随着我国建筑业由“以新建为主”逐渐向“新建与改建并重”过渡，土木工程界开始关注既有房屋的套建增层改造设计与施工方法的研究。结合哈尔滨南岗会堂套建工程这一典型套建增层工程的实践，充实了既有房屋扩建工程的设计理论与施工技术，具有十分重要的现实意义。结合哈尔滨南岗会堂既有建筑的特点和建设单位的要求，采用了套建巨型框架增层的结构方案，给出了施工阶段和使用阶段的计算模型。巨型框架采用悬挂体系，次框架通过吊柱将竖向荷载传至主框架。主框架选用角钢混凝土柱和内置H型钢预应力混凝土组合梁，次框架选用型钢混凝土柱和型钢混凝土梁。套建结构施工顺序为：首先进行钢结构工程，安装角钢骨架组成钢柱后，吊装顶层H型钢梁，再安装吊柱，最后安装钢结构其余部分形成钢框架，成为混凝土工程中的承重结构；然后进行混凝土工程，首先浇注主框架柱和主框架梁，在张拉完主框架梁预应力钢筋后，浇注悬挂子结构的混凝土。为了保证既有建筑在套建结构施工期间的正常使用，避免套建结构的荷载在施工时传至既有建筑的屋盖，采用了“无支撑自承重现浇混凝土结构”的设计思想，其核心是：在H型钢下侧挂底模，并以底模为支承设置侧模，以实现在浇筑混凝土过程中由H型钢承担混凝土自重和施工荷载；在使用阶段，内置H型钢预应力混凝土组合梁与主框架柱通过节点连接成整体，作为主框架承担新增荷载。采用通用有限元软件Sap2000对结构进行阶段施工静力分析，根据各个阶段中结构控制截面的控制内力进行钢构件和组合构件的设计，并给出新增套建结构中施工顺序、预应力筋张拉方案和梁柱节点构造等施工措施。在工程设计之初，我们共提出包括已选方案在内的七种方案，文章最后将已选方案和其他备选方案进行了对比分析，总结了各方案的优劣势。本文所介绍的哈尔滨南岗会堂套建增层工程已开始施工，有关这项工程的设计理念、构造做法和创新技术将为同类工程的设计建造提供有价值的参考。