京廣中心加固改造設計
工程概況
京廣中心位于北京市東三環，主塔樓高，整體外形為一個度的扇形，地下層，地上層（未計入夾層），地下部分為鋼混凝土混合結構，地上部分為鋼結構，結構體系為鋼框架核心筒，位于度抗震設防區。京廣中心原結構由日本公司設計，除抗震規范采用版抗震設計規范外，其余設計規范均為日本建筑學會年代所采用的規范。該工程于年結構竣工。京廣中心主塔樓改造內容主要包括：調整地下層到地上層的建筑功能及其劃分；拆除原位于層與層之間的夾層，導致結構荷載分布變化及樓面洞口改變；拆除層及層位于酒店大堂處的樓板；層局部增加樓板，調整原有樓梯布置并增加樓梯、電梯；以及層室外地面增加大面積綠化種植區域。主要結構調整前、后布置形式對比詳見圖1~3。
圖 1
地下層建筑功能調整
圖 2
層酒店大堂處樓板拆除 
圖3 1層室外增加綠化
對加固改造前、后的結構動力特性和受力進行了對比。由工程加固改造前、后模型計算結果可知，結構加固改造后主要性能基本保持不變，加固改造僅在局部范圍內改變了結構構件的布置及截面、配筋，對原有結構整體特性及抗震性能沒有影響。
2 工程特點
本項目加固改造工程量大，項目設計及施工均較為復雜，主要有以下特點：
(1)本項目25層到52層為辦公樓和公寓，在加固改造施工期間，這部分樓層仍然在正常使用。地下1層有大量為此部分樓層服務的機電設備、管線等，施工中這些設備、管線均不能移動和拆改，因此結構加固改造設計需要經常依據現場情況進行調整，以解決加固改造施工與上部樓層正常使用的矛盾。
(2)項目建造時所采用的鋼材均為二十世紀八十年代從日本進口的鋼材，而加固改造所用的鋼材均為現今國產的鋼材，在加固施工前，每一種焊接連接都要進行焊接工藝評定，按照焊接工藝評定的要求進行施工。
(3)本項目已經使用20多年，在加固改造過程中發現原有結構已出現了部分缺陷，在加固設計時還需對原結構的缺陷進行相應的加固處理。
(4)本項目設計于二十世紀八十年代，圖紙均采用手工繪制，部分竣工圖紙模糊不清，無法根據竣工圖紙了解施工現場的實際情況。部分設計變更也未完全反映到竣工圖中，因此在施工時需根據現場實際情況不斷配合調整加固設計方案。
3 加固技術及其應用
3.1 混凝土加固
（1
）粘貼鋼板加固施工后的現場實景如圖4
所示。
圖4 粘鋼加固后實景
圖5 增大截面加固現場實景
（3）增加截面寬度：遇到結構梁下方有不能移動的機電管線、墻體等影響梁增大截面施工時，通過增加截面寬度來提高結構構件的承載能力（圖6，7）。
圖7 機電管線影響結構加固
（4）只增加鋼筋不增加截面尺寸：項目對凈空要求較高，當梁需要提高較多的承載能力且又不能增加梁高度時，采用在結構梁底部只增加鋼筋、不增大截面的加固方法，新增加的鋼筋與原有鋼筋通過短筋焊接連接?，F場實景如圖8所示。
圖9 柱子增大截面加固現場實景
（7）外包鋼加固：當結構柱的抗剪承載能力不足時，通過在柱子截面外側包鋼板的辦法來提高構件的抗剪承載能力。施工中鋼板需要采用焊接連接，故焊接部分的粘鋼膠施工需要待焊接完成后才能進行，以避免焊接時產生的高溫對粘鋼膠的破壞。包鋼加固實景如圖10所示。
圖10 柱子包鋼加固后實景
（8）增加次梁加固：增加次梁加固有新增混凝土梁和新增鋼梁加固兩種，包括增加樓板的承載力、板上新增結構柱子，較大的洞口旁增加次梁，通過增加次梁來改變構件的傳力途徑，以實現加固主梁和柱子的作用。
（9）增加墻體加固：由于上部荷載增加，部分柱子下方筏板的抗沖切承載能力不足，通過在柱子中間增加墻體的辦法來分擔筏板所受的沖切力。增加墻體加固實景如圖11所示。
（5）1層植筋：裙樓1層柱中鋼筋需要和地下1層柱中鋼筋焊接連接，但地下室新增剪力墻，需要植筋連接，且鋼筋直徑較大，達到了36mm，電鉆無法施工，采用水鉆鉆孔并對鉆孔周邊進行了鑿毛處理，以保證鋼筋的植筋深度要求。
更多內容詳見2014年第24期《建筑結構》雜志文章：《京廣中心加固改造設計》，作者：鐘聰明，朱巖松，王福安（奧雅納工程顧問）。
