1 工程概况
金轩宾馆始建于1994年，坐落在高平市城西，建筑南北47.7 m，东西12.1 m，为4层一字型双面楼，局部5层，建筑物总高16.3 m，建筑面积2 300 m2，砖混结构。原设计为招待所单间用房，临街一层为商业用房，二层以上为客房。
由于建筑物周边排水不畅，致使本楼出现严重的地基不均匀沉降。东西侧地面倾斜达90mm，北段楼体东倾80 mm，南段楼体东倾100 mm，墙体多处出现水平向、斜向裂缝。相邻辅助用房开裂，有的混凝土柱、混凝土梁也出现多处细微裂缝，散水反坡，整个楼体变形，成为危楼。
2 扩容改造要求
1)根据建设单位提供的《馆楼平面布置方案图》，该楼由过去的招待所改建为星级宾馆，平面布置由小房间改为大房间，纵向7个开间连续通透，横向三跨连续贯通，竖向设立中央大厅一层、二层透空，现在的4层楼增加两层，建成6层楼规模。
2)改造使用要求是现代化宾馆。其客房空间要大，能安装各种先进的电器设备，同时增设一部电梯，将住宿、餐馆、娱乐全部配套。
3 扩容改造设计方案和思路
1)地基加固补强。根据该楼改造要求，需要在原有的楼层基础上增加两层。按照该楼的现状，该楼由于已经受水浸泡，地基土层结构发生了压缩性和湿陷性变形，其地基远远无法满足上部增加荷载的要求，必须进行加固补强。地基加固采用压力注浆法。
2)小空间变大空间改造。由原横墙改为钢托梁承重，原纵墙改为钢框架和砌体组合柱承重；由原砌体承载转变为由钢框架和砌体组合来承载，形成钢框架承载体系，从而达到大空间和加层的目的。
3)扩容改造是在原有砖混结构基本条件上进行的，必须采用托换的方法进行改造，剔除一部分隔墙，拓为大间，托换采用钢结构。取消了一定数量的横隔墙后，将原楼侧向刚度削弱了，对抗震不利。
4)采用钢结构托换过程中用格构式梁、柱，将剔除隔墙部位之纵墙连续起来，构成横向钢框架，增强其侧向刚度。同样在接待大厅改造部位，不仅有横向钢框架，同样也有纵向钢框架，保证大厅二层楼板拆除后的纵横向刚度。同时，在所有格构式粱、柱构件内芯均保留原有砖砌体，在格构式杆件与砌体之间缝隙注细石混凝土，格构式钢构件外喷水泥砂浆保护层。
4 施工步骤
4．1 地基压力注浆加固补强工程
该楼地基压力注浆加固补强工程，从2005年2月16日开工，至2005年4月12日完工，共钻孔188个，钻深共计1 574.7 m，水泥用量470 t，水玻璃用量14.1 m，加固地基厚度在8 m以上。注浆采用了先外围封闭，后内部加固补强的注浆方法，该方法就是把该楼地基分隔成为五面封闭的有限空间体，浆液注入后即可在此封闭的空间体内聚集扩散，充分挤密、固化，防止跑浆和不均匀压缩变形。建筑地基经注浆加固后，承载力提高1倍以上，完全满足增加两层的要求。
4．2 采用托换技术对楼进行扩容改造
1)内外墙垛钢结构加固顺序：先外后内。
2)托换钢梁、钢柱部位顺序：梁柱，先柱后梁；大小梁，先大后小；平面位置，跳轴排序；上下层面，自上而下；安全防护，先支撑，后加梁。
3)隔墙、顶板空间透空部分拆除。
4．3 钢柱托换操作程序
1)清理：把楼内的易燃物品、妨碍施工的障碍物清除。
2)凿墙皮：照图将加固柱梁所在位置的墙皮凿去，露出砖砌体及混凝土表面。
3)放线：按梁柱尺寸，在墙上弹出梁柱外围线。
4)割线：用切割机将墙两侧柱外线切割(梁下弦线不得切割)。
5)凿洞：自柱外皮线向柱外凿约300 mm宽，柱等高墙洞清查(柱内砌体保持原状，不得凿活)。
6)预拼：在托换钢柱所在位置照图就地拼装钢柱。
7)施焊：把各缀板(连接板)每端施焊，保证焊缝厚度6 mm以上，并满焊。
8)检验：校对各板、杆型号尺寸，检查各点焊缝质量。
9)填隙：用C25细石混凝土或用1：2水泥砂浆填充钢架与砌体间空隙。
4．4 钢梁托换操作程序
1)放线：在预加梁墙体位置划线，弹出梁大样线。2)下料：照梁大样尺寸下料，上下弦料就位于墙根。3)搭架：在预加梁墙体两侧，支活动脚手架。4)打点：在预加梁两侧，每侧竖木支柱4支，上支顶板，下铺垫板，顶牢。5)钻孔：在上弦下方钻螺栓孔Φ16，在下弦的梁支座处，底板节点处钻孔2Φ25。6)割槽：用切割机照线先割墙一侧下弦角钢肢槽，槽深70 mm，宽10 mm，凿剔砖渣。7)预拼：A装下弦，将墙一侧割好的下弦槽，迅速镶入下弦角钢，木楔塞牢。施焊梁支座、梁底板(割槽、镶角钢连续作业，不得停歇，并注意，各支柱、下弦上部砌体的稳固情况)；B装杆，把上弦角钢就位临时固定，点焊立杆、斜杆；C穿螺栓M14两侧待垫块拧紧。8)加焊：将各杆每端施焊，保证焊缝厚度6 mm以上。9)检验：校对各杆型号尺寸，检查各点焊缝质量。10)补洞：将空洞缺
