局部承重體系托換在磚混結(jié)構(gòu)改造工程中應(yīng)用

韓超 林向?qū)?于明麗

（1.煙建集團(tuán)特種工程有限公司，山東煙臺(tái) 264000;2.煙臺(tái)恒達(dá)建設(shè)檢測(cè)有限公司，山東煙臺(tái) 264000）

局部承重體系托換在磚混結(jié)構(gòu)改造工程中應(yīng)用

韓超1林向?qū)?于明麗2

（1.煙建集團(tuán)特種工程有限公司，山東煙臺(tái) 264000;2.煙臺(tái)恒達(dá)建設(shè)檢測(cè)有限公司，山東煙臺(tái) 264000）

結(jié)合工程實(shí)例，為滿(mǎn)足人們對(duì)擴(kuò)大建筑物使用空間的新要求，對(duì)原有承重結(jié)構(gòu)進(jìn)行了加固改造，采用托換技術(shù)對(duì)多層混合結(jié)構(gòu)局部改造為內(nèi)框架體系，并使用可靠臨時(shí)支撐體系，既提高了原有建筑首層空間使用效率，又保證了工程質(zhì)量，對(duì)類(lèi)似工程有很好的借鑒意義。

混合結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大空間，托換，內(nèi)框架，臨時(shí)支撐

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)建筑物的空間和使用功能的要求都越來(lái)越高，為滿(mǎn)足這些要求，必須對(duì)一些老建筑物的局部進(jìn)行一定程度的改造。在改造過(guò)程中，經(jīng)常需要拆除部分墻體，普通隔墻的拆除經(jīng)過(guò)原設(shè)計(jì)方的同意給出設(shè)計(jì)變更即可，但是對(duì)于承重墻的拆除就必須征得原設(shè)計(jì)方同意后并進(jìn)行一定的加固設(shè)計(jì)。在此類(lèi)老舊建筑的改造加固設(shè)計(jì)中，通常運(yùn)用到托換技術(shù)，托換顧名思義就是用新的結(jié)構(gòu)承重體系代替原有的結(jié)構(gòu)承重體系承重。

1 工程概況

煙臺(tái)某車(chē)站始建于20世紀(jì)70年代，車(chē)站入口大廳空間比較狹小，無(wú)法滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的客流量的要求，而作為城市形象的窗口，車(chē)站入口大廳也應(yīng)寬敞明亮。該工程為混合結(jié)構(gòu)，主體2層，局部3層。原基礎(chǔ)形式為柱下獨(dú)基和墻下條基，承重墻設(shè)構(gòu)造柱、圈梁，墻體為MU10粘土磚砌筑，M5混合砂漿。改造過(guò)程中需要對(duì)部分墻體進(jìn)行拆除。

2 改造設(shè)計(jì)方案

根據(jù)車(chē)站使用方要求，對(duì)于車(chē)站入口大廳采用以下改造方案（見(jiàn)圖1）:將承重墻A，B，C及構(gòu)造柱GZ1，GZ2拆除。在Z1，Z2之間增加新梁來(lái)代替原承重墻承重，并對(duì)Z1，Z2進(jìn)行加固處理。

3 墻體拆除支撐方案

在施工過(guò)程中，由于需要預(yù)先拆除部分墻體，致使原有的承重體系受到破壞，而新加構(gòu)件又沒(méi)有發(fā)揮作用，這一階段需要支設(shè)臨時(shí)支撐體系。對(duì)于搭在原承重墻上的次梁采用千斤頂加鋼柱的方式支撐;兩側(cè)現(xiàn)澆樓板采用鋼管支撐。對(duì)于XJL1，需要在鑿開(kāi)洞處增加金屬永久支撐（見(jiàn)圖2，圖3），金屬永久支撐應(yīng)滿(mǎn)焊，支撐間距為1 000 mm～1 500 mm。金屬支撐的截面設(shè)計(jì)及間距除應(yīng)滿(mǎn)足強(qiáng)度要求外，還應(yīng)滿(mǎn)足穩(wěn)定性方面的要求［1］。金屬支撐可以代替被拆除墻體承受上部荷載的作用，且不影響鋼筋的綁扎。構(gòu)造柱處采用兩側(cè)鋼筋開(kāi)槽布置、中間鋼筋穿透植筋的方法（見(jiàn)圖4），以減輕對(duì)原有構(gòu)造柱的破壞。這樣，構(gòu)造柱可以承擔(dān)施工階段上部結(jié)構(gòu)的部分荷載，而且可以保持原有受力體系不受擾動(dòng)。

