历史保护建筑改扩建工程施工技术

图5单元体专用校正工具组图

结合安装工艺，选定监测基站及结构变形观测点，并确定相应监测精度、频率及最佳的测量时间段；通过智能全站

仪对结构关键过程进行实时监测，获取变形值；通过对结构的空间几何解析，建立空间点位的数据库，利用数据处理软件进行平差计算和数据分析，形成结构变形信息，反馈结构

安装过程中、焊接和温度等变形数据，比对模拟计算值，随时掌握结构体系的空间变形情况。摸索变形规律，数据指导施工，确保阳光谷结构的最终安装质量。

4结语

世博轴阳光谷钢结构于2009年5月14日全部安装完

成，施工现场对所有10600节点进行全数测控定位，安装精

度控制在10m m 以内的达到97.8％；经全程监测数据显示，结构整体变形始终处在受控状态内，与计算机实际工况模拟验算结果相符；阳光谷顶层合龙未有一处实施强行合拢，未增设一处嵌补段，6个谷均实现顺利合拢，且贴合柔顺。

图4结构测点及反射支架、措施组合示意图

1工程概况

上海市北京东路31～91号大楼原为益丰洋行，地处“外

滩源”综合改造开发项目区域，北临北京东路，西侧为圆明园路，东邻全国文物保护单位原怡和洋行。益丰洋行由英资思九生洋行(STEW A R D SO N &SPEN C E)设计，于1923年12月建成，为上海市近代优秀保护建筑，保护等级三级。

老楼为砖墙、钢柱、木楼（屋）盖混合承重结构，东西长124.9m ，南北宽19.2m ，层数为5层（图1）。根据竖向荷载传力途经，房屋属纵墙承重体系，门窗洞口采用砖砌拱过梁。一层设置钢柱木梁、二层采用钢柱钢梁。木楼盖采用横向等间距木格栅体系，屋顶采用横向木屋架、纵向木檩条体系。房屋结构整体性较差，对抗震不利。

图1现老楼立面图

大楼外墙采用青红砖混合砌筑而成，内墙全部采用青砖砌筑。根据现场回弹和实验室抗压试验结果，

1~5层黏土砖强度抗压强度评定值依次为10M

Pa 、7.9M Pa 、8.5M Pa 、7.3M Pa 及5.5M Pa 。房屋一层采用水泥砂浆，上层采用混合砂浆砌筑，根据现场贯入法和回弹法检测结果，砂浆强度评定值1~5层依次为6.1M Pa 、0.5M Pa 、0.6M Pa 、0.4M Pa 和0.2M Pa 。

历史保护建筑改扩建工程施工技术

Construction Technology for Renovation and Expansion Project of Protected Historic Building

□

凌旭辉

蔡文鹭张向阳

（上海市第一建筑有限公司

200120）

【摘要】近代优秀保护建筑为了使其“重现风貌、重塑功能”，针对历经80多年沧桑的老建筑整体性较差、满足不了抗震7度设防的实际，通过采用有效的结构置换加固方法、施工技术和合理的施工工序安排，达到了对保护建筑改扩建的要求。

【关键词】历史保护建筑改扩建基础加固结构置换【中图分类号】TU746.3

/文献标识码

B

【文章编号】1004-1001（2010）03-0242-03

【作者简介】凌旭辉（1979-），男，本科，工程师。联系地址：上海市福山路33号

（200120）。【收稿日期】2010-02-28

BUILDING CONSTRUCTION

建筑施工

第32卷第3期Vo1．32No．

3

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历经80多年的使用，房屋承重构件出现了严重的砂浆粉化、砖墙开裂、木结构腐朽等损伤现象。为了满足上海地区7度抗震设防的要求，同时考虑未来大型商场楼面3.5kN/m2均布活荷载作用，所以房屋必须进行全面加固处理。

2本次改扩建的内容

根据“保护、利用、开发”以及“重现风貌、重塑功能”的原则，对益丰洋行大楼的外立面进行保留并基本恢复原风貌，对大楼内部结构进行全面改建，使之适应现代商业的功能要求（见图2）。本次结构部分改扩建的具体内容为：

