2011年，上海淮海中路217号建筑群，有了一次历史性地改变。这是一栋二十世纪初的历史建筑，最早法租界巡捕房、上海市警察局，1960年，成为东风中学校址。
如今，四层建筑，红砖外墙，站在楼额上能看到梧桐成荫，H形双朝向，这里成为爱马仕在中国首家，全世界第5家“爱马仕之家”，追溯这个历史建筑的百年沧桑，它不仅见证了上海这座城市的历史变迁和荣辱兴衰，同时彰显了上海兼容并蓄、海纳百川中西交融的海派文化，成为一个城市历史发展的文化遗产。
2011年，上海爱马仕历史保护建筑改造项目正式启动。在不破坏原有建筑风貌的基础上，需要对建筑的沙土地基进行彻底重铸，但项目最突出的难点是：
操作空间狭小，整个操作需要完全在室内进行，相对于室外作业，传统的钻孔设备无用武之地,而更为关键的难点是建筑在地铁轨道交通1号线上方实施,工程桩位离轨最近距离只有1.5m左右，轨交运行期间易塌孔，而一旦塌孔则对相邻隧道产生不利影响。同时轨交1号线是上海最繁忙的地铁线路，施工站的停运时间为22：58至次日5：13，地铁停运时间短，成桩时间务必在7小时内完成，而传统的成桩工艺施工47m灌注的时间一般在12小时以上，根本无法满足铁路部门的施工要求。放眼中国最前沿的城市上海乃至全国，以往能够承揽大型施工项目的建筑集团都望而却步。
工程发包方为上海建工集团第二建筑集团，为了能够解决这一系列根本难题，发包方求助于同济大学土木工程学院的有关专家和领导，同济大学土木工程学院自建校以来，秉呈“实践出真知”的教学理念，立足上海，始终与国家重大战略项目建设同频共振，与上海城市发展相濡以沫，数年积聚，为国家培养了大批砥砺前行的土木建筑人才，其中土木建工程学院土木建筑施工中心主任李庭辉多年聚焦地铁超敏感区域的灌注技术研究，带领同学于三年前就开展了相关领域的课题研究。并取得8项专利技术成果和20多项实用新型专利技术，在研究中的快速成孔技术、泥浆分离技术、低净空操作实践对爱马仕建筑改造项目都能从根本上提供解决思路，最终李庭辉主任临危受命，成为上海爱马仕历史建筑改造项目的总体技术顾问。
首先李庭辉主任带领项目组对上海爱马仕建筑进行全面的地形地质检测，建筑改造项目位于上海市黄浦区淮海中路与嵩山路交叉口，北面为淮海中路，西面为嵩山路。项目由A1、A2、A3三个单体组成，其中A1和A3为2幢为3～4层砖木结构的历史保护建筑改建，A2为新建2层地下室，如图1所示。
轨交1号线隧道位于A3的正下方，深度为地面以下13.3 m，其覆土厚度11 m左右，这直接约束了保护建筑的基础托换工艺的选择，因此李庭辉主导本项目基础托换应采用“桩基+基础梁”的托换形式，同时由于在距离地铁盾构1～3 m范围内进行桩基施工，属于地铁盾构区间的超敏感区域，施工稍有不慎将会对轨交运营产生较不利的影响。为了减少挤土效应对轨交产生的不良影响，李庭辉建议成桩工艺采用灌注桩，灌注桩桩径为600 mm，桩底埋深约47 m，桩底进入⑤3层，共76根。
本场地大部分区域填土过深，含较多的碎砖、石子，埋深0.9～2.6 m，场地内第③层、第④层均为淤泥质软土层，属于饱和、流塑状态，2层总厚度超过10 m。场地内第③层淤泥质粉质黏土层夹有砂质粉土，透水性好;⑤1层灰色粉质黏土，厚度23.4 m;⑤2层灰色砂质粉土，厚度2.17 m，砂性重，易造成坍孔和桩底沉渣较厚，为了顺应不同地质的特征，李庭辉细心考研土质状况，为顺利成孔做好准备工作。
根据地铁施工的要求，整体相目需要在低空操作进行，保证高质量成孔作业的过程中，保证泥浆连续灌注不间断，同时与时间赛跑，在7小时内迅速拿下。围绕“低空操作”，精准成孔，泥浆灌注不间断，快速完成这几个操作关键性难点，李庭辉带领团队制定了详密的解决方案。
1、方案选择
以往适合本项目的灌注桩施工工艺主要有套管法，即在地铁早晨启运前，在桩孔中插入护壁钢管，保护桩孔避免坍孔。该工艺较为成熟，各个环节时间的控制有把握。但施工时间较长，一般需2天;护壁钢套管难以埋设且钢护筒与孔壁之间存在空隙，不能完全避免坍孔;钢护筒无法回收，造价高。结合本项目的实际情况，李庭辉经过反复的试验和比选，借鉴车载反循环钻机工艺，对钻头刀片、吸浆管坡口角度、泵管及动力装置进行改良，采用新型泵吸反循环法，将钻头切削产生的泥条，通过大功率的泥浆泵吸走，加快成孔速度，如图2所示。
