2023年12月22日发(作者：显卡品牌档次图)

第４２卷第６期２０１１年６月　Ｖｏ１．４２　Ｎｏ．６　Ｊｕｎ．２０１　１　建　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　筑　技　术　・４９１・　中国刀剪剑博物馆改造加固　设计与施工　陈　伟　（杭州市京杭运河杭州段综合保护委员会，３１０００７，杭州）　摘要：中国刀剪剑博物馆２号展馆利用原仓库建筑改建而成，建筑面积４１５６ｍｚ。改建中要求不改变建筑外　观，保存原历史风貌。加固改建中保留了四周外墙，拆除内部结构，新建两层框架结构。对基础、二层板、屋面托换　和新旧体系连接等方面采取了许多措施，并对基础增加了锚杆静压桩进行加固，效果良好。　关键词：博物馆建筑；建筑物改建加固；旧建筑利用　中图分类号：ＴＵ７４６．３　文献标识码：Ｂ　文章编号：１０００—４７２６（２０１１）０６—０４９１—０４　ＤＥＳＩＧＮ　ＡＮＤ　ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩｏＮ　ＦｏＲ　ＲＥＢＵＩＬＤＩＮＧ　ＡＮＤ　ＲＥＩＮＦＯＲＣＥＭＥＮＴ　ＯＦ　ＣＨＩＮＡ　ＫＮＩＦＥ，ＳＣＩＳＳＯＲＳ　ＡＮＤ　ＳＷＯＲＤ　ＭＵＳＥＵＭ　ＣＨＥＮ　Ｗｅｌ　（Ｂｅｉｊｉｎｇ－Ｈａｎｇｚｈｏｕ　Ｇｒａｎｄ　Ｃａｎａｌ　Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ　Ｃｉｔｙ，３１０００７，Ｈａｎｇｚｈｏｕ，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　Ｎｏ．２　Ｈａｌｌ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ　Ｋｎｉｆｅ．Ｓｃｉｓｓｏｒｓ　ａｎｄ　Ｓｗｏｒｄ　Ｍｕｓｅｕｍ　ｉｓ　ｒｅｂｕｉｌｔ　ｆｒｏｍ　ａｎ　ｏｒｉｇｉｎａｌ　ｓｔｏｒｅｈｏｕｓｅ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ，ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ａ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ａｒｅａ　ｏｆ　４，１５６　ｍ２．Ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｒｅｂｕｉｌｄｉｎｇ，ｔｈｅ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ　ａｐｐｅａｒａｎｃｅ　ｓｈａｌｌ　ｎｏｔ　ｂｅ　ｃｈａｎｇｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｏｒｉｇｉｎａｌ　ｈｉｓｔｏｒｉｃａｌ　ｓｔｙｌｅ　ａｎｄ　ｆｅａｔｕｒｅｓ　ｓｈａｌｌ　ｂｅ　ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ．Ｔｈｅ　ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ　ｅｘｔｅｒｎａｌ　ｗａｌｌｓ　ａｒｅ　ｒｅｓｅｒｖｅｄ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｒｅｂｕｉｌｄｉｎｇ．ｉｎｔｅｒｎａｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｉＳ　ｄｉｓｍａｎｔｌｅｄ　ａｎｄ　ａ　ｔｗｏ—ｓｔｏｒｙ　ｒａｍｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｉｆｓ　Ｂｅｗｌｙ　ｂｕｉｈ．Ｍａｎｙ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ａｒｅ　ａｄｏｐｔｅｄ　ｆｏｒ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，ｆｌｏｏｒ　ｓｌａｂ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｅｃｏｎｄ　ｆｌｏｏｒ，ｒｏｏｆ　ｕｎｄｅｒｐｉｎｉｎｇ．ａｓ　ｗｅｌ１　ａｓ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｎｅｗ　ａｎｄ　ｏｌｄ　ｓｙｓｔｅｍｓ．Ａｎｃｈｏｒ　ｂｏｌｔ　ｓｔａｔｉｃ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｃｏｌｕｍｎ　ｉＳ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅ　ｔｈｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｆａｖｏｒａｂｌｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ａｒｅ　ｒｅａｌｉｚｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｍｕｓｅｕｍ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ；ｒｅｂｕｉｌｄｉｎｇ　ａｎｄ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ；ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｏｌｄ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　中国刀剪剑博物馆系国家级专题性博物馆，位于　杭州市桥西历史风貌协调区，东临京杭大运河。作为刀　向柱网７．９ｍ。经浙江大学土木工程测试中心现场检　测，发现该建筑为山墙和框架混合承重，属抗震设计不　剪剑展馆的２号楼原为杭州市土特产公司的仓库，建于　２０世纪５０年代，建筑面积４　１５６ｍ　。原横向柱网６ｍ，纵　应采用的结构体系，抗震性能和构造措施不能满足抗　震设防的要求；但原建筑具有鲜明的工业厂房特色，反　映了当时工业建筑的时代特点，具有较高的历史价值。　经反复论证。决定在不改变建筑外观的情况下保留原　收稿日期：２０１０—１２—２７　基金项目：浙江省杭州市重点城建科研项目（２００９１４）　作者简介：陈伟（１９７４一），男，浙江海盐人，高级工程师，硕士，ｅ—ｍａｉｌ　ｃｗｈｚ７５＠１６３．ｃｏｍ．　建筑的历史风貌，通过对原结构进行功能性改造，使之　成为刀剪剑博物馆的展馆。　４结语　（１）加固改造设计中，后续结构使用年限往往与　现行规范５０年的设计基准期有出入。根据实际后续结　体系受力不明确等困难，结构综合抗震性能较好。　（４）采用Ｖ形柱框架结构有利于建筑平面布置，　但结构两个主轴方向刚度相差较大，整体结构扭转显　著，宜通过调整竖向构件降低结构扭转。Ｖ形柱受力存　构使用年限，合理确定结构加固的抗震性能目标，有利　在绕型心轴的扭转问题，设计中应引起足够重视。　