復(fù)雜文物修繕工程抗震加固技術(shù)研究
——以四行倉庫為例

文/沈偉 上海建工五建集團有限公司 上海 200063

隨著時間的推移，許多歷史建筑年身過久，為了更好的保留這些有價值的歷史建筑，相應(yīng)的修繕工程也逐漸增多，而這類工程的施工工藝往往沒有標準可尋。本文通過對抗震加固技術(shù)的理論分析和施工工藝研究，結(jié)合工程特點，形成了一套特有的抗震加固施工措施，并通過項目實踐取得了成功，重新賦予了建筑物新的活力。

1、工程背景

四行倉庫位于上海市靜安區(qū)蘇州河北岸、晉元路東側(cè)，始建于1931年～1935年，至今已使用80余年。四行倉庫原為五層建筑，結(jié)構(gòu)形式為無梁樓蓋體系（圖1）。上世紀三十年代，無梁樓蓋結(jié)構(gòu)體系具有一定的先進性，可以很好的承擔豎向荷載，增加凈高。但因為時代所限，該結(jié)構(gòu)設(shè)計并沒有考慮地震作用。在現(xiàn)行規(guī)范中，無梁樓板體系由于其抗地震能力較差，已經(jīng)被取消。四行倉庫作為上海市文物保護建筑，其修繕要求遠高于歷史保護建筑，要在確保原有結(jié)構(gòu)和外形不被破壞的基礎(chǔ)上，對其進行整體抗震加固，保護性施工要求極高 [1]。

圖1 無梁樓蓋

2、建筑工程抗震加固技術(shù)理論分析

為促使現(xiàn)有建筑達到規(guī)定的抗震設(shè)防要求所采取的增強強度、提高延性、加強整體性和改善傳力途徑等措施即為抗震加固。目前，常規(guī)技術(shù)主要為梁柱加固方法，包括混凝土加大截面、梁柱包鋼灌膠加固等，但這種技術(shù)會在一定程度上使梁柱截面變大，對管道、管線等的布放造成不便，影響建筑的使用功能[2]。

根據(jù)本工程特點難點，項目部與設(shè)計院進行了多次探討，最終從廣泛應(yīng)用在超高層建筑中的阻尼器受到啟發(fā)，擬采用增設(shè)阻尼器墻的方式來提高結(jié)構(gòu)的承載力和抗震能力。通過這次獨辟蹊徑的創(chuàng)新，不但可以簡化施工過程，更能很好的保留原建筑的空間。

3、關(guān)鍵技術(shù)的現(xiàn)場實施

對現(xiàn)場的施工關(guān)鍵技術(shù)進行分析，首先需要了解阻尼器本身工作原理，這樣才能很好的支撐阻尼器墻施工的有序開展，再配合上阻尼器的安放，最終達到設(shè)計目的和施工要求。

3.1 阻尼器工作基本原理

通過前期調(diào)研，從多種耗能裝置中選取了軟鋼位移型阻尼器用于本工程。其特點是構(gòu)造簡單，減震機理明確，滯回特性穩(wěn)定，低周疲勞特性良好。經(jīng)過多次試驗發(fā)現(xiàn)，模擬地震作用時，軟鋼位移型阻尼器耗能裝置在層間相對位移影響下會產(chǎn)生水平相對運動，能量通過鋼板的彈塑性變形而被耗散，而相同厚度處的各點將同時達到屈服使鋼板材料的塑性性能得到充分發(fā)揮，耗能能力大大提高，減震效果顯著[3]。

3.2 阻尼器墻的施工

第一，新增框架梁施工。在需要增設(shè)阻尼墻的樓板處鑿除并預(yù)留出新增框架梁的位置，把16號工字鋼放置其中，工字鋼梁兩端與原框架柱通過高強螺栓連接，同時將梁主筋通過植筋的方式埋置進原框架柱。

第二，混凝土墻墻身鋼筋綁扎。在墻身上下、左右按間距200mm布置縱橫向分布筋，再將拉筋與各排分布筋綁扎，其間距600mm，直徑6mm，采取矩形排布或梅花形排布。最后預(yù)埋好阻尼器墻連接鋼板，安裝鋼板前應(yīng)校正好阻尼器墻體鋼筋的位置，并保證阻尼器上部鋼板與下部鋼板的形心盡量在一條線上。

第三，混凝土墻墻身模板制作。阻尼器墻墻身模板面板宜預(yù)先拼成大塊模板。為了防止?jié)仓炷習(xí)r脹模，根據(jù)混凝土對模板的側(cè)壓力計算出對拉螺栓的設(shè)置間距。墻身模板必須將木方作豎肋，雙鋼管作水平背楞，直至混凝土成型拆模（圖2）。

3.3 阻尼器的安放及焊接

將阻尼器推至上下鋼板之間，左右及前后均居中布置（圖3），就位后開始焊接。阻尼器焊接的質(zhì)量是關(guān)系到地震時阻尼器能否發(fā)生正常作用的關(guān)鍵。阻尼器焊接時根據(jù)安裝要求需要兩端同時焊接，因此在施焊時兩端同時進行，直至焊滿，焊縫應(yīng)飽滿、均勻。焊接時先采用間斷焊，防止焊接應(yīng)力過于集中而產(chǎn)生鋼板變形現(xiàn)象，也能保證阻尼器兩邊因焊接產(chǎn)生的變形一致[4]。

圖2 阻尼器墻

圖3 軟鋼位移型阻尼器

結(jié)語：

歷史文物建筑的保護修繕一直是個很大的課題，通過運用現(xiàn)代技術(shù)修繕歷史文保建筑，不僅使老建筑能滿足現(xiàn)代抗震設(shè)計要求并被可持續(xù)利用，更是延續(xù)了城市的歷史，積淀了城市的文化。

參考文獻：

[1]趙玲.芻議文物建筑修繕工程中的設(shè)計服務(wù)[J].科技風，2017（18）：283-284.

[2]申志靈，張逯見.工程抗震加固技術(shù)探討[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（15）：77.

[3]黃世敏，王亞勇，戴國瑩.建筑工程抗震領(lǐng)域的研究與實踐[J].建筑科學(xué)，2013（11）：47-56.

[4]陳新，韓卓銘.建筑工程抗震加固施工的方法選擇[J].城市建筑，2013（10）：72.