复杂文物修缮工程抗震加固技术研究

沈伟

【摘要】本文以四行仓库为例，对文物保护建筑的抗震加固技术进行探讨，希望可以对四行仓库加以修缮，重新保护和利用这一座具有重要历史意义的建筑。

【关键词】四行仓库；修缮；加固；抗震

随着时间的推移，许多历史建筑年身过久，为了更好的保留这些有价值的历史建筑，相应的修缮工程也逐渐增多，而这类工程的施工工艺往往没有标准可寻。本文通过对抗震加固技术的理论分析和施工工艺研究，结合工程特点，形成了一套特有的抗震加固施工措施，并通过项目实践取得了成功，重新赋予了建筑物新的活力。

1、工程背景

四行仓库位于上海市静安区苏州河北岸、晋元路东侧，始建于1931年～1935年，至今已使用80余年。四行仓库原为五层建筑，结构形式为无梁楼盖体系（图1）。上世纪三十年代，无梁楼盖结构体系具有一定的先进性，可以很好的承担竖向荷载，增加净高。但因为时代所限，该结构设计并没有考虑地震作用。在现行规范中，无梁楼板体系由于其抗地震能力较差，已经被取消。四行仓库作为上海市文物保护建筑，其修缮要求远高于历史保护建筑，要在确保原有结构和外形不被破坏的基础上，对其进行整体抗震加固，保护性施工要求极高 [1]。

2、建筑工程抗震加固技术理论分析

为促使现有建筑达到规定的抗震设防要求所采取的增强强度、提高延性、加强整体性和改善传力途径等措施即为抗震加固。目前，常规技术主要为梁柱加固方法，包括混凝土加大截面、梁柱包钢灌胶加固等，但这种技术会在一定程度上使梁柱截面变大，对管道、管线等的布放造成不便，影响建筑的使用功能[2]。

根据本工程特点难点，项目部与设计院进行了多次探讨，最终从广泛应用在超高层建筑中的阻尼器受到启发，拟采用增设阻尼器墙的方式来提高结构的承载力和抗震能力。通过这次独辟蹊径的创新，不但可以简化施工过程，更能很好的保留原建筑的空间。

3、关键技术的现场实施

对现场的施工关键技术进行分析，首先需要了解阻尼器本身工作原理，这样才能很好的支撑阻尼器墙施工的有序开展，再配合上阻尼器的安放，最终达到设计目的和施工要求。

3.1阻尼器工作基本原理

通过前期调研，从多种耗能装置中选取了软钢位移型阻尼器用于本工程。其特点是构造简单，减震机理明确，滞回特性稳定，低周疲劳特性良好。经过多次试验发现，模拟地震作用时，软钢位移型阻尼器耗能装置在层间相对位移影响下会产生水平相对运动，能量通过钢板的弹塑性变形而被耗散，而相同厚度处的各点将同时达到屈服使钢板材料的塑性性能得到充分发挥，耗能能力大大提高，减震效果显著[3]。

3.2阻尼器墙的施工

第一，新增框架梁施工。在需要增设阻尼墙的楼板处凿除并预留出新增框架梁的位置，把16号工字钢放置其中，工字钢梁两端与原框架柱通过高强螺栓连接，同时将梁主筋通过植筋的方式埋置进原框架柱。

第二，混凝土墻墙身钢筋绑扎。在墙身上下、左右按间距200mm布置纵横向分布筋，再将拉筋与各排分布筋绑扎，其间距600mm，直径6mm，采取矩形排布或梅花形排布。最后预埋好阻尼器墙连接钢板，安装钢板前应校正好阻尼器墙体钢筋的位置，并保证阻尼器上部钢板与下部钢板的形心尽量在一条线上。

第三，混凝土墙墙身模板制作。阻尼器墙墙身模板面板宜预先拼成大块模板。为了防止浇筑混凝土时胀模，根据混凝土对模板的侧压力计算出对拉螺栓的设置间距。墙身模板必须将木方作竖肋，双钢管作水平背楞，直至混凝土成型拆模（图2）。

3.3阻尼器的安放及焊接

将阻尼器推至上下钢板之间，左右及前后均居中布置（图3），就位后开始焊接。阻尼器焊接的质量是关系到地震时阻尼器能否发生正常作用的关键。阻尼器焊接时根据安装要求需要两端同时焊接，因此在施焊时两端同时进行，直至焊满，焊缝应饱满、均匀。焊接时先采用间断焊，防止焊接应力过于集中而产生钢板变形现象，也能保证阻尼器两边因焊接产生的变形一致[4]。

结语：

历史文物建筑的保护修缮一直是个很大的课题，通过运用现代技术修缮历史文保建筑，不仅使老建筑能满足现代抗震设计要求并被可持续利用，更是延续了城市的历史，积淀了城市的文化。

参考文献：

[1]赵玲.刍议文物建筑修缮工程中的设计服务[J].科技风，2017（18）：283-284.

[2]申志灵，张逯见.工程抗震加固技术探讨[J].山东工业技术，2016（15）：77.

[3]黄世敏，王亚勇，戴国莹.建筑工程抗震领域的研究与实践[J].建筑科学，2013（11）：47-56.

[4]陈新，韩卓铭.建筑工程抗震加固施工的方法选择[J].城市建筑，2013（10）：72.