于减少加固工程量，降低工程造价。　参考文献　（２）进行单层厂房的结构加固设计时，可通过转　变抗侧力体系的方式减少或取消柱间支撑．以满足功　［１】王国周，瞿履谦．钢结构原理与设计【Ｍ］．北京：清华大学出版社，　１９９３．　能需求，但应注意柱闾支撑修改处竖向构件的受力将　产生较大变化。　【２】ＪＧＪ１１６—２００９，建筑抗震加固技术规程【Ｓ】．　［３】ＧＢ５００１　１—２００１建筑抗震设计规范【Ｓ】．　【４】ＧＢ５００１７—２００３钢结构设计规范［Ｓ】．　（３）将新老结构脱开，有利于避免节点连接复杂、　

・４９２・　建筑技术　第４２卷第６期　１设计措施及难点分析　１．１设计措施　采用保留四周外墙，拆除内部框架重建（图１）的措　施。一方面可满足规范要求，另～方面在不改变建筑外　观的前提下，可根据使用要求调整柱网，使结构安全可　靠，展厅布局合理。　图１施工过程中保留的结构体系　１．１．１基础　为保证原墙体的稳定性，先保留原结构体系，在新　柱网的柱下布置柱墩，新柱网为９　ｒｎ￣ｌ１．５ｍ。按±０．０００　抬高４００　ｍｍ计算，新的筏形基础厚度约４００　ｒａｍ，柱墩　高度为１　ｍ：外墙处新柱墩与原外墙下条形基础凿毛植　筋。为防止内部原柱下基础对新结构产生作用，在凿除　原刚性地面后加挤塑泡沫板隔离，以将整个建筑的基　础连接起来并浇筑成筏板基础。　根据勘察报告，第②层土的承载力特征值为　１１０ｋＰａ，柱下估算荷载３７００ｋＮ，仅靠筏板来调节基底　应力很困难，故考虑在柱下增设一定数量的锚杆桩　（截面尺寸为２５０　ｍｍ￣２５０　ｍｍ），以使基底应力分布均　匀。　１．１．２上部结构　为保证原墙体的稳定性，对旧墙体采取增设１２０　ｍｍ厚混凝土衬墙（加肋）的方式加固，新框架柱与原砖　墙通过１２０　ｍｍ厚混凝土衬墙（加肋）连接。避开原框架　梁柱（柱位置见图２）施工新的框架，待新框架强度达到　１００％后再拆除原框架。　１．２施工难点　’（１）由于要保留四周外墙及原室外楼梯、滑道等　特色构件，内墙、梁、板、柱及屋面等全部拆除新建，所　以在外墙上除必要的开洞外，不作其他改动。在原外墙　内侧拆除粉届　，增设混凝土衬墙，同时须保证原墙体　外侧粘结的抹灰层牢固和完整，保留历史原貌，施工难　－．　。　１新！　混凝土　‘墙　　’●　＿　原有　眶架柱　新１芟框架　壬　一　图２新旧柱网布置示意　度极大。　（２）因仓库几经改造，结构体系混乱，加上原图纸　无从查找，须边施工边对照，随时做出设计变更。在锚　杆桩压桩过程中，还须解决挤土作用对保留外墙的影　响．解决旧墙体与新框架的连接和加固保护问题。　（３）在新旧结构体系的转换过程中，新结构从下　往上逐层建造，而老结构从上往下逐层拆除，两者流程　存在矛盾。在旧框架体系未拆除情况下，进行新框架体　系施工存在较大难度。　２基础托换　基础托换的难点是对既有条形基础的剔凿和地梁　钢筋的绑扎。既有结构地下标高为一２．８００ｍ，混凝土地　面厚２００ｍｍ。采用电镐破除，露出回填土层后通过人　工挖土挖至一３．８００Ｉｎ（即原条形基础底标高）。经检查　无误后，用３：７灰土分两层回填并夯实，回填完毕后标　高为一３．４５０／ｎ。　因基础由条形基础改为筏形基础，筏板要在原基　础上进行托换，筏形基础的地梁位置在原条形基础处，　所以需在条形基础上剔出凹槽，槽底标高为一３．５５０　ｒｌｌ。　采用电镐剔凿时，由于条形基础混凝土已经有几十年　龄期，剔凿极为困难。　剔凿完成后浇筑垫层，绑扎底板钢筋。地梁配　筋密集，底筋为１Ｏ　２５，上筋为８　３２。由于室内空　间狭小，钢筋过长，施工不便。为与既有外墙形成　整体，地梁主筋需锚固在外墙上，外墙厚２００　ｍｍ，　打孔深度控制在１５０　ｍｍ，清孔后植入钢筋，并与地　梁主筋焊接。　地梁绑扎后，在与外墙接触的一侧先将外墙凿　毛，再每隔５００ｍｍ钻孔（上下两排），植入预制的拉结　筋弯钩，与地梁钢筋连接在一起。底板筋采用＠１６，在　墙上开直径２２　Ｆｉｌｍ的孔，间距２００ｍｍ，钢筋穿过孔洞，　使筏板基础连成一个整体。　底板完成后，绑扎柱钢筋，在二层楼板柱位置开　

