淺談醫(yī)院百年建筑的改造加固設(shè)計

趙丹楓+張明濤

摘 要：隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，我國建筑業(yè)的發(fā)展模式已經(jīng)逐漸從大規(guī)模的建造新建筑變?yōu)榻ㄔ煨陆ㄖc維護舊建筑并行，舊建筑的加固在我國建筑業(yè)中所占的比重將會越來越大。因此，無論是從行業(yè)發(fā)展的趨勢還是醫(yī)院實際面臨的使用問題的角度，都需要對醫(yī)院老建筑的加固技術(shù)進行研究。

關(guān)鍵詞：醫(yī)院建筑；改造加固；老建筑

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.090

1 研究背景

本論文參考了歐美發(fā)達國家建筑行業(yè)的發(fā)展歷史，通過研究發(fā)現(xiàn)，每當(dāng)全力進行新建筑建設(shè)后一段時間后，建筑行業(yè)就會大量投入到維護和加固老建筑中去。通過參考了很多外國建筑行業(yè)的發(fā)展歷史，可以得到如下結(jié)論，即改造和維護舊的建筑已經(jīng)替代了新建筑的建設(shè)成為本世紀建筑行業(yè)發(fā)展的重點。

很多具有文化和歷史意義的老建筑也屬于需要進行維護和加固的舊建筑的范疇。老建筑不但具有明顯的時代特征，更具有悠久的歷史，正是因為這個原因，年長者對其具有很深的感情。為了能讓老建筑繼續(xù)安全的進行使用，必須對其進行加固處理等維護手段。同時隨著生活水平的提高，老建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也需要進行調(diào)整。所以，要保證老建筑外部的建設(shè)風(fēng)貌得到保護的同時，還要對其內(nèi)部進行更新和改造，使其滿足現(xiàn)代化的生活和工作。這就需要建筑行業(yè)去反思和研究。主要挑戰(zhàn)是來自于如何施工和如何設(shè)計加固。這類老建筑的代表就是來自于醫(yī)院的老建筑。

隨著設(shè)備和科技的不斷進步，醫(yī)院也不斷改善其經(jīng)營和管理模式?，F(xiàn)有的老建筑已經(jīng)和時代脫節(jié)，難以滿足現(xiàn)代有醫(yī)院的基本需求，在使用方面出現(xiàn)了越來越多的矛盾。最近幾年，國內(nèi)各個城市都要面臨不斷改造醫(yī)院老建筑的問題。但是醫(yī)院老建筑有一定的局限性，主要表現(xiàn)在以下幾個方面，工期、歷史原因、地理位置等。施工和設(shè)計人員需要考慮到如何讓改造符合現(xiàn)代化醫(yī)院的需求，同時又能讓之前的建筑風(fēng)貌得到有效的保護，讓建筑的歷史和文化不斷發(fā)揚光大。

2 工程概況

本論文選取的案例是某城市的三甲醫(yī)院檢驗樓。該建筑是在1898年建成的，原來屬于德國野戰(zhàn)醫(yī)院。建筑最開始被分成3個部分，中間一共兩層，東西兩端各兩層，兩端有一部分凹進的建筑，為一層。1926年，日本對該建筑進行改造，將凹進的一層改為兩層建筑，同時中間的突出部分改為閣樓層平頂，繼續(xù)保持東西兩端的兩層建筑。

目前該建筑第一樓主要用作各類檢驗科室，包括檢驗科、生化室、免疫室、和肺功能診斷。二樓為醫(yī)生的辦公區(qū)和病房區(qū)。地下一層由于潮濕用作臨時宿舍和雜物儲存區(qū)域，但是該層有照明設(shè)施和上下水管。

對于改造后，期望實現(xiàn)的布局是：一層分為東西兩部分，分別是急診內(nèi)科ICU和急診內(nèi)科普通病房；二層設(shè)為普通病房；三層作為輔助用房、休息區(qū)和醫(yī)生辦公室。地下一層也分成東西二部分，分別是核醫(yī)學(xué)病房和日間病房。

