加固改造工程在新建工程中的應用實例

■ ZHOU Rongxin

0 前言

在項目新建過程中，常會遇到因使用功能改變而對部分建筑構件進行改建和加固的情況。筆者結合上海市某商業中心新建的大型綜合購物廣場部分構件改建項目，從改造進度控制、遇到的工作難點到加固方案的選定以及注意事項等方面，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 棟多層組成的街區型商業大廈；地下兩層，其中，地下一層設置為商業用房，層高為5.2 m，并在內街范圍設置3 處采光井；地下二層為停車庫以及大樓設備用房，層高4.8 m。總建筑面積144 722.69 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（地下機動車庫出入口）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，包括商業用房面積為23 459 m2，非機動車庫面積為2 904 m2，設備用房及其他用房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。

因部分商業業態發生了改變，原設計的商業動線已經不能適應新的使用要求，為迎合市場的需要，需對已經施工好的現有構件進行二次改造。

改造內容：①原有地下室的采光井需要擴大變為地下通道；②商場的卸貨區調整位置需要對已經造好的結構進行結構復核驗算，并對構件不滿足承重要求的構件進行加固；③商業業態的變化，對設備的數量和設備的類型有了新的要求，原有的設備平臺已不能滿足使用要求，需要進行擴建和加固；④部分電梯位置變動需要新開電梯井；⑤還有相當數量的墻體需要作二次結構變動。

2 改造內容及加固方案的選定

由于該項目是新建工程，因此，相對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行加固，養護時間較長，這就需要嚴格控制施工周期。

2.1 采光井擴建改成自動扶梯

項目在南側廣場有一處地下室出入口，原有設計只做了人行樓梯和采光井，采光井的面積為52.5 m2，現需將采光井改為自動扶梯，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，現改為長14.84 m，高寬不變的電梯井。

依據以上需求，進行了多方案比選。

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

（2）將影響范圍內的部分梁、板、墻進行選擇性拆除，部分構件改造后利用。優點是改造中利用原有結構較多，施工速度快，節約資金，減少浪費；缺點是設計復雜，施工難度高，部分為非常規施工，對管理人員來說要求高，新老混凝土結合部位如果處理不好容易產生裂縫，影響結構的耐久性。

經綜合考慮，最終選定方案2 施工。首先，用靜力切割機拆除影響范圍內的大構件；其次，根據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 新商場卸貨區局部區域加固

在本建筑的地下一層頂板上開有一個梯形采光井，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，需要在此處設置一個鉆石效果的出入口頂棚，同時將采光功能改為自動扶梯出入口。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域增設卸貨通道，因此，原有結構梁不能滿足承重要求，需對該區域結構梁進行加固。由于這個區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，該區域加固存在一定難度。因為現場條件對加固區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，最終會影響卸貨區下面通道的使用功能，因此，需要重新調整功能區域布置。為了最大程度使用商業面積，主梁采用截面加大、次梁改為包鋼加固工藝，并在板下增加鋼結構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區域分割線或防火分區，次梁整體高度變化不大，對于商業區域的劃分影響最小（圖1～3）。

3 進度控制

由于商場的竣工時間已經確定，所以在改造過程中，需要統籌時間，既不能耽誤主體工程的施工進度，又要預留出時間可供改造。這就要求項目施工人員需要梳理整個項目的進度，采取技術措施壓縮施工工期，盡可能將改造工程提前完成，以不影響主體施工進度。例如，在天井改通道的土建工程中，因為是露天施工，周圍又是施工通道，而且其作業面下部正好處于鋪裝廣場地磚時期，如果改造方案過于復雜，則會拖后施工周期，必定會影響整個工程的進度。為此，需要臨時封閉部分通道，改變周圍通道走向，并做好防雨措施確保不受天氣影響，作業面下部室外廣場也可按原計劃鋪裝地磚，但應設置好分割界線，待部分改造工程完成后，提前將室外通道雨棚的基礎固定好，用于區分施工作業面，便于后期工程管理。

圖1 改造前平面圖

4 注意事項

（1）施工方案的選擇，除了要確保新建結構的安全性，又要兼顧新建建筑的實用性，同時也要考慮經濟和工期影響。

（2）改造及加固施工過程中，一定要做好隱蔽工程驗收工作，多留映像資料確保將來驗收過程中有據可查，同時確保監管不缺失，驗收全覆蓋，嚴把質量關。

（3）要注意改造加固設計和施工措施上的一些細節問題，確保施工過程中有相應的保障措施能達到設計要求。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，就起不到設計想要達到的效果，設計中應該考慮現場的實際效果，如增加鋼梁與樓板連接的化學螺栓。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砂漿，在上鋼梁施工的時候采用頂撐將鋼結構盡可能地將其頂緊，最后可以灌注環氧樹脂使樓板與鋼梁緊密相連達到設計效果。

圖2 改造平面圖

圖3 主梁加固詳圖

5 結語

隨著現在社會的節奏加快，越來越多的新建項目在施工過程中，會出現或多或少的一些功能變化，難免會碰到改建、加固施工內容。作為技術工作人員，我們應考慮全面，在選擇方案的同時要兼顧現有施工技術水平，通過設計提高施工質量保證率。