上海江湾体育场结构加固施工要点

　　建筑概况上海市江湾体育场，位于上海市杨浦区五角场城市副中心东北方向，淞沪245号，包括江湾体育场（曾名上海市运动场）、江湾体育馆（曾名上海市体育馆）、江湾游泳池（曾名上海市游泳池）1）。三座建筑建成于193524年），作为“大上海计划”中的重要公共建筑项目之一。为当时远东规大、设施最先进，也最具影响力的大型综合性体育建筑群。1989年被上海市人民政府公布为上海市文物保护单江湾体育场在中国的近现代体育史、建筑史及上海城市发展史上有着举足轻重的地位。70多年来，江湾体育场虽经多次维修，但由于社会变迁、战争破坏、以及近年来本市公共体育设施重心南移等多方面因素作用，江湾体育场已逐步衰落，体育功能被弱化，与周边城市建设快速发展的客观要求也难以匹配。为保护重要文化遗产，延续城市文脉和城市精神，提升江湾体育场的文物和建筑艺术的综合价值，配合杨浦区五角场城市副中心与中央社区的再开发，受上海市体育局委托，在上海市文物管理委员会的指导下，我们对江湾体育场文物建筑（运动场、体育馆、游泳池）进行了保护与修缮工程的施工。上海江湾体育场结构加固施工要点KeyPointsStructuralReinforcementConstructionShanghaiJiangwanStadium张敏亮ZhangMinliang要】上海江湾体育场是我国近代保护建筑之一，由于该建筑已有70历史，其结构在长期使用中，已出现了老化和破损，因此从保护文物建筑的角度必须进行加固。文章全面介绍该建筑物结构碳纤维的加固施工技术要点。【关键词】保护建筑；结构加固；碳纤维〖Abstract〗ShanghaiJiangwanStadiumprotectedbuildingsourcountrymoderntimes.70-yearhistory,tsstructurehasappearedagedlong-termuse.Therefore,landmarkprotection.articlegivesoverallintroductiontechnicalpointsstructuralcarbonfiberreinforcementbuilding.〖Keywords〗protectedbuilding;structuralreinforcement;carbonfiber建筑特色江湾体育场由我国著名的建筑师董大酉设计。由于在中国历史上还没有出现过类似用途的建筑物，因此董大酉对体育场三个单体建筑的外形轮廓，结构配置等都运用了西方建筑设计的理念，但是董大酉并未因此而放弃对民族特色的追求，在体育场建筑的主立面及其他部位的装饰上均采用了鲜明的中国建筑构图与纹饰。这组建筑与董大酉设计的其他建筑一样，具有浓郁的中国特色，当时被誉为现代化的中国建筑。运动场平面呈椭圆形，总长330m，2008.09/住宅科技35江湾体育场历史照片具有浓郁民族风格的建筑立面饰以中国传统花纹的门券保护利用钢筋混凝土结构，能容纳40000座位，20000立位，留美的中国建筑师董大酉将中西两种风格融入了这座椭圆形体育场的设计中。中国古典红砖清水墙的外墙连绵如城墙，东、西入口被独具匠心地设计成气势恢宏的三孔券门牌楼式建筑，人造石饰面，顶部左右两端各设古铜色金属大鼎一个。1个通向看台的门洞则是罗马式圆拱形，而司令台的大8m的拱形大门导入，门券大量运用了中国传统的云纹、火焰纹、莲花纹等雕饰，美观而不乏庄严。南北入口，黄粉墙、花窗、宫灯，内里到处体现着中国传统装饰的情调（图500座位和000立位，屋顶为当时国内独一无二的42.7m跨度的三铰拱钢结构，外立面处理简洁，外墙大部分为清水红砖墙，勒脚、压顶和两端入口部分的墙面以人造石饰面，并饰以传统式装饰纹样。游泳馆平面呈长方形，风格与主体育场浑为一体。泳池长条泳道,为当时标准比赛地。四周为钢筋混凝土看台，高12级，可容观众000人。整个游泳池全铺马赛克，池边为红色缸砖，墙贴淡面砖，建筑精致。工程主要内容3.1拆除工程由于建筑在长达70年的岁月里，经历过多次的改建和修缮，其使用功能也变化过多次，例如：曾被作为运动会场、库、训练中心等。其内部格局以及外立面都变动过多次，本次修缮工程力求恢复建筑的历史原貌，重现建筑的历史价值，所以将对以往的改动进行拆除，使其恢复原来面貌。3.2加固工程该建筑已有70年的使用历史，其结构在长期使用中已出现了老化和破损，再加上该建筑在历史上曾被作为库36住宅科技/2008.09保护利用使用，在一次库的意外爆炸中遭受到了严重的破坏，为了恢复建筑的历史风貌，使文物建筑重新焕发生命力，确保建筑结构的安全性、耐久性，必须进行加固。其加固的范围相当广泛，涉及到框架结构的梁、柱、板、墙体以及钢结构屋架。