磚木結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)是該建筑的主要結(jié)構(gòu)，其基礎(chǔ)是毛石條形；以規(guī)格是120X60X255的紅磚配合白灰砂漿砌成的墻體。紅瓦、油氈、巴板、椽子、檁條以及紅松方木組成了屋架。需要拆除一部分原建筑的墻體，這是為了滿足一層和負一層的空間要求，同時修建新墻體。保持屋頂不變化。這是考慮到保證最初的建筑風(fēng)貌，同時也沒有測定屋頂?shù)某休d力，所以屋頂沒有改造計劃。

改造后空間布局：注射室位于負一層的東邊，輸液室位于負一層的西邊。急診內(nèi)科病房位于一層?xùn)|邊，急診內(nèi)科病房位于一層的西邊。普通病房位于二層。在負一層，向下挖掘二百毫米，實現(xiàn)地下室標準高度為負3.5米。拆除了原來一層的樓板，新樓板比原始樓板位置提高了650毫米。其余樓層保持原狀。

由于該建筑擁有百年歷史，所以出于保護文物的考慮，保持原有外觀效果不變。

3 加固改造設(shè)計說明

3.1 基礎(chǔ)加固設(shè)計

基礎(chǔ)加固說明：

（1）現(xiàn)場開挖實測的數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)底標高。本圖僅僅起到了示意原建筑的墻體的尺寸和范圍?，F(xiàn)場開挖時候的實測數(shù)據(jù)為最終數(shù)據(jù)。對舊墻體采取下面的方式進行加固：新加抗水板+原有條形基礎(chǔ)（擴大后）；新墻：新加條形基礎(chǔ)。

（2）根據(jù)勘測報告顯示，第二層土粉質(zhì)粘是持力層?？梢猿休d240Kpa的壓力。最終數(shù)據(jù)還是以現(xiàn)場測量的為準。

（3）地下室加固平面布置圖上表明了構(gòu)造柱和墻的定位和尺寸。

（4）即時回填，需要根據(jù)國家規(guī)定進行回填。其填土壓實系數(shù)要大于等于0.94。

（5）參考圖集11G101-3第70頁，可見底板不平的構(gòu)造和減少10%長度的條基底板配筋。

（6）參考圖集11G101-3第69頁，規(guī)定了條基交接處鋼筋擺放的構(gòu)造要求。

（7）在進行基礎(chǔ)開挖前要仔細核對其他圖紙中標記了，但在圖集中沒有標注的設(shè)備預(yù)埋、預(yù)留、坑和溝。

（8）設(shè)計、勘察等部門需要在開挖后到施工現(xiàn)場進行場驗槽。只有當(dāng)驗槽合格后，才能進行下一步的工作。

3.2 構(gòu)造措施設(shè)計

根據(jù)鑒定的結(jié)果顯示，盡管該建筑的傳力符合要求，但是沒有滿足抗震的相關(guān)規(guī)定，所以需要建造安裝構(gòu)造柱和圈梁在新建的墻體中。

根據(jù)構(gòu)造措施的規(guī)定，第一步是砌墻，第二步是構(gòu)造柱的澆筑。馬牙槎是墻體和構(gòu)造柱的連接結(jié)構(gòu)。在墻體邊上以500毫米的距離安裝Ф4點焊鋼筋網(wǎng)片或Ф4分布短筋平面內(nèi)點焊組成的拉結(jié)網(wǎng)片以及2Ф6水平鋼筋。至少需要延伸到墻體內(nèi)1米。屋面層和二層應(yīng)該沿著墻體水平進行鋼筋網(wǎng)片的設(shè)置。如果房間長度在4.2米以上，則要以500毫米的間隔設(shè)置和上述一樣規(guī)格的鋼筋網(wǎng)片。

