结论：在固定单价合同中，工程量增加时是否需要签订补充协议，并没有法律上的硬性规定，但根据实际操作经验和法律原则，签订补充协议通常是明智且必要的选择。以下是对这一问题的详细分析：
合同约定与实际情况相符：
- 如果原建设工程合同中已经明确约定了当工程量增加达到一定比例（如10%、15%等）时，双方应签订补充协议，那么在这种情况下，签订补充协议就是双方必须履行的合同义务。这是基于双方事先的自愿约定，有助于保持合同的一致性和可执行性。
对合同实质性影响：
- 即使合同中没有明确约定工程量增加的具体比例，但如果工程量增加的幅度较大，对原合同的工程价款、工程期限、质量标准等实质性条款产生了重大影响，那么签订补充协议也是必要的。例如，工程量大幅增加导致工程总造价显著提升，且施工周期相应延长，这种情况下，通过签订补充协议来重新确定价款、工期等关键内容，可以避免后续因合同条款不明确而产生的纠纷。
法律允许与鼓励：
- 根据《中华人民共和国民法典》第五百一十条的规定，合同生效后，当事人就质量、价款或者报酬、履行地点等内容没有约定或者约定不明确的，可以协议补充。因此，无论工程量增加多少，只要双方认为有必要，都可以签订补充协议来明确相关内容。这不仅是法律的允许，也是法律对双方自愿协商、明确权利义务的鼓励。
签订补充协议的具体要求：
- 内容明确具体：补充协议应明确追加的工程量、价款、质量、履行期限等主要内容，确保双方权益得到保障。同时，补充协议的内容不得与原合同的基本原则和条款相冲突。
- 程序合法合规：双方应当就补充协议的内容达成一致意见，并进行充分的协商和沟通。补充协议应采用书面形式，由双方签字或盖章确认，以确保其法律效力。此外，补充协议不得违反法律法规的强制性规定。
- 便于实际操作：从工程实际操作角度考虑，如果工程量增加使得施工过程中的各项安排、资源调配等发生显著变化，为了保障工程顺利进行，双方通常也会选择签订补充协议对新情况进行规范。
法律建议：
- 在面对工程量增加的情况时，建议双方首先回顾原合同中的相关条款，看是否有关于工程量增加时签订补充协议的约定。
- 如果原合同中没有相关约定，或者约定不明确，双方应根据工程量增加的实际情况和对合同的影响程度，协商签订补充协议。
- 在签订补充协议时，双方应确保协议内容合法、明确、具体，并遵循相关法律法规和合同约定。
- 如果双方无法就补充协议的内容达成一致意见，可以考虑通过法律途径解决纠纷，如仲裁或诉讼。
可能的法律后果：
- 如果双方未签订补充协议，而工程量增加又对原合同的实质性条款产生了重大影响，那么后续可能会因合同条款不明确而产生纠纷。
- 在纠纷解决过程中，如果双方无法提供充分的证据来支持自己的主张，可能会面临不利的法律后果。
因此，为了明确双方的权利义务、避免后续纠纷，并保障工程的顺利进行，建议在固定单价合同中工程量增加时，双方签订补充协议。如有任何疑问或需要进一步的法律帮助，请随时向我咨询。