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1． 工程概況

濟南皮膚病醫院位于濟南市中山公園東老商埠一期地塊內，歷時(shí)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構，建筑面積約165.08平方米，其南立面見(jiàn)圖8。山東融匯建設開(kāi)發(fā)有限公司在對該地塊開(kāi)發(fā)的同時(shí)，本著(zhù)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(chē)場(chǎng)。

 
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(chē)場(chǎng)而出現的停車(chē)難等問(wèn)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)計劃和建設部科技計劃等對既有建筑地下增層課題進(jìn)行科技攻關(guān)，攻克了基礎托換構件設計、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、設備和工具。共發(fā)表論文30 篇，申請國家發(fā)明專(zhuān)利6 項 ，編制技術(shù)規程1部，獲得教育部技術(shù)發(fā)明一等獎和建設部華夏建設科學(xué)技術(shù)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(jìn)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(jìn)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(shí)，需要增設新的樁基礎支撐上部建筑物，才可開(kāi)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(wú)縫鋼管作為建筑物的支撐。鋼管長(cháng)度約24-26m，進(jìn)入風(fēng)化巖5m左右。為保證鋼管穩定性，每開(kāi)挖2.5m焊接拉結支撐一道。該地下增層方法在國內尚屬首例，并申請了國家專(zhuān)利。

4. 工程施工和監測
工程施工由具有豐富施工經(jīng)驗的山東建固特種專(zhuān)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(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?xún)?，為同?lèi)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(guān)鍵技術(shù)數據，采用了最先進(jìn)的光纖光柵應變測試技術(shù)對4個(gè)鋼管樁24個(gè)監測點(diǎn)進(jìn)行施工全過(guò)程的應力監測。同時(shí)，為保障托換結構安全提供了依據。