图2修缮后效果图

（1）保留老楼原外墙并进行抗震加固，恢复已拆除原孟莎屋顶风貌。

（2）对老楼内部结构进行整体结构置换，形成新的框架结构。

（3）距老楼南面2.5m处新建一栋地下2层地上5层的新楼，并在1～3层与老楼相连一体，4～5楼通过连廊连接，采用逆作法进行上下同步施工。

3本次改扩建的特点、难点

（1）在对老基础置换时，如何在静压锚杆桩的施工时确保保留外墙的安全。

（2）在老楼内部结构置换时，如何处理老楼原有结构的拆除和新结构置换加固顺序，确保老楼置换施工时有效传递上下荷载。

（3）在老楼置换时，如何对保留外墙进行结构加固满足抗震要求。

（4）如何协调新、老楼同步施工工序，确保老楼结构、新楼基坑的安全。

4采用的施工技术方案

4.1老楼基础置换

桩的选型：由于老楼改建后为商业楼，故对老楼基础承载要求很高，同时又要满足在老楼室内施工，因此采用34m 长的组合式锚杆静压桩，它包括混凝土桩7节，混凝土桩下端固定有钢管桩6节，共397根。这种组合式锚杆静压桩，每节长约2.5m，既满足了狭小室内空间施工要求，同时下部采用钢管桩提高了对下部复杂地层的穿透力，也提高锚杆静压桩的承载力。

基础置换的方法：在各原始承重墙之间，浇捣新的400m m厚的梁式筏板基础，并采用切割墙洞法开出墙洞，使新的钢筋混凝土基础梁连成一个完整的整体。同时筏板钢筋采用电钻钻孔穿过暂时保留承载内墙，待墙体由上而下拆除时再补缺结构。

静压锚杆桩施打方法：静压锚杆桩在筏板基础施工前，先进行桩位放设并在深度5m范围内采用小螺纹钻机探孔，确保相应桩位下无明显障碍物；在基础梁施工时预留锚桩孔和预埋M30爪肢锚杆；待梁筏板基础达到设计强度后，开始进行静压锚杆桩施工。外墙两侧基础上压桩孔构造（图3）。

图3外墙两侧基础梁上压桩孔构造

老楼压桩时对保留外墙的保护方法：老楼压桩时先施工建筑物外墙四周的锚杆桩，目的在于一旦出现局部不均匀沉降，可依情况封桩，消除不均匀沉降；内部压桩按照布局分三个区施工，一个区域施工完后再施工另外一个区域；压桩时严格控制压桩速率，同一基础梁上不允许两台桩架同时施工，同时采用跳打方式施工，严格控制每天的成桩数量；在老楼外墙布置沉降观测点、裂缝观测点、倾斜观测点，根据监测数据调整压桩方向和速率；对于有些外墙有较大位移的，通过门窗洞口采用钢管脚手架从上到下里外夹住外墙的加固措施保护外墙。

4.2老楼上部结构置换

待静压锚杆桩施工完毕后进行上部结构置换，按照后浇带分三个区域施工。

置换施工顺序：先拆除二层楼面的原木楼板，暂时保留全部的木梁及木搁栅→进行新框架钢筋混凝土柱、墙施工，同时对保留外墙进行抗震加固→拆除木梁、木搁栅搭设满堂脚手架施工该层梁、板→然后依次类推逐层向上施工→待新的结构体系全部施工完毕且达到设计强度后，再自上而下逐层拆除原有承载内墙进行结构补缺施工。

置换施工的方法：在每个单元施工时，必须先加固保留的外墙和与其紧邻的框架柱施工，在外墙加固和框架柱施工时，里外同时采用脚手钢管固定，在门窗洞口进行里外拉结；结构施工后再拆除相应层的木梁及木搁栅，并及时形成满堂脚手排架。对于室内原走道洞口，房间门洞和窗洞，在相应层施工时，必须先进行钢管脚手架或型钢顶撑加固。

