关于桩的趣闻与轶事 丛谈之6

2014-12-19 329 0

桩在民国时期的应用

史佩栋
 
        民国时期即1912至1949年间,大体相当于20世纪上半叶期间。

       上海是我国应用桩基最早、最多的城市。上海桩基工程的成就早在1936年在美国哈佛大学举行的第一届国际土力学及基础工程学术会议上就受到国际工程界的重视,并在会议论文集中收入了“上海若干试桩实录”(Faber S.E.,Records of Some Pile Tests in Shanghai)一文,见Proceedings of the First ICSMFE,1936.Vol.I,I-3,pp194-199。

       众所周知,钢和水泥是西方工业革命的产物,而后催生了混凝土和钢筋混凝土。我国上海在1890年出现第一家水泥制品厂,它采用从英国进口的水泥为原料,起初生产排水管、浴缸和水池。至20世纪初,该厂引进英国的生产技术,开始生产钢筋混凝土电杆和钢筋混凝土预制桩。与此同时,有外商施工单位采用英国制造的Vibro打桩机具设备打设混凝土沉管灌注桩,并称为“Vibro桩”。由此上海开启了应用传统的木桩(为主)与钢筋混凝土预制桩及就地灌注桩三种桩型并举的新时期。这是我国桩基应用的历史性突破。

        自清末民初,大约至1930年代,上海应用木桩有如下一些特点:
①即使是建造三四层的房屋,如对地基的强度有疑问时也常采用木桩,一般都是几米长,最长不超过15m;其大头直径约为Φ300mm,小头直径约Φ150mm。
②在建造住宅楼时常将木桩打在房屋平面的四角,因为人们认为四角的地基应力较高,应予加固。
③有的房屋则将木桩打在产权界线的扁心墙基之下,以策安全。
④在多层和高层建筑及重型结构物中由于上部荷载较大和打桩机具的改进,开始采用长达30m的木桩,其直径相应增大。
⑤常将短木桩(福建筒木,或称建松)用于处理暗浜等软弱地基。


      我国桩基工程研究的先驱者俞调梅先生在其专著《上海地区的基础工程》(同济大学出版社,1991)中记述,上海河南路桥于1923年建造时,其5个墩台的木桩基础采用了4种长度不同(3.7~15.2m)和截面不同(36×36、30×30和30×10cm)的方木桩,足证当时先辈造桥和用桩已独具匠心,参见图1。


(a)

(b)
图1 上海河南路桥(a)及俞调梅先生绘制的木桩基础图(b)




         1923年落成的我国第一座现代高层建筑——上海字林西报大楼(N.C.D.News Building),高40.2m,主体为8层,连地下室、夹层等共11层,建筑面积9043m2,它建造在木桩基础上。该大楼于1951年改称桂林大楼,1998年又改称友邦大楼,使用至今已90余年。见图2。

图2 建在木桩上的中国第一座现代高层建筑—上海字林西报大楼

著名的上海锦江饭店,其北楼原称华懋公寓(见图3a),始建于1929年,高57m,13层,木桩基础。由于地基软弱而且设计不周,木桩施工时又被承包商偷工减料,将木桩锯成两段,仅将大头打入地基,大楼建成后持续下沉,直至下沉至-2.6m方趋稳定,但未发生严重的不均匀沉降,乃在入口处做了台阶直上二楼作为门厅,原一楼则成为地下室。

1931年,华懋公寓的业主又在该公寓南面建造了峻岭公寓,即今锦江饭店南楼(见图3b),它由三个部分联体组成,中部主楼高18层,东西两部分从13层开始逐渐收进。

1972年2月,时任美国总统尼克松访华的“破冰之旅”,在北京受到毛主席接见后,由周恩来总理陪同访问上海,下榻于锦江饭店南楼。尼克松总统与周总理于1972年2月28日在锦江饭店小礼堂共同签署了《中美上海联合公报》。


图3a 建于1929年的上海锦江饭店北楼
   图3b 建于1931年的上海锦江饭店南楼

图3c 周恩来总理和尼克松总统在锦江饭店南楼


上海外白渡桥畔著名的的百老汇大厦(现称“上海大厦”)见图4,建于1930年,高19层+1层地下室,支承在24.4~36.6m长的木桩和φ325的“凡百卢”桩上。后该大厦向东南方向倾斜,据推测系因某些部位的木桩在施工时被偷工减料所致。

百老汇大厦基础打桩施工时曾造成40m以外的外白渡桥桥墩发生位移,致使桥梁桁架脱开,不得不进行翻修。这是我国工程界体验到打桩引起周围环境影响的首个重大案例。
(a)
 
(b)
图4 上海外滩外白渡桥(a)及百老汇大厦 (b)
建于1930年的上海提篮桥医院,是7层钢筋混凝土框架结构,支承在直径Φ310mm×长12.2m的木桩上。建于1931年的上海卡德公寓(今称黄河公寓,在今黄河路)是9层钢筋混凝土框架结构,支承在直径Φ280mm×长18.3m的木桩上。

建于1934年,在新中国成立前雄居我国第一高楼的上海国际饭店,高83.8m,地下2层,地上22层,通常称“24层”,
是我国历史上采用木桩支承的最高建筑物,见图5。

 
上海铁路局大厦(后称铁路局1号楼)始建于1936年,中部为10层,两翼为6层,采用洋松园木桩基,大头直径360-380mm,小头直径180-230mm,桩长27-28m。为防止木桩在地下水位变化的部位发生腐烂,部分木桩上段(约4.7m)包裹了直径680mm的钢筋混凝土。该大厦于1987年在原有基础上进行了加层,中部和两翼各加两层,增加建筑面积3468m2,达原建筑面积18553m2的40%。参见图6。

表1是俞调梅先生查阅大量历史文献整理而得的上海在20世纪二三十年代应用的桩型及其技术参数。
上海在20世纪二三十年代应用桩的一些例子 表1

相关链接:
  在关于桩的趣闻与轶事从谈之5、之五中,所谈到的上海和平饭店、中国银行以及钱塘江大桥与茅以升先生的事迹,均属于桩在民国时期的应用。

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