建筑原有的外貌、结构体系、基本平面布局和有特色的室内装修

建筑内部其他部分允许作适当的变动。

（三）不得改动建筑原有的外貌；建筑内部在保持原结构体系的前提下，允许

作适当的变动。

（四）在保持原有建筑整体性和风格特点的前提下，允许对建筑外部作局部

适当的变动，允许对建筑内部作适当的变动。

{但文物保护单位不适用前款第（四）项的保护要求。

无论是以何种分类的保护建筑，都是不能随便拆，不能随便动的老建筑，甚

至有的建筑由于年代久远或者因为是在上海被占领期间由别国所设计施工，连图

纸都无从查起。针对这类老建筑，设计师、开发商也动足了脑筋，较为常用的方案

是将历史建筑融入新建筑中，首先对历史建筑进行修缮，而后在不破坏历史建筑

的前提下将新建的建筑与历史建筑可靠的连接，使历史建筑成为了新建筑的一部

分。说起来虽然很容易，但真正实施过程中困难险阻众多：历史建筑如何修缮？

在新建筑开挖深基坑及后续施工时如何保护历史建筑？在施工过程中如何保持历

史建筑的结构稳定性？这些都是需要深思熟虑的问题。在一些有着丰厚历史底蕴

的城市有着众多这样的建筑，城市的发展必然会需要对这些老建筑进行新的规划

和利用，但在对这些老建筑还没什么更好的设计思路之前，相邻的新建筑已经开

工在即，只能先将老建筑临时的维护起来。如何能够在既安全又不影响周边老建

筑的前提下开展深基坑及新建建筑的施工呢？这就是本文想要阐述的方式方法、

基本过程、保护理念、辅以实例，以供参考。

1.3 前人的研究

与本文相关的前人的研究主要为上海近代的建筑部分。

同济大学的罗小未教授对整个上海建筑作了长期的研究,著有《上海建筑指

南》、《上海建筑风格与上海文化》等系列丛书,其中对近代建筑的介绍和论述占有

相当比重,在该研究领域中一向具备权威性和指导性。

同济大学的郑时龄教授的《上海近代建筑风格》是一本针对性较强的有关上海

近代建筑的专著"全书在大量实例考证的基础上,较为全面地论述了上海近代建筑

多样的风格及其演变的社会和文化原因,书中大量的一手资料和珍贵的历史图片,

具有巨大的学术参考价值,为研究个体建筑的形态沿革提供了直接的依据和坚实

的背景材料。

同济大学的伍江教授的《上海百年建筑史(1840一1949)》,对上海近代城市与

第一章绪论

建筑的发展轮廓和演变轨迹作了整体入微的描述,从政治、经济、社会、文化等方面

入手,分析了背后的动因,并对近代上海各时期的建筑师及其建筑思想、建筑风格

特征、营造业及建筑技术等多方面的相关因素进行了研究,全面系统地展示了一部

较为完整的上海近代建筑发展成型的历史,为研究者提供了多方位、多角度的参考

在此基础上,有关建筑遗产的保护和再利用,西方很早就开始了研究,20世纪

60 年代以后,建筑保护的理念和实践更是上升到了理论引导的高度,有大量的经验

可供借鉴。1931 年的《雅典宪章》是国际上其它关于保护历史建筑的宪章和地方性

法令的基础，这个宪章侧重于保护历史的、艺术的或有科学价值的文物建筑；

1964 年的《威尼斯宪章》标志着现代社会对文化遗产历史价值认识的新高度，保护

范围从文物建筑扩大到历史建筑及其存在的环境的范围，宪章中提出：“我们的

责任是把历史性建筑的真实性圆满完整地传下去。”对真实性的保护成为指导各

个国家建筑保护与修复的普遍原则。毫无疑问这种侧重于对历史建筑真实性的保

护，较之单纯对文化遗产历史、艺术、科学价值的保护有了明显的发展，它的基础

是对保护对象更为深入的认识。对于真实性的保护，在表述方式上不同于以往对

包括历史价值在内的其它价值保护的表述，它将保护内容概括为四个方面，即：

设计的真实性、材料的真实性、工艺的真实性和地点的真实性。一些重要的文献，

其中包括 B・M 费尔顿和J诸葛莱朵（・B.M. Feilden and J.Jokilehto）所著

《世界遗产保护管理指南》 (Managerment Guidelines for World Cultural

Heritage Sites. ICCROM，ROME，1993)对这四个方面进行了多角度的阐述，显

然对真实性的保护比对历史价值的保护更具有可操作性。

美国的Harold Kalman 在其《历史建筑评估》(The Evaluation of Historic

Buildings，1979) 一书中对历史建筑价值再认识进行了阐述。罗马文物保护与研

究中心的前任主任 B ・M 费尔顿 (B.M.Feilden) ，著有《历史建筑保护》

(Conservation of Historic Building. Butterworth，L·ondon，1982)这一经

典著作，代表了国际上保护修复领域内的一般观点。

美国的埃文斯通市保护委员会前任主席 J 柯克欧文・・ (J.Kirk.Irwin)在其

《西方古建古迹保护理念与实践》一书中系统的总结了美国历史建筑修复的作法和

经验，他本人亦参与了多个关于伊利诺伊州斯通市文物建筑的确立和文物保护区

划定的报告和文件的编著。

俄罗斯修复科学院院长 O・N 普鲁金・(O.N.Prutsin)在《21 世纪的古建筑保

护与修复》一文中从修复哲学、建筑历史环境、修复科学、21 世纪文化古迹建筑修

复中的传统工艺、修复教育、修复经济与管理学、计算机辅助设计技术等多方面对

历史建筑的修复问题作了分析，指出了 21 世纪的历史建筑保护与修复的复杂内容。

他的著作《历史建筑与环境》从“基础——历史环境”的角度来研究历史建筑的保

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摘要：

深基坑施工区域内历史建筑的临时保护措施——以原上海总商会为例摘要城市发展越来越快，市中心区域空地越来越少，在中心地段新建高层建筑，尤其像上海这样中心地段保留着很多历史建筑的历史悠久的城市，难免会出现深基坑施工区域内存在历史建筑的情况。为确保深基坑施工过程中此类历史建筑的结构安全，采取临时性加固措施是有必要的，而目前同类型研究较少，大多深基坑的设计方及施工方对相邻区域的历史建筑重视度不足，对古建筑的加固维护专业知识也有欠缺。本文希望通过研究和实际工程案例弥补该领域研究的不足。文章通过数据分析阐述了在深基坑施工过程中，同一区域内的历史建筑可能出现的损害，基坑支护开挖过程中可能出现的土体扰动，基坑降...

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