２０１１年６月　陈伟：中国刀剪剑博物馆改造加固设计与施工　・４９３・　出洞口，以方便穿筋。支柱模时，因外墙周边框架柱有　一梁之分，应先将平梁绑扎完毕，再绑扎斜跨的主梁，最　后绑扎次梁。　面与外墙接触，故在另三面支模板。模板加固时在　外墙植入螺杆，通过螺杆和支撑将柱模紧固在一起。　浇筑混凝土时在二层布置混凝土输送管，自上而下浇　筑。　（２）闭合梁侧模板时，为防胀模或跑模，应将支撑　加固牢固。斜梁最低处浇筑混凝土时压力最大，该处尤　应牢固。　（３）由于钢筋密集，加固工程采用自密实混凝土，　只需在模板上简单敲击就能使混凝土密实。　３二层托换　原建筑首层层高６．０ｍ，改建后为６．７　ｍ，新建楼板　与旧结构之间的高度仅为０．７　ｍ，梁高６００　ｍｍ。由于该　５新旧体系的处理　段空间里施工难度大，经研究决定，先拆除原楼板再　进行二层板施工。施工顺序为：架设梁底板一绑扎梁　钢筋一支梁侧模板及楼面模板　绑扎楼板钢筋一浇　筑混凝土。　由于一层布满了卸荷支撑，无工作面，绑扎梁筋　只能在二层豁口进行；但由于梁筋较长，运输不便，　只能通过外墙窗户进料。为此先将原板筋割一个　１００　ｍｍ宽的豁口，再将梁筋通过该豁口放到规定位　置并固定。待梁筋全部绑扎完成后，再将割开的豁　口￣１３２００　ｍｍ长钢筋重新焊接。周圈与外墙相连的梁　面通过双排拉结筋与外墙连接（具体做法同地梁）。　加固模板的支撑不能与二层楼板的卸荷支撑相连　接，以免因浇筑混凝土振动过大造成卸荷支撑位　移。　本层施工过程中，须注意剔凿与新建工序配合，以　避免施工时因配合失误而引起工期滞后。二层施工时，　为施工方便，先将屋面板拆除，以解决空间高度问题。　浇筑二层楼板时已进入２月份，须采取冬期施工措施。　在楼板表面覆盖一层塑料薄膜，防止水分流失，再加一　层草帘保温。　４屋面托换　４．１施工准备　（１）先将框架梁穿墙部位全部凿出，再对梁与墙　接触的面进行凿毛处理。在双粱中间的墙上每隔５００　ｍｍ开一个洞作为双梁连接键，将双梁与墙连接在一　起。在外墙打孔植筋，与主梁拉结。　（２）对需要支撑的部位搭设卸荷支撑，由于有两　道新建的折梁要穿过原屋面梁，故先将整道原屋面　梁用支撑顶牢，再对梁头进行剔凿，使新建梁的钢筋　得以穿过。对支撑要时常进行检查，避免松动而引起　屋面变形。　（３）搭设梁底脚手架，铺设梁底模板。　４．２施工步骤　（１）绑扎钢筋时，因为梁有高低跨，且有平梁、斜　５．１保留外墙与新建框架结构的连接　根据改造设计，整个建筑外墙依附于内框架结　构上，如何使外墙与新建内框架结构连接可靠，满　足抗震要求，并确保外墙面不受破坏是一大难题。　设计时除新浇楼层采用（ｂ１２＠５００植筋外，在内框架　结构中共做了ｌ６根靠墙柱。在靠墙柱位置处，外墙　自下而上种植１排２　１２＠５００钢筋。种植深度以不穿　透外墙为准，这样旧外墙依靠新建框架的靠墙柱实　现了与新内框架的柔性连接。几种典型的连接方式　见图３。　５．２混凝土衬墙浇筑　作为围护结构的钢筋混凝土衬墙，高７．５　ｍ，距保　留老墙体仅１５ｅｍ，并有两排　ｌ２钢筋，衬墙上还有纵横　交错的窗户及框架横梁的干扰，混凝土浇筑及振捣十　分困难，故采用Ｃ２０自密实混凝土。