對于樓梯間：（1）如果墻體位于頂層的樓梯間，則應(yīng)該以500毫米的間隔設(shè)置Ф4點焊鋼筋網(wǎng)片或Ф4分布短筋平面內(nèi)點焊組成的拉結(jié)網(wǎng)片以及2Ф6的通長鋼筋。一道圈梁應(yīng)該安裝在其他樓層的休息平臺的墻體內(nèi)的標準高度處。取墻厚x200，4Ф10/Ф6@200；（2）對于電梯間或者高于屋頂?shù)臉翘蓍g，則應(yīng)該讓構(gòu)造柱一直延伸到屋頂，同時連接頂部安裝的圈梁。同時以500毫米的間隔設(shè)置Ф4點焊鋼筋網(wǎng)片或Ф4分布短筋平面內(nèi)點焊組成的拉結(jié)網(wǎng)片和2Ф6的通長鋼筋。endprint

3.3 墻體加固設(shè)計

該建筑的砂漿強度和磚強度都需要滿足《民用建筑可靠性鑒定標準》（其標準號是GB50292-1999）的相關(guān)規(guī)定，所以必須進行加固。

可以通過加固鋼筋混凝土板墻對整個墻體進行加固。雙面鋼筋混凝土板用于對內(nèi)墻的加固；單面（內(nèi)側(cè)）鋼筋混凝土板墻被用于外墻的加固，主要是為了不破壞原有建筑風(fēng)貌。內(nèi)墻內(nèi)外分別進行80毫米厚的混凝土進行加厚。而外墻內(nèi)側(cè)進行了140毫米的加厚。新墻體不改造。

具體加固要求為：

（1）加固板墻的構(gòu)造和材料：

a.采用HRB400的鋼筋和C30強度等級的混凝土。

b.樓梯間和外墻內(nèi)側(cè)架構(gòu)140毫米，內(nèi)墻兩側(cè)分別加厚80毫米。

c.單排鋼筋網(wǎng)片被配置在內(nèi)墻板墻，選擇Φ10@200的鋼筋用于豎向，采用Φ8@200用于橫向。雙排鋼筋網(wǎng)片被配置在樓梯間和外墻上，Φ10@200作為豎向鋼筋，Φ8@200作為橫向鋼筋。

d.S形穿墻筋，規(guī)格為Φ8，用于加固內(nèi)墻的內(nèi)外側(cè)，主要為了連接原建筑的砌體墻，800毫米是其雙向間距。

e.L形錨筋，規(guī)格是Φ8，用于加固樓梯間和外墻的內(nèi)側(cè)，主要為了連接原建筑的砌體墻，600毫米是其雙向間距，并且錨固深度要大于等于120毫米。

f.原有砌體墻被連接到加固后的板墻兩側(cè)，可以在墻面高度處的兩端各設(shè)置一根拉結(jié)筋，其規(guī)格為Φ12。兩端分別固定在之前的墻體內(nèi)，和固定到板墻內(nèi)至少500毫米。

g.保留遠屋蓋和樓，但是需要對屋蓋和樓的板墻進行加固。以800毫米的建筑設(shè)置短筋，其面積等于豎向鋼筋，并且必須保證其通過樓板。短筋的上下兩頭要深入到板墻內(nèi)內(nèi)，并且保證錨固長度要大于等于40倍的短筋直徑。錨筋至少要保證深入墻體120毫米以上。

（2）加固前原有墻面處理：

A：用水沖洗之前墻面的鉆孔和清底。干燥，在鉆孔內(nèi)設(shè)置錨筋后，進行鋼筋網(wǎng)的鋪設(shè)，并對墻面澆水，保持濕潤。

B：對原有墻面打孔，位置是磚縫處?？沾笮∫扔赟/L形筋加上2毫米。錨筋孔大小一般是1.5～2.5倍的錨筋直徑，深度要大于等于120mm。水泥砂漿、水泥基灌漿料可以用于后續(xù)的填實。

（3）墻體新加與拆除：

理論上講，第一步是砌新加的墻體或者加固原有墻體，等滿足規(guī)定的承重要求后，進行舊的承重墻體和樓板的拆除工作。同時支撐、支頂是必須在加固過程中要注意的工作。合理安排施工順序，和合理組織施工計劃，同時施工計劃需要經(jīng)過專家的討論和認可。這樣做才能有效確保整體施工的安全。

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