3.3修缮工程修缮的内容包括：恢复具有中国特色的建筑外立面、清水墙、拱圈、斗拱，斩假石台度，中国特色的门窗等。此外还有对原建筑的防水、基础防腐、墙身防潮等修缮工程。后用高强度修补砂浆填补。4.2.3裂缝修补(1)裂缝宽度小于0.3mm时，为了满足使用要求，当裂缝浅而细且条数很多时，采用环氧树脂浆液和水泥液进行表面封闭；当裂缝细而深时，采用甲基丙烯酸酯类浆液，或低粘度环氧树脂浆液灌注。(2)当裂缝宽度大于用微膨胀水泥浆液修补。修补前，应在裂缝表面涂刷一层水泥浆界面剂。(3)裂缝宽度大于或等于0.3mm对于大面积缺陷、蜂窝、孔洞等，宜采用1:2水泥砂浆或C20石混凝土进行修补。为保证新混凝土与原结构的可靠结合，将缺陷周围先凿毛，清理干净，并涂刷一层水泥砂浆界(5)现场观测少数构件出现裂缝宽达1cm左右并贯通构件表面，对其进行混凝土置换处理。4.2.4混凝土构件加固(1)对于计算超筋梁柱构件采用加大截面法进行加固，为了尽量减小对建筑立面的影响，部分柱采用单侧或三侧加大截面的方法进行加固以使柱加大截面后不破坏建筑主要立面。(2)对于计算配筋不足的梁、柱构件采用粘贴碳纤维材料的方法进行加固。柱纵向、梁底、梁顶碳纤维加固采用碳纤维板材，厚度。梁侧Ｕ型箍及混凝土柱碳纤维环向加固采用200g碳纤维织物，厚度为。粘结剂采用相应配套粘结足要求,采用增设支撑系杆减小构件平面外计算长度的方法进行加固。4.3碳纤维加固施工介绍本次碳纤维加固工程量超过10000m4.3.1碳纤维加固特点(1)高强高效，适用面广，质量易保施工便捷，工效高，没有湿作业，不需现场固定设施，施工占用场地加固修补后，基本不增加原结构自重及原构件尺寸。4.3.2工艺原理加固机理是将碳纤维布采用高性能的环氧类粘接剂粘结于混凝土构件的表面，利用碳纤维材料良好的抗拉强度达到增强构件承载能力及刚度的目的。4.3.3工艺流程及操作要点4.3.3.1工艺流程 卸荷基底处理涂底胶找平 粘贴保护 4.3.3.2 操作要点 (1)卸荷。加固前对于承受二次荷载 的构件不需卸荷，不承受二次荷载的构 件必需卸荷，卸荷方式如下：对老建 筑采用拆除原有的吊顶、墙面装饰、地 面面层、设备等方法，以达到卸静荷的 目的；对一些不能卸静荷的构件，采 用千斤顶顶升的方式卸荷；对于承受均 布荷载的梁，采用多点均匀顶升；对于 千斤顶顶升，预升吨位由设计计算确定；卸活荷载。 (2)基底处理。混凝土表层出现剥 落、空鼓、蜂窝、腐蚀等劣化现象的 部位予以凿除，对于较大面积的劣质层 在凿除后用环氧砂浆进行修复 ）；对裂缝部分进行必要封闭或灌浆处理；用混凝土角磨机、砂纸等工 具除去混凝土表面浮浆、油污等杂质， 构件基面的混凝土要打磨平整，尤其是 表面的凸起部位要磨平，转角粘贴处要 进行倒角处理并打磨成圆弧状（R 加固工程概况4.1 加固原则的确定 由于运动场、体育馆、游泳池今后 的使用功能不作大的改变，因此本次修 缮仅从保护文物建筑的角度进行保护性 加固。经上海市文管会、抗震办等主管 部门商定，本次加固在满足正常使用功 能下的承载力要求的基础上，不进行地 震力验算，对部分不能满足现行抗震规 范要求的地方也将不作改动。根据检测 报告描述，体育场各建筑的地基基础处 于安全稳定状态，且使用功能及荷载没 有大的改变，因此地基基础也不作加固 处理。 4.2 加固方案的确定 4.2.1 混凝土碳化修复 根据上海房屋质量检测站提供的 “上海市江湾体育场体育馆、游泳池、 田径场房屋质量检测报告”，构件混凝 土碳化深度普遍达到保护层深度。为防 强碱性环境，以阻止钢筋锈蚀。4.2.2 混凝土剥落及钢筋锈蚀修复 部分构件混凝土保护层局部疏松剥 落，应人工将剥落保护层清楚干净后采 用修补砂浆修补。 局部区域的构件混凝土剥落，钢筋 暴露并严重锈蚀，应清除钢筋内侧约 1cm 的混凝土，对钢筋进行除锈防锈处 理，并在混凝土的表面涂刷界面剂，然 剂。碳纤维材料弹性模量 应大于2.1 (3)对于计算配筋不足或楼板钢筋间距过大的楼板，采用粘贴碳纤维布 的方法进行加固。楼板板顶、板底碳纤 维加固采用 200g 碳纤维织物，厚度为 。粘结剂采用相应配套粘结剂。碳纤维材料弹性模量 应大于1.4 4.2.5钢结构加固 部分钢架构件平面外整体稳定不满 2008.09/ 住宅科技 37 涂抹FR 加固后的碳纤维表面喷防火涂料保护利用 ）；用吹风机将混凝土表面清理干净并保持干燥。 (3)涂底胶（使用 材料为 FP）。按主 剂:固化剂＝2:1 的比例将主剂与固化剂先 后置于容器中，电动搅拌器均匀搅拌，根 据环境温度决定用量并严格控制使用时 间，一般情况下 1h 内用完；用滚筒均 匀涂抹于混凝土表面，等胶固化后（以指 触干燥为准）江南体育，再进行下一步施工。一般 情况下固化时间为 2～3d。 (4)用整平材料找平（使用材料型号 FE）。混凝土表面凹陷部位用FE