口，用1：2水泥砂浆砌砖补齐。11)填隙：用1：2水泥砂浆填充刚架与砌体空隙。12)拆架：经验收合格，卸木支柱、脚手架。
4．5 拆除施工
在对馆楼托换钢梁、柱改造加固完成后，需对加固钢梁下部的隔墙部分及大厅顶板透空部分进行拆除。
根据馆楼改造的实际情况，按照以下拆除施工顺序进行：
1)隔墙拆除。自上而下，从4层开始，依楼层下拆至二进制层止。拆墙时，按砖层分层下拆，不得大导体或半墙、整墙推倒，拆下的碎砖、灰渣运至下料口，倒入底层大厅。
2)大厅顶板拆除。对于这块大型现浇混凝土板拆除，有两点制约，首先是刚加固改造过的馆楼限制有较大振动，其次是吊装机械无法进入楼内施展工作。怎样才能做到既不损伤周边原体，又无较大振动，使大型现浇板安全着落，通过多种拆除方案比较，最终确定一种稳妥、经济、安全的无损切割方案进行拆除。
大厅现浇钢筋混凝土顶板切割顺序：采用无损切割技术，按预定路线进行切割，顺序由① 轴割至⑥轴，使透空部分的现浇混凝土顶板与周边割断脱离。这时整块板由⑩轴、⑥轴原砖墙及干垒墙支撑，碎渣垫底。边厅预应力空心板切割顺序：压在墙、柱内的空心板，在板两端下部做好支撑，凿离南北向板缝，采用无损切割技术，按预定路线进行按序切割，卸板。其他空心板自西向东卸下，卸板时使用辅助工具，安全卸下。现浇钢筋混凝土顶板分
解：采用无损切割技术将板南北向分条，宽约1 m；东西向分块，长约1 m。分解成1 m2左右的小块即可。砖渣外运，拆开厅西门口干垒砖拱墙，人工装车，机动农用车外运，清场。
3)底层隔墙拆除。底层大厅碎砖基本运完，对底层加固梁下砖墙及⑩轴、⑩轴砖墙进行拆除，碎渣外运，清场。在大型现浇混凝土顶板拆除过程中，由于制定了切合施工现场实际的拆除方案，采用先进的无损切割技术，使这块6400 mm×5900 mm×260 mrn大型现浇板安全卸落，动用机具少、投入少、最安全、最简单、最省钱。
5 质量保证措施
1)加固改造工程施工的基本要求：施工操作必须严格执行制定的施工措施，统一指挥，在施工期间禁止在楼内乱开作业点，禁止操作时有较大振动。柱梁施工，必须按已定的施工措施进行，保证原大楼的稳固，在整楼的加固柱完成后，才可按层自上而下跳轴排序加固梁，待柱梁刚构全部施焊完成后，拆除墙体自上而下逐层拆除。钢构柱梁的抹灰喷浆结束，进行中央大厅、一层、二层透空拆除。本工程施工作业要求各工种密切配合，相互照应，
按操作程序依次进行。每天做好观察点记录，人人做好日常的安全操作，时刻注意作业面的安全工作。
2)在加固改造的施工中着重做好以下几点：
a．制定科学合理的施工措施，采用先进的技术工艺，发挥一丝不苟的精神，加强施工管理，强化质量意识。
b．采用先进的CO2气体保护焊焊接工艺：为确保焊接质量，使用两台CO2气体保护焊焊机和一台50型高效能电焊机。
C．选用熟练焊接技术能手：挑选3位从事专业焊接技术的，有20多年焊龄，并有高度责任心的工人进行焊接。
d．采取行之有效的安全措施，要求每个施工人员要有高度的安全责任感，到场必戴安全帽，操作有防护，场地无障碍，布置有序，操作有序，上下层作业有序，分工协助，相互照应。
e．严把焊接质量关，对施焊过的每个节点、每根杆件、每条焊缝、每个焊口，要做到认真验收，层层把关。施焊工人自检，质量检验员重检，甲方检查员复检，直到满足焊接要求。
f．填实两种空隙：一种是加固柱的竖杆与原柱体的间隙；另一种是加固梁的下弦与原体的间隙。大于30 mm间隙，浇灌C30细石混凝土；1 mm～3 mm的间隙，浇灌1：1水泥砂浆；小于1 mm的间隙，喷灌1：0.5水泥砂浆。填隙的目的是使加固刚构与原体共同受力工作，提高楼体结构的承载力。
g，防腐保护：第一道防线：对刚构材料—— 角钢、钢板、扁钢不分内外表面，打磨除锈，人工刷防锈漆一道，拼装焊接后补刷；第二道防线：施焊验收合格的钢梁、柱用1：0.5水泥砂浆进行满喷浆，覆盖钢构梁、柱防锈漆面，填充梁、柱杆件与原砌体间的空隙。
6 结语
经过精心设计，精心施工，一栋几乎报废的危楼被拯救过来，并通过扩容加层改造，已成为一座现代化宾馆竖立在市区内。
该工程在选用实施加固方案中，其特点：简单、经济、省时，比拆除重建节省投资70％。通过改造后一年多累计观测，建筑物无异常变形，整个加固扩容改造非常成功，取得了很好的社会效益。该工程所采用的“托换技术”是改造工程中的一项新技术，具有推广适用价值。