上海保护建筑改造前期工程勘察案例分析

■ 冯雪威 FENG Xuewei

0 引言

据不完全统计，上海已经公布了1 058处优秀历史建筑，3 435处不可移动文物，397条风貌保护道路（街巷），41km2的历史文化风貌区，250片风貌保护街坊[1、2]。近年来，上海市政府在建立和完善历史建筑的保护制度、强化民众保护意识等方面都取得了较大的进步。据了解，《上海市历史文化风貌区和优秀历史建筑保护条例》的修订、《上海市历史风貌区和历史建筑保护条例》（暂定名）草案均已提上日程，市房管部门也在积极推进优秀历史建筑的保护修缮和改造利用[3]。对于历史建筑改造或修缮项目，原有的岩土工程勘察和设计资料往往已经遗失。在改造阶段，相对于房屋结构检测、改造设计等阶段，前期的岩土勘察工作往往容易被忽视，文献中亦少有涉及。由于场区内环境多数较为复杂，勘察施工易出现难度大、针对性差等现象[4、5]，可能导致基底下土层探查不清、地基实际承载力不满足要求等安全问题。本文以黄浦区8号街坊（一期）房屋修缮内部整体改造试点项目为例进行介绍。

1 工程概况

黄浦区8号街坊（一期）房屋修缮内部整体改造试点项目位于上海市黄浦区黄河路、青岛路交汇处，本次勘察范围为黄河路281弄、253弄住宅。

8号街坊承兴里为新旧里弄式住宅，始建于1934 年，一直作为住宅使用。邻近承兴里还有其他的石库门房屋，如派克里、梅福里、协和里等，极富上海石库门特色。承兴里是上海现存最完善的石库门建筑群，包含多种式样不同的建筑风格，经上海市人民政府批准，该街坊被列入上海市历史文化风貌区范围（沪府〔2016〕11号）。目前，社区房屋存在功能使用性差、外墙风化、墙体渗水、违规搭建等问题。承兴里作为留改工作试点，拟进行房屋修缮和公共厨卫改造，改善居民居住条件。

由于建筑年代较为久远，且当时的资料管理制度不完善，承兴里小区的设计、施工单位及相关图纸文件均已无从查找。依据本项目的《房屋质量检测报告》，281弄、253弄住宅均为2层砖木结构，墙下基础为刚性大放脚砖基础，埋深在0.5m左右，其下为素混凝土垫层。

2 勘察难点及方案布置

承兴里小区为旧式里弄住宅，建筑年代较久远，场地内部空间狭小且环境较为复杂，具体为：①小区内部道路狭窄，主路宽度约3m，两侧小路宽度约2m，且道路两侧地面及墙壁放置有较多绿色盆景，居民窗口外侧设有外伸的晾衣架（图1）；②小区内道路靠近房屋外墙两侧下方敷设有给水管及污水管管线，电力管线及网线等分布在道路上方（2～3m）靠近外墙两侧，局部管线在空中横跨道路，分布较为杂乱（图2）；③由于小区内房屋分批改造，尚未改造的住宅内仍有居民居住，而本次拟改造的房屋原有居民亦未全部搬迁；④本次拟改造的房屋为老式住宅，房屋内部结构宽度和高度均较小。

由上述分析可知，拟改造小区为历史风貌区保护建筑物，场地施工操作空间狭小，且小区内仍有居民生活，对道路使用及噪音控制亦均有严格要求，这使得勘察施工难度极大，对勘察方案及其布置亦提出了挑战。

依据设计要求，此次改建建筑的基础形式拟采用天然地基，但亦不排除桩基加固的可能性。若采用天然地基基础，设计需要详勘资料，重点明确基础下方及附近浅部土层性质、分布范围及强度特性，勘探孔宜布设在贴近房屋外墙附近或屋内，同时，施工时还要避开地下污水管等管线。

