加固改造工程在新建工程中的應(yīng)用實(shí)例

■ ZHOU Rongxin

0 前言

在項(xiàng)目新建過程中，常會(huì)遇到因使用功能改變而對(duì)部分建筑構(gòu)件進(jìn)行改建和加固的情況。筆者結(jié)合上海市某商業(yè)中心新建的大型綜合購物廣場部分構(gòu)件改建項(xiàng)目，從改造進(jìn)度控制、遇到的工作難點(diǎn)到加固方案的選定以及注意事項(xiàng)等方面，介紹改建過程和采取的主要措施。

1 工程概況

本工程為上海市新建的某商業(yè)中心大型綜合購物廣場，地上為2 棟辦公高層和8 棟多層組成的街區(qū)型商業(yè)大廈；地下兩層，其中，地下一層設(shè)置為商業(yè)用房，層高為5.2 m，并在內(nèi)街范圍設(shè)置3 處采光井；地下二層為停車庫以及大樓設(shè)備用房，層高4.8 m?？偨ㄖ娣e144 722.69 m2，其中，地上建筑面積85 338.69 m2，包括：辦公47 748.82 m2，商業(yè)26 809.4 m2，文化娛樂9 934.31 m2，配套輔助用房409.6 m2，疏散樓梯245.72 m2，架空走廊89.82 m2，架空層（地下機(jī)動(dòng)車庫出入口）101.02 m2。地下室建筑面積59 384 m2，其中，地下一層建筑面積29 491 m2，包括商業(yè)用房面積為23 459 m2，非機(jī)動(dòng)車庫面積為2 904 m2，設(shè)備用房及其他用房3 128 m2；地下二層建筑面積29 893 m2，包括人防建筑面積13 648 m2，非人防建筑面積16 245 m2。

因部分商業(yè)業(yè)態(tài)發(fā)生了改變，原設(shè)計(jì)的商業(yè)動(dòng)線已經(jīng)不能適應(yīng)新的使用要求，為迎合市場的需要，需對(duì)已經(jīng)施工好的現(xiàn)有構(gòu)件進(jìn)行二次改造。

改造內(nèi)容：①原有地下室的采光井需要擴(kuò)大變?yōu)榈叵峦ǖ?；②商場的卸貨區(qū)調(diào)整位置需要對(duì)已經(jīng)造好的結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)復(fù)核驗(yàn)算，并對(duì)構(gòu)件不滿足承重要求的構(gòu)件進(jìn)行加固；③商業(yè)業(yè)態(tài)的變化，對(duì)設(shè)備的數(shù)量和設(shè)備的類型有了新的要求，原有的設(shè)備平臺(tái)已不能滿足使用要求，需要進(jìn)行擴(kuò)建和加固；④部分電梯位置變動(dòng)需要新開電梯井；⑤還有相當(dāng)數(shù)量的墻體需要作二次結(jié)構(gòu)變動(dòng)。

2 改造內(nèi)容及加固方案的選定

由于該項(xiàng)目是新建工程，因此，相對(duì)來說施工場地較為寬敞，不受原有建筑物的影響，可選施工方法較多，但是考慮到選用的是鋼筋混凝土進(jìn)行加固，養(yǎng)護(hù)時(shí)間較長，這就需要嚴(yán)格控制施工周期。

2.1 采光井?dāng)U建改成自動(dòng)扶梯

項(xiàng)目在南側(cè)廣場有一處地下室出入口，原有設(shè)計(jì)只做了人行樓梯和采光井，采光井的面積為52.5 m2，現(xiàn)需將采光井改為自動(dòng)扶梯，一邊采光井原洞口尺寸長13.3 m，寬2.1 m，高3.75 m，現(xiàn)改為長14 m，高寬不變的電梯井；另一邊采光井原洞口尺寸長11.67 m，寬2.1 m，高3.75 m，現(xiàn)改為長14.84 m，高寬不變的電梯井。

依據(jù)以上需求，進(jìn)行了多方案比選。

（1）將整個(gè)采光井和受影響的樓梯一起拆除，重新澆筑混凝土。優(yōu)點(diǎn)是施工簡單明了，施工難度低；缺點(diǎn)是施工周期長，施工費(fèi)用高。

（2）將影響范圍內(nèi)的部分梁、板、墻進(jìn)行選擇性拆除，部分構(gòu)件改造后利用。優(yōu)點(diǎn)是改造中利用原有結(jié)構(gòu)較多，施工速度快，節(jié)約資金，減少浪費(fèi)；缺點(diǎn)是設(shè)計(jì)復(fù)雜，施工難度高，部分為非常規(guī)施工，對(duì)管理人員來說要求高，新老混凝土結(jié)合部位如果處理不好容易產(chǎn)生裂縫，影響結(jié)構(gòu)的耐久性。

經(jīng)綜合考慮，最終選定方案2 施工。首先，用靜力切割機(jī)拆除影響范圍內(nèi)的大構(gòu)件；其次，根據(jù)需要采用人工拆除部分混凝土并保留鋼筋，便于后期利用；再次，新建自動(dòng)扶梯鋼筋混凝土承重梁及維修井。改造中涉及的施工工藝有：靜力切割、種植鋼筋、人工鑿除、鋼筋綁扎、模板支撐、混凝土澆筑、鋼筋焊接等。