针对该混凝土流动　性特大、有可能产生泌水及对模板压力较大等问题，提　出如下施工技术措施。　（１）采用涂塑多层胶合板，不用钢模。因自密实混　凝土流动性大，对模板的侧压力接近液体，泵送浇筑速　度快且量大，模板缝隙应严密以防漏浆。模板接头处采　用双面胶条填堵，以免因跑浆和少量泌水造成露砂、露　石。　（２）衬墙总高７．５　ｒｎ，应分三次立模、三次浇筑，每　次浇筑高度不宜大于２．５　ｍ。横向浇筑点间距保持在１．５　ｍ左右。　（３）对部分墙体窗户纵横交错，浇筑十分困难的　部位，可在墙体模板局部开洞，加设浇筑漏斗，并辅　以外部敲击，使混凝土可顺利通过障碍，充分填充模　型。　（４）衬墙两侧的对拉螺栓间距应加密，模板支架　的剪刀撑及水平杆与已硬化的混凝土柱墙的拉结应到　位。模板支撑要牢固并加密斜撑、横撑和拉杆。　拆模后墙面光洁，木纹清晰可见，未发现泌水流痕　现象。在衬墙近一个月的施工过程中，前后共取样本２０　个，强度、耐久性检测均合格。　

・４９４・　建筑技术　第４２卷第６期　２０．并用清水冲洗干净　１２Ｑ星堡　土撞　墼￣１０＠１５０　钢筋网双层双向　暹　±鋈董匿篮撞旦虫１２ｇ　钢筋拉结，孔洞用１：２水泥砂浆塞　』ｄ）　８＠１５０　放在衬墙的中间　混凝土梁与原砖墙用虫１２＠１５００　钢筋拉结（梅花状布置）　拉结孔洞用ｌ：２水泥砂浆塞密实　＼＼衬墙支撑模板　＼—／＼　＼√　（ａ）　中ｌ２＠５０ｏ剪力钉　蒜ｏ　・　目植筋法施土　Ｉ　ｌｆ　ｒ稍　ｌ　ｌ原外墙　＿ｌｌ卜Ｈ　ｌ　十　慢　Ｌ．　Ｊ　＼　：　：　：＼ｌ　Ｉ　ｌ一　‘　　Ｎ　、２０　墙体灰缝内的砂浆ｉ　除　，并用清水冲洗干净　８中１４　：　２００　Ｌ　（ｂ）　墙　原　２０　（ｃ）　图３几种典型的连接方式示意　（ａ）连接方式１；（ｂ）连接方式２；（ｃ）连接方式３　６锚杆桩加固技术　６．１锚杆桩技术参数　在综合考虑地基承载力、沉降变形计算、新老基础　的协同工作、施工时对原有墙体的保护等因素后，２号　楼基础采用锚杆静压桩进行加固（图４）。　图４静压锚杆桩施打　（１）桩的配型：上桩长２．５ｍ，５节中桩每节长２．５　ｍ，下桩长３ｍ，总长１８ｍ。　（２）接桩方式：电焊接桩，接桩材料为角钢。　（３）预留压桩孔洞与锚杆：在现浇Ｃ２５混凝土底　板（厚１．１　ｍ）中预留压桩孔（孔的尺寸为上３００ｍｍ￣３００　ｍｍ。下４００　ａｒｍ￣４００　ｍｍ），在底板混凝土中预埋０３０￣５００　的Ａ３钢制锚杆。　（４）压桩反力：压桩反力由千斤顶传递到压桩反　力架，再传递到钢锚杆和底板混凝土上。　（５）封桩：采用Ｃ３０微胀混凝土有压封桩，封桩压　力大于２００ｋＮ。　６．２施工技术措施　（１）由于先入桩的周围土体固结后会使土体与桩　之间产生一定的摩阻力，可阻止后压入桩的土体隆起，　因此土体隆起往往向压桩推进的前方发生。为保护邻　近的保留墙体，压桩顺序为从建筑中心向四周墙体，长　桩先压，短桩后压。　（２）压桩速度应控制在不对周围墙体及桩基自身　质量构成危害的限度内。适时调整压桩速度，使压桩时　所产生的挤压应力与超静孔隙水压力有一个消散过　程。原则是靠近邻近保留墙体时放慢速度，施工后期放　慢速度。　（３）在桩位处预先钻孔再压桩，通常钻孔直径比　桩直径或边长ｉｊｑｏｏ　ｍｍ，钻孔深度为１／３桩长。　（４）压桩过程中，土体的垂直隆起和水平位移会　波及压桩区域外的一定范围。为防止或减轻这种危害，　压桩施工前在需保护的老墙体附近设置隔离带，以减　小对外墙的水平推力。　本工程２００９年完工后，对墙体的沉降和倾斜情况　进行了监测。监测数据表明，建筑物不均匀变形量和变　形速率均在允许范围内，未见老墙体损坏。