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1． 工程概況

濟南皮膚病醫(yī)院位于濟南市中山公園東老商埠一期地塊內(nèi)，歷時百年，為仿德式歷史風(fēng)貌建筑。該建筑物為單層帶局部地下室的砌體結(jié)構(gòu)，建筑面積約165.08平方米，其南立面見圖8。山東融匯建設(shè)開發(fā)有限公司在對該地塊開發(fā)的同時，本著保護文物傳承文化的目的，擬對該建筑原址保護，并在其下方增設(shè)三層地下停車場。

圖8  建筑物南立面

2． 前期的科研工作

針對大量既有建筑缺少地下停車場而出現(xiàn)的停車難等問題，山東建大工程鑒定加固研究院自2005年申請了國家自然科學(xué)基金、山東省科技攻關(guān)計劃和建設(shè)部科技計劃等對既有建筑地下增層課題進行科技攻關(guān)，攻克了基礎(chǔ)托換構(gòu)件設(shè)計、地基沉降變形控制等技術(shù)難題，研發(fā)了地下增層的工藝、設(shè)備和工具。共發(fā)表論文30 篇，申請國家發(fā)明專利6 項 ，編制技術(shù)規(guī)程1部，獲得教育部技術(shù)發(fā)明一等獎和建設(shè)部華夏建設(shè)科學(xué)技術(shù)獎二等獎各一項。

3．工程設(shè)計

工程設(shè)計由山東建大工程鑒定加固研究院承擔(dān)，在地下加層設(shè)計之前，先進行了既有建筑物的檢測、鑒定和水文、地質(zhì)勘查。為提高其建筑物抗震性能，在石砌外墻內(nèi)側(cè)澆筑混凝土板墻加固。原木屋架更換為鋼結(jié)構(gòu)屋架，對破損的瓦屋面進行返修，盡可能建筑物原有風(fēng)貌。

圖9  泥漿護壁成孔示意圖

在既有建筑物下方興建地下室時，需要增設(shè)新的樁基礎(chǔ)支撐上部建筑物，才可開挖建筑物下方的土方,最后施工地下室。本工程采用泥漿護壁灌注樁鉆孔，采用了48根直徑146mm，壁厚12mm的無縫鋼管作為建筑物的支撐。鋼管長度約24-26m，進入風(fēng)化巖5m左右。為保證鋼管穩(wěn)定性，每開挖2.5m焊接拉結(jié)支撐一道。該地下增層方法在國內(nèi)尚屬首例，并申請了國家專利。

4. 工程施工和監(jiān)測

工程施工由具有豐富施工經(jīng)驗的山東建固特種專業(yè)有限公司承擔(dān)。施工單位克服了氣溫低、工期緊的困難，順利完成了鋼管樁下管和托換梁澆筑等關(guān)鍵工序。為保證鋼管樁順利插入，鉆孔的垂直度偏差嚴格控制在1%以內(nèi)，為同類工程施工積累了經(jīng)驗。

為深入研究地下增層獲取鋼管樁應(yīng)力等關(guān)鍵技術(shù)數(shù)據(jù)，采用了最先進的光纖光柵應(yīng)變測試技術(shù)對4個鋼管樁24個監(jiān)測點進行施工全過程的應(yīng)力監(jiān)測。同時，為保障托換結(jié)構(gòu)安全提供了依據(jù)。