EPC模式下拆改加固技术的应用探讨

EPC模式下拆改加固技术的应用探讨

史以茂 丁家伟 陈海涛 蔡王澎 王利军 杨光 汤垒

中建八局第三建设有限公司苏中分公司， 225003

[摘 要]对既有建筑进行加固改造，维持其结构稳定性和适用性以及在合理范围内延长房屋使用寿命有着重要意义。本文通过介绍几种常用的拆改加固技术在盐城黄海湿地博物馆EPC总承包项目中的应用实例，分析了拆改加固技术在城市建设中发挥的作用和发展前景及其在工程施工领域中对于高效建造、减少建设成本方面的优势，希望为相关工作人员提供参考。

[关键词] 高效建造 拆除 加固 EPC管理

一、引言

随着改革开放40多年的发展，我国城市建设不断发展，城市规模也不断的扩大。为减少耕地侵占，提升城市品味，现很多城市建设特别是旧城改造，从整体拆迁重建这种简单粗暴的单一手法向对原有建筑结构进行拆改加固的方向上发展，使老旧建筑延续寿命、焕发新颜，成为城市发展的见证者。本文针对盐城市老火车站原址兴建博物馆的盐城市黄海湿地博物馆EPC总承包项目，在业主方严苛工期条件下，从设计的角度出发探索出新的建设思路：对原有主体结构进行保留加固，不仅降低建造成本、也提高了建造效率，赋于博物馆独特的风格，其建成后将成为盐城市的新名片。

二、项目工程概况

盐城黄海湿地博物馆EPC总承包项目位于盐城市亭湖区盐城市原火车站，项目建设包括黄海湿地博物馆及酒店和会议中心。总用地面积约18.57万㎡，总建筑面积约12.40万㎡，其中酒店和会议中心为新建工程，而博物馆项目位于原火车站位置,建筑面积18573m²,建筑高度：37.8m。跟据投标文件规定，博物馆项目从设计至交付建设方使用，项目实施周期仅333天，并且因本项目靠近机场（离盐城市南洋机场直线距离约5km）、紧邻高铁，需提前做好策划，避免对航线的影响和降低基坑施工对高铁运行的影响。

综合考虑项目建设周期短、工程体量巨大、原车站下部地基情况复杂又处于航空限高、涉铁的敏感地理位置，环保要求等综多因素。从初期设计方案讨论就确定，在满足博物馆使用条件下、采用对原火车站进行拆改加固、尽量保留原有主体结构的思路，这样即满足工期要求，又大幅度的降低的项目建设成本。

主要内容为：

1.拆除：原火车站拆除工程主要包括金属屋面、屋面网架、内部装饰、外幕墙、机电管线及局部楼板结构件的拆除等。

图1 原火车站拆除示意图（青色构件为拆除部分）

2.加固：根据建成后的建筑布局进行结构复核，对承载力不足部位提出加固处理措施（主要是不满足要求的基础承台、梁、柱、板进行加固），具体如下：

a.对原结构柱配筋及截面不满足的情况，采用对原结构柱加大截面、外包型钢、贴碳纤维布等方法进行加固；

b.对原结构梁因建筑功能调整造成梁配筋及截面不满足的情况，采用对原结构梁加大截面、外包U型钢板、新增钢结构梁等方法进行加固；

c.对楼层板采用板底托钢梁及贴碳纤维、板顶粘贴钢板等方法进行结构加固；

d.对基础承台采用扩大承台截面尺寸及高度、新增承台和增加钢管桩的方式来增加结构基础承载力；

三、具体拆改加固措施

（一）拆除工程

根据对照老火车站的设计图及现场调查，拆除内容主要为：金属屋面、屋面桁架、内部墙体及装饰、外幕墙、机电管线及局部楼板结构件等，经统计工程量有：砖砌体隔墙约2000m³；楼地面面层约10200m²；天棚、墙面饰面14000m²；混凝土承台、基础及梁板柱楼梯780m³；钢结构网架、梁、柱及少量桁架240t；

上述拆除工作中墙体、地面、混凝土结构的拆除较为常见，本文将不再赘述。而屋面网架因其拆除过程中会出现应力的重分布，拆除顺序不当极易引起网架的整体坍塌，为防止网架整体坍塌，总承包单位通过设计院针对不同的拆除顺序，对网架的影响进行了逐步分析验算，确定了最有利实施的拆除步骤：从两侧向中间，从西向东的顺序逐步进行。此外拆除中结构设计师驻场随时抓握拆除情况，遇有特殊情况必须更改拆除顺序的，经应力计算重新确定拆除顺序；通过验算后在网架图纸上详细标出每个球节点及杆件的拆除顺序。拆除前还应预搭设满堂脚手架上设置千斤顶临时支撑，先将受力网架球节点回顶，消除网架建成后的卸荷应力，保证局部网架拆除后的架体稳定。

图2 回顶支撑架搭设及支撑细部示意图

（二）改造加固工程

为了满足建设单位后期业态规划，根据使用功能的要求，通过对比原设计图纸并考虑建筑物的抗震设防、结构安全等级及其它要求，经过荷截计算和常用加固技术比选后，将加固方案确定为：梁柱采用植筋灌浆扩大截面加固、结构柱环箍碳纤维加固、梁柱外包型钢加固、楼层板粘钢板和碳纤维加固、新增钢托梁、扩大基础承台截面、新增承台及承台下增加钢管桩等。这几种加固技术均具有施工工艺成熟、易于实施、易于控制和检查过程质量、全工作面共同作业缩短施工周期、施工成本可控等特点。

因加固工作直接影响了主体结构的安全性，我们在实施期间应严格做好施工过程的质量控制工作，特别新旧结构连接质量的控制工作：

1.对植筋胶、灌浆料、加固型钢和钢板、碳纤维和固化剂等主要材料的进场验收及检测试验；

2.对植筋孔数量、深度、孔道内除尘及植筋胶配比；

3.新旧结构交界面的作凿毛和湿润处理；

4.型钢和碳纤维的空鼓检查和处置；

5.植筋和粘钢工作完成后，应设立封闭区域，养护期内不得随意出入，以免受到扰动导致胶体破坏。

四、结束语

盐城黄海湿地博物馆EPC总承包项目是盐城重点项目，也是我局布局盐城市场的重要项目，本项目具有体量大、工期短、应用新技术较多等特点，且项目又面临涉飞涉铁环保限制等多方面的制约限制。项目部为确保项目按合同要求按期交工，达到“高效建造、完美履约”，充分发挥EPC总承包项目的优势，从设计阶段就大胆提出利用原火车站站台进行拆改加固的方案，不仅缩短了建设周期，而且还降低了工程造价。现博物馆已完成拆改加固工作，正进行后续抢工施工。作者认为老旧建筑作为城市建筑的组成部份，城市建设不可能将其全部拆除重建，通过改造加固使其涣发新的活力必定是今后城市建设的主要手段之一，改造加固技术在城市建设中的应用将不断得到发展应用。

参考文献

（1）刘亮 . 房屋建筑结构加固施工技术解析 [J]. 城市建设理论研究 ：电子版，2016（14）.

（2）韩天书 . 建筑结构加固施工技术的应用分析 [J]. 商品与质量，2015（52）.

（3）余仁民，沈芸超.试沦房屋建筑混凝土结构工程加固施工技术[J].建筑·建材·装饰，2015(16).