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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，為仿德式歷史風貌建筑。該建筑物為單層帶局部地下室的砌體結構，建筑面積約165.08平方米，其南立面見圖8。山東融匯建設開發(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基金、山東省科技攻關計劃和建設部科技計劃等對既有建筑地下增層課題進行科技攻關，攻克了基礎托換構件設計、地基沉降變形控制等技術難題，研發(fā)了地下增層的工藝、設備和工具。共發(fā)表論文30 篇，申請國家發(fā)明專利6 項 ，編制技術規(guī)程1部，獲得教育部技術發(fā)明一等獎和建設部華夏建設科學技術獎二等獎各一項。

3．工程設計

工程設計由山東建大工程鑒定加固研究院承擔，在地下加層設計之前，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)側澆筑混凝土板墻加固。原木屋架更換為鋼結構屋架，對破損的瓦屋面進行返修，盡可能建筑物原有風貌。

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，需要增設新的樁基礎支撐上部建筑物，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，進入風化巖5m左右。為保證鋼管穩(wěn)定性，每開挖2.5m焊接拉結支撐一道。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。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力等關鍵技術數(shù)據(jù)，采用了最先進的光纖光柵應變測試技術對4個鋼管樁24個監(jiān)測點進行施工全過程的應力監(jiān)測。同時，為保障托換結構安全提供了依據(jù)。