2、改装设备
为了降低室内操作的效率，李庭辉大胆改装设备，创新应用了“快速钻削成孔设备”，其成孔设备动力装置可安放于低净空桩架上，配合浆、泥分离系统使用。切削钻头快速均匀地强制分层切削土体，达到快速成孔。与传统钻头不同，切削钻头采用长齿，能快速将土体切削成泥条。钻杆头管腔采用十字形钢板分割，防止大粒径渣滓进入钻杆，并可增加吸渣量，提高成孔速度，如图3所示。
3、成孔质量
为了减小桩基施工对轨交的影响，李庭辉特别针对各个土层制定相对措施，并根据需要制定相应的泥浆指标。对于粉质黏土、淤泥质黏土层，采用轻压大泵量快速穿过;对于灰色粉质黏土层，由于其造浆性能好，可以造优质成孔泥浆，但由于本层易缩径，故低速勤扫通过成孔;因局部地层自然造浆性能差，极易坍垮孔，采用自行调配优质泥浆进行施工。泥浆性能指标如表1所示。
4、时间控制
由于上海地铁维保公司对成桩时间有严格的限制，因此施工前应制定出详细、可行的分工序施工时间控制标准。晚上地铁停运前0.5 小时进行开钻准备工作，成孔时间控制在2.5 小时以内，提钻杆1 小时，下放钢筋笼1.5 小时，下放浇捣管并二清1 小时，浇筑混凝土1 小时，整个过程7 小时内完成。在轨交车辆到达工地前完成混凝土浇灌。如果5：30还未完成二清，需立即用混凝土灌入孔内，再另找合适的位置补桩。
经过项目组人员的精密协作，钻削成孔施工快，76根靠地铁桩施工时间均控制在7 小时内;成孔精度高、孔径稳定;桩基施工对地铁隧道基本无扰动;浆泥分离后，泥浆为循环使用、泥浆全部集中在封闭管道内、现场文明施工度提高。李庭辉创造了近地铁快速筑桩的工程奇迹。
5、测评效果
土体测斜----桩基施工前攻坚组在桩位边缘位置布置了测斜管，测斜管距离工程桩为2 m左右。通过收集了桩基施工不同阶段的土体变形数据，数据表明桩周土体变形最大值均在2 mm以内。
隧道影响----在整个桩基施工过程中，地铁监护公司都进行了同步监测。监测结果表明在整个桩基施工过程中地铁隧道的位移都保持在1 mm左右。基本做到了对地铁隧道零扰动。图4是地铁隧道部分位置在桩基施工过程中的变形曲线。
桩基质量---采用钻削快速成桩法施工，过程中经检测，各项指标均达到了《钻孔灌注桩施工规程》的要求。孔径稳定，没有缩颈和坍孔的情况发生;孔底沉渣实测值均在100 mm以内;充盈系数基本在1.07左右。小应变检测，一类桩达到100%。静载试验单桩荷载达到3 000 kN，最大沉降量4.21 mm，最大回弹量1.75 mm，满足设计使用荷载1 500 kN的要求。
李庭辉研发的“钻削快速成桩技术”在上海市爱马仕历史保护建筑改造项目的成功实践，实现了在地铁超敏感区域灌注桩的安全施工，同时也得到以下重要结论：
(a)在地铁超敏感区域，采用钻削快速成桩技术可以保证成桩时间、成孔效果、对地铁影响满足相关技术要求;相较传统套管法工艺可以缩短工期，降低成本;
(b)反循环桩机可调节桩架高度，可以低净空作业，从而实现需在室内打桩的要求;
(c)采取减少钢筋笼分节、加快下放钢筋笼速度和混凝土蓄车待命等措施，可进一步压缩施工时间;
(d)为保证成孔的质量，应针对各个土层制定相对措施，并根据需要制定相应的泥浆控制指标;泥浆处理设备可实现浆泥分离，大幅减少泥浆排放量。
综上，李庭辉和他的团队术业有专攻，通过多年坚持不懈的对于灌注技术深入的研究，形成了了近地铁区域的地下施工高复杂状况的应对解决方案，并取得了钻削式快速成孔技术、重力式泥浆分离技术、低净空桩架技术等多项发明专利。并荣获2016年度中国施工企业管理协会科学技术奖科技创新成果二等奖。在城市进程快速发展的今天，尤其象上海拥有2500万人口，高密集度的城市轨交系统，李庭辉的成熟技术，对于城市空间向纵深发展提供了技术保障，提高了城市有限空间资源的利用效率，尤其在历史文化建筑的改造中，能够最大限度地保持历史建筑地原有风貌，同时对建筑所依附载体予以重铸加固，让历史建筑从过去走向未来，得到永生。