综合场地内环境分析，在满足相关规范和设计要求的基础上，本次勘察采用钻探孔、静力触探孔、螺纹孔和轻便触探孔相结合的方式[6、7]，布置方案详见图3。图中红色虚线框内为本次拟改造建筑，由于南侧道路过于狭窄，取土孔和静探孔均无法施工，因此，将此区域的取土孔和静探孔均移至中间道路空地处施工，南侧道路仅施工螺纹孔。由于建筑物高度较小，钻探孔无法在房间内部施工，而建筑物外墙，为查明建筑物基础下部地层情况，在房屋内部小天井处采用轻便触探孔、静探孔及螺纹孔相结合的方式，探查浅部地层分布范围及特性。其中，轻便触探孔深度为3.0m，静探孔深度为5.0m，螺纹孔深度为3～4m。

图1 现状狭窄道路

图2 现状主道路及架空管线

3 勘察成果及地基基础分析建议

本工程场地属于上海地区五大地貌单元中的滨海平原地貌类型，依据勘察的地层资料，场地均位于正常沉积区，普遍分布有暗绿色黏性土；场地内建筑物范围之外道路区域，道路中心区域受历史管线开挖敷设、修建道路等影响，浅部均为杂填土，相应缺失素填土及②层灰黄色粉质黏土。地层分布情况及主要地基土物理力学性质参数详见表1。

对于浅部土层，由于受建筑物结构及高度、宽度等条件限制，无法在该区域内进行钻探取样施工。故此次采用螺纹孔及原位测试试验孔探查，并对小天井内外墙一侧进行人工开挖（图4），开挖深度约0.8m，以探槽的形式查明基础埋深、垫层厚度及基础下填土土质情况。勘探结果表明，拟改造建筑范围内及民宅外墙附近区域，浅部普遍分布有素填土和②层灰黄色粉质黏土（图5）；建筑原有基础埋深在0.55m 左右，置于素填土层中，基础垫层为混凝土垫层，厚约0.12m。

对于浅部土层分布的①1-2层素填土，层顶标高2.15～1.21m，平均厚度0.79m，以灰黄色黏性土为主，夹杂少量植物根茎，静探比贯入阻力Ps值约1.11MPa，轻便触探击数N10约16.8击，在建筑基础下压实固结时间距今已有80多年，土质较好，视基础下方地基土实际情况适当处理后，可作为拟改造建筑的天然地基持力层。针对本工程性质及周边环境，宜优先考虑采用加大基础底面积法进行基础加固。根据上海市工程建设规范《岩土工程勘察规范》（DGJ 08—37—2012），并结合工程经验，估算素填土地基承载力设计值约为80kPa（假定采用条形基础，基础宽度1.50m、埋深0.60m，地下水位埋深0.50m），基本可满足设计要求；但施工时，应加强检测工作，确保该层地基土能满足天然地基承载力及沉降控制要求。

图3 勘探点平面布置图

表1 土层主要物理力学性质参数一览表

图4 拟改建房屋内天井处基础开挖现场

图5 建筑物范围内浅部土层剖面图

依据上海地区旧房改造项目工程经验，若改造后荷载较大，扩大基础不能满足设计要求时，亦可采用锚杆静压桩加固方式，这也是增层改造建筑物最常用的地基加固方式。根据本次勘察的地层条件，可考虑将桩端置入⑤层灰色黏土或⑥层暗绿色粉质黏土层中。但需注意，拟改建建筑位于黄浦区承兴里石库门建筑群内，周围建筑物较密集、人口密度较大，预制桩沉桩挤土效应对周围环境有一定影响[8]。故在沉桩施工时，应加强原建筑及临近管线的监测工作，做到信息化施工，并采取必要的防挤措施，尽量减少由于沉桩施工而对原建筑、道路及管线的影响。

4 结语

综上所述，历史保护建筑区内往往环境较复杂、施工空间狭小，勘察施工前，应充分做好环境调查工作，并结合场地实际情况进行勘察方案布置。勘察施工时，除钻探手段外，还应采取探槽、原位测试试验和螺纹孔相结合的方法，并尽量在基础附近施工，以明确基底下土层性质。对于结构功能改善等荷载变化不大的历史保护建筑物，往往优先考虑扩大基础的方案，其原有地基土经过多年的压实固结，对于基底下土层的地基承载力值应结合试验数据和工程经验，避免过于保守而造成工程浪费。