加固改造工程在新建工程中的应用实例

■ ZHOU Rongxin

0 前言

在项目新建过程中，常会遇到因使用功能改变而对部分建筑构件进行改建和加固的情况。笔者结合上海市某商业中心新建的大型综合购物广场部分构件改建项目，从改造进度控制、遇到的工作难点到加固方案的选定以及注意事项等方面，介绍改建过程和采取的主要措施。

1 工程概况

本工程为上海市新建的某商业中心大型综合购物广场，地上为2 栋办公高层和8 栋多层组成的街区型商业大厦；地下两层，其中，地下一层设置为商业用房，层高为5.2 m，并在内街范围设置3 处采光井；地下二层为停车库以及大楼设备用房，层高4.8 m。总建筑面积144 722.69 m2，其中，地上建筑面积85 338.69 m2，包括：办公47 748.82 m2，商业26 809.4 m2，文化娱乐9 934.31 m2，配套辅助用房409.6 m2，疏散楼梯245.72 m2，架空走廊89.82 m2，架空层（地下机动车库出入口）101.02 m2。地下室建筑面积59 384 m2，其中，地下一层建筑面积29 491 m2，包括商业用房面积为23 459 m2，非机动车库面积为2 904 m2，设备用房及其他用房3 128 m2；地下二层建筑面积29 893 m2，包括人防建筑面积13 648 m2，非人防建筑面积16 245 m2。

因部分商业业态发生了改变，原设计的商业动线已经不能适应新的使用要求，为迎合市场的需要，需对已经施工好的现有构件进行二次改造。

改造内容：①原有地下室的采光井需要扩大变为地下通道；②商场的卸货区调整位置需要对已经造好的结构进行结构复核验算，并对构件不满足承重要求的构件进行加固；③商业业态的变化，对设备的数量和设备的类型有了新的要求，原有的设备平台已不能满足使用要求，需要进行扩建和加固；④部分电梯位置变动需要新开电梯井；⑤还有相当数量的墙体需要作二次结构变动。

2 改造内容及加固方案的选定

由于该项目是新建工程，因此，相对来说施工场地较为宽敞，不受原有建筑物的影响，可选施工方法较多，但是考虑到选用的是钢筋混凝土进行加固，养护时间较长，这就需要严格控制施工周期。

2.1 采光井扩建改成自动扶梯

项目在南侧广场有一处地下室出入口，原有设计只做了人行楼梯和采光井，采光井的面积为52.5 m2，现需将采光井改为自动扶梯，一边采光井原洞口尺寸长13.3 m，宽2.1 m，高3.75 m，现改为长14 m，高宽不变的电梯井；另一边采光井原洞口尺寸长11.67 m，宽2.1 m，高3.75 m，现改为长14.84 m，高宽不变的电梯井。

依据以上需求，进行了多方案比选。

（1）将整个采光井和受影响的楼梯一起拆除，重新浇筑混凝土。优点是施工简单明了，施工难度低；缺点是施工周期长，施工费用高。

（2）将影响范围内的部分梁、板、墙进行选择性拆除，部分构件改造后利用。优点是改造中利用原有结构较多，施工速度快，节约资金，减少浪费；缺点是设计复杂，施工难度高，部分为非常规施工，对管理人员来说要求高，新老混凝土结合部位如果处理不好容易产生裂缝，影响结构的耐久性。

经综合考虑，最终选定方案2 施工。首先，用静力切割机拆除影响范围内的大构件；其次，根据需要采用人工拆除部分混凝土并保留钢筋，便于后期利用；再次，新建自动扶梯钢筋混凝土承重梁及维修井。改造中涉及的施工工艺有：静力切割、种植钢筋、人工凿除、钢筋绑扎、模板支撑、混凝土浇筑、钢筋焊接等。

2.2 新商场卸货区局部区域加固

在本建筑的地下一层顶板上开有一个梯形采光井，短边宽为2.7 m，长边宽为6 m，长度为8.3 m。为营造商业浪漫的主题氛围，配合周边旱喷水景 “爱”的意境，需要在此处设置一个钻石效果的出入口顶棚，同时将采光功能改为自动扶梯出入口。改造后的长方形洞口宽为3.78 m，长为8.1 m，并在洞口边上钻石区域增设卸货通道，因此，原有结构梁不能满足承重要求，需对该区域结构梁进行加固。由于这个区域既要满足景观通道要求，其边上楼板又要满足卸货通道要求，该区域加固存在一定难度。因为现场条件对加固区域的层高有一定的要求（原有层高5.2 m），一部分主次梁刚度和承载力均不满足要求，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艺，最终会影响卸货区下面通道的使用功能，因此，需要重新调整功能区域布置。为了最大程度使用商业面积，主梁采用截面加大、次梁改为包钢加固工艺，并在板下增加钢结构次梁用以提高楼板承载力。这样加固的好处就是主梁下一般多为隔墙和商业区域分割线或防火分区，次梁整体高度变化不大，对于商业区域的划分影响最小（图1～3）。

3 进度控制

由于商场的竣工时间已经确定，所以在改造过程中，需要统筹时间，既不能耽误主体工程的施工进度，又要预留出时间可供改造。这就要求项目施工人员需要梳理整个项目的进度，采取技术措施压缩施工工期，尽可能将改造工程提前完成，以不影响主体施工进度。例如，在天井改通道的土建工程中，因为是露天施工，周围又是施工通道，而且其作业面下部正好处于铺装广场地砖时期，如果改造方案过于复杂，则会拖后施工周期，必定会影响整个工程的进度。为此，需要临时封闭部分通道，改变周围通道走向，并做好防雨措施确保不受天气影响，作业面下部室外广场也可按原计划铺装地砖，但应设置好分割界线，待部分改造工程完成后，提前将室外通道雨棚的基础固定好，用于区分施工作业面，便于后期工程管理。

图1 改造前平面图

4 注意事项

（1）施工方案的选择，除了要确保新建结构的安全性，又要兼顾新建建筑的实用性，同时也要考虑经济和工期影响。

（2）改造及加固施工过程中，一定要做好隐蔽工程验收工作，多留映像资料确保将来验收过程中有据可查，同时确保监管不缺失，验收全覆盖，严把质量关。

（3）要注意改造加固设计和施工措施上的一些细节问题，确保施工过程中有相应的保障措施能达到设计要求。例如，楼板与钢梁的连接问题，如果钢梁与混凝土楼板不能有效的衔接，就起不到设计想要达到的效果，设计中应该考虑现场的实际效果，如增加钢梁与楼板连接的化学螺栓。施工过程中也要有一定的施工措施来保证钢梁尽可能的与楼板连接紧密，上钢梁的时候尽可能把楼板底面打磨平整，不平整的部分可以采用修补砂浆，在上钢梁施工的时候采用顶撑将钢结构尽可能地将其顶紧，最后可以灌注环氧树脂使楼板与钢梁紧密相连达到设计效果。

图2 改造平面图

图3 主梁加固详图

5 结语

随着现在社会的节奏加快，越来越多的新建项目在施工过程中，会出现或多或少的一些功能变化，难免会碰到改建、加固施工内容。作为技术工作人员，我们应考虑全面，在选择方案的同时要兼顾现有施工技术水平，通过设计提高施工质量保证率。