03/2010第3期

·4.3保留外墙的抗震加固和与新框架的连接方法

确保保留外墙结构安全并满足7度抗震烈度要求，同时又不能破坏外墙的外立面，是本工程的一个难点，采取了如下的方法：

（1）在外墙加固之前，先对有裂缝外墙进行水泥压力灌浆处理；

（2）在梁筏板基础施工时，保留外墙通过开洞方式设置扁担梁，形成扁担梁体系，起到挑起保留外墙的作用，并把力传递到外墙两边的基础梁，最终传递到锚杆桩上，扁担梁洞口采用φ100m m的开洞机开洞，开洞时15m范围内不能同时开洞，扁担梁采用C40微膨胀混凝土浇筑（见图4）；

图4基础扁担梁构造图

（3）原外墙内侧采用C30细石混凝土钢筋网片进行单面加固，100m m厚钢筋混凝土外墙加固采用马牙搓、锚筋与原外墙进行可靠连接（见图5）；

图5外墙加固构造

（4）新浇混凝土框架柱、梁同样采用马牙搓和锚筋方式与原外墙进行可靠连接；

（5）对于局部外墙下面二层需要拆除，而上部外墙须保留部位，周边设置钢筋混凝土梁，通过梁锚固进入保护外墙一定深度的方式来承接上部传递下来的荷载，并每隔一定长度设置扁担梁来更好的确保外墙的稳定性（见图6）。

4.4新老楼同步施工技术

在紧邻老楼南侧新建一栋地下2层地上5层的新楼，挖深10m，按照工期要求须和老楼同步进行施工，为了确保新楼基坑、老楼结构安全，分别采取了以下施工方法和工序安排。

图6需保留的外墙部位新增扁担梁构造

4.4.1新楼总体施工方法

结合场地狭小、工期紧、周边环境保护要求高等特点，若新楼采用顺作施工，则老楼无材料堆放和加工场地，老楼拆除的大量垃圾也无法清运，造成老楼改建无法施工或受到牵制，同时顺作形成支撑和拆撑过程漫长，控制基坑变形极为不利，对周围环境影响大，尤其将威胁到改建中的北侧老楼和原怡和洋行，因而新楼采用全逆作施工，新楼逆作利用楼层板作支撑既提供了新老建筑同步施工的操作空间，又有利基坑及周边环境的安全，且逆作可以地上地下同时施工，对于紧迫的工期也能有所保证。

4.4.2新老楼施工工序

（1）考虑老楼基础置换静压锚杆桩施打时会产生较大超孔隙水压力和挤土效应，同时新楼围护结构的施工也对土体扰动较大大，会影响到老楼的稳定和锚杆桩的施工，所以在老楼未完成基础置换之前，新楼先施工靠近南侧三轴搅拌桩槽壁加固及群边加固，待老楼锚杆桩施工了两个单元后再转向北侧。

（2）在老楼从上到下框架结构置换施工时，新楼进行地下连续墙施工；这一阶段地墙施工采用跳打施工，总的施工顺序为先施工北侧地墙后施工南侧地墙。施工时亦分三单元流水施工。

（3）在新楼上下双向同步结构施工阶段，老楼完成从下到上的框架结构置换，进行屋顶恢复工作和从上到下老结构拆除和结构补缺工作。新楼开挖时分三个区域开挖，先两边待梁板结构形成后开挖中间，进一步控制老楼一侧地墙变形。

5效果和体会

经过以上施工技术方案的选择，老楼在改造过程中处于安全稳定状态，改造后满足了现有抗震规范的要求，新楼采用全逆作施工，很好的解决了新老楼同步施工的难题，根据监测数据反映，紧邻老楼一侧地墙侧向变形最大为2.3cm，取得了较为的效果，这些施工技术和措施可以为“外滩源”改扩建的类似工程提供借鉴。

凌旭辉蔡文鹭张向阳：

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