2.2 新商場卸貨區(qū)局部區(qū)域加固

在本建筑的地下一層頂板上開有一個(gè)梯形采光井，短邊寬為2.7 m，長邊寬為6 m，長度為8.3 m。為營造商業(yè)浪漫的主題氛圍，配合周邊旱噴水景 “愛”的意境，需要在此處設(shè)置一個(gè)鉆石效果的出入口頂棚，同時(shí)將采光功能改為自動(dòng)扶梯出入口。改造后的長方形洞口寬為3.78 m，長為8.1 m，并在洞口邊上鉆石區(qū)域增設(shè)卸貨通道，因此，原有結(jié)構(gòu)梁不能滿足承重要求，需對(duì)該區(qū)域結(jié)構(gòu)梁進(jìn)行加固。由于這個(gè)區(qū)域既要滿足景觀通道要求，其邊上樓板又要滿足卸貨通道要求，該區(qū)域加固存在一定難度。因?yàn)楝F(xiàn)場條件對(duì)加固區(qū)域的層高有一定的要求（原有層高5.2 m），一部分主次梁剛度和承載力均不滿足要求，需要增加梁高最少200 mm（原有主梁高800 mm，次梁高600 mm），如果都采用截面加大的施工工藝，最終會(huì)影響卸貨區(qū)下面通道的使用功能，因此，需要重新調(diào)整功能區(qū)域布置。為了最大程度使用商業(yè)面積，主梁采用截面加大、次梁改為包鋼加固工藝，并在板下增加鋼結(jié)構(gòu)次梁用以提高樓板承載力。這樣加固的好處就是主梁下一般多為隔墻和商業(yè)區(qū)域分割線或防火分區(qū)，次梁整體高度變化不大，對(duì)于商業(yè)區(qū)域的劃分影響最小（圖1～3）。

3 進(jìn)度控制

由于商場的竣工時(shí)間已經(jīng)確定，所以在改造過程中，需要統(tǒng)籌時(shí)間，既不能耽誤主體工程的施工進(jìn)度，又要預(yù)留出時(shí)間可供改造。這就要求項(xiàng)目施工人員需要梳理整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)度，采取技術(shù)措施壓縮施工工期，盡可能將改造工程提前完成，以不影響主體施工進(jìn)度。例如，在天井改通道的土建工程中，因?yàn)槭锹短焓┕ぃ車质鞘┕ねǖ溃移渥鳂I(yè)面下部正好處于鋪裝廣場地磚時(shí)期，如果改造方案過于復(fù)雜，則會(huì)拖后施工周期，必定會(huì)影響整個(gè)工程的進(jìn)度。為此，需要臨時(shí)封閉部分通道，改變周圍通道走向，并做好防雨措施確保不受天氣影響，作業(yè)面下部室外廣場也可按原計(jì)劃鋪裝地磚，但應(yīng)設(shè)置好分割界線，待部分改造工程完成后，提前將室外通道雨棚的基礎(chǔ)固定好，用于區(qū)分施工作業(yè)面，便于后期工程管理。

圖1 改造前平面圖

4 注意事項(xiàng)

（1）施工方案的選擇，除了要確保新建結(jié)構(gòu)的安全性，又要兼顧新建建筑的實(shí)用性，同時(shí)也要考慮經(jīng)濟(jì)和工期影響。

（2）改造及加固施工過程中，一定要做好隱蔽工程驗(yàn)收工作，多留映像資料確保將來驗(yàn)收過程中有據(jù)可查，同時(shí)確保監(jiān)管不缺失，驗(yàn)收全覆蓋，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。

（3）要注意改造加固設(shè)計(jì)和施工措施上的一些細(xì)節(jié)問題，確保施工過程中有相應(yīng)的保障措施能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。例如，樓板與鋼梁的連接問題，如果鋼梁與混凝土樓板不能有效的銜接，就起不到設(shè)計(jì)想要達(dá)到的效果，設(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮現(xiàn)場的實(shí)際效果，如增加鋼梁與樓板連接的化學(xué)螺栓。施工過程中也要有一定的施工措施來保證鋼梁盡可能的與樓板連接緊密，上鋼梁的時(shí)候盡可能把樓板底面打磨平整，不平整的部分可以采用修補(bǔ)砂漿，在上鋼梁施工的時(shí)候采用頂撐將鋼結(jié)構(gòu)盡可能地將其頂緊，最后可以灌注環(huán)氧樹脂使樓板與鋼梁緊密相連達(dá)到設(shè)計(jì)效果。

圖2 改造平面圖

圖3 主梁加固詳圖

5 結(jié)語

隨著現(xiàn)在社會(huì)的節(jié)奏加快，越來越多的新建項(xiàng)目在施工過程中，會(huì)出現(xiàn)或多或少的一些功能變化，難免會(huì)碰到改建、加固施工內(nèi)容。作為技術(shù)工作人員，我們應(yīng)考慮全面，在選擇方案的同時(shí)要兼顧現(xiàn)有施工技術(shù)水平，通過設(shè)計(jì)提高施工質(zhì)量保證率。