圖1 車(chē)站入口大廳平面圖

圖2 XJL1支撐示意圖

圖3 墻體內(nèi)永久支撐及混凝土梁主筋布置圖

圖4 原構(gòu)造柱拆除及鋼筋安裝示意圖

4 托換施工技術(shù)

施工前應(yīng)有明確的施工方案，施工順序應(yīng)明確，并循序漸進(jìn)，不得蠻干冒進(jìn);臨時(shí)支撐體系應(yīng)可靠有效，未做支撐之前不得進(jìn)行拆除施工。支撐應(yīng)與原結(jié)構(gòu)緊密連接，并預(yù)加一定力使支撐體系預(yù)先受力。施工過(guò)程中，與拆除承重墻、構(gòu)造柱相連的次梁的千斤頂支撐，千斤頂應(yīng)預(yù)先施加壓力。在新建承重體系未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度之前，不得拆除臨時(shí)支撐。

4.1 大跨度承重墻托換施工技術(shù)

XJL1采用預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆混凝土梁（見(jiàn)圖3），這樣可以使結(jié)構(gòu)在承重前預(yù)先施加一定向上的應(yīng)力，避免結(jié)構(gòu)體系開(kāi)始工作后上部結(jié)構(gòu)及裝修由于XJL1的撓度而產(chǎn)生裂縫。施工工藝如下:

1）支撐。承重墻拆除前，應(yīng)對(duì)其上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐以卸除荷載。放線確定永久支撐位置，鑿除墻體，然后安裝金屬永久支撐;臨時(shí)支撐安放在硬實(shí)地面并加墊板［2］。

2）部分墻體拆除。支撐完成后，開(kāi)始放線，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求找到XJL1的位置，拆除需要拆除的墻體。在拆除墻體的過(guò)程中，應(yīng)盡量少破壞原有圈梁和構(gòu)造柱。

3）新加梁施工。安裝鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼絞線，然后安裝模板并澆筑混凝土。由于不是新建工程，施工空間狹窄，所以預(yù)應(yīng)力采用后張無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力具有以下特點(diǎn):a.構(gòu)造簡(jiǎn)單、自重輕。不需要預(yù)留預(yù)應(yīng)力筋孔道，適合構(gòu)造復(fù)雜、曲線布筋的構(gòu)件，可以使構(gòu)件尺寸減小、自重減輕;b.施工簡(jiǎn)便、設(shè)備要求低，無(wú)需進(jìn)行安裝波紋管、灌漿等復(fù)雜工序;c.預(yù)應(yīng)力損失小、可補(bǔ)拉。預(yù)應(yīng)力筋與外護(hù)套間設(shè)防腐油脂層，張拉摩擦損失小，使用期預(yù)應(yīng)力筋可補(bǔ)張拉;d.抗腐蝕能力強(qiáng)。涂有防腐油脂、外包PE護(hù)套的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，具有雙重防腐能力;e.使用性能良好。采用無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋和普通鋼筋混合配筋，可以在滿(mǎn)足極限承載能力的同時(shí)避免出現(xiàn)集中裂縫，使之具有與粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土相似的力學(xué)性能;f.抗疲勞性能好。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋與混凝土縱向可相對(duì)滑移，使用階段應(yīng)力幅度小，無(wú)疲勞問(wèn)題;g.抗震性能好。當(dāng)?shù)卣鸷奢d引起大幅度位移時(shí)，可滑移的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋一般始終處于受拉狀態(tài)，應(yīng)力變化幅度較小并保持在彈性工作階段，而普通鋼筋則使結(jié)構(gòu)能量消散得到保證。

由于無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋對(duì)錨具安全可靠性、耐久性的要求較高，所以預(yù)應(yīng)力的施工需要有資質(zhì)且施工經(jīng)驗(yàn)豐富的預(yù)應(yīng)力施工隊(duì)伍施工。錨具應(yīng)采用正規(guī)廠家生產(chǎn)的錨具，使用前需要做夾片硬度及錨具靜載錨固試驗(yàn)，合格后方可使用。

為使原構(gòu)造柱保留部分與新加梁具有有效連接，可采用在構(gòu)造柱上植“L”形鋼筋的方式使新舊混凝土可靠連接，并共同受力。為使新加梁的內(nèi)側(cè)混凝土澆筑面比較密實(shí)，可在其上部的圈梁中部橫向鉆一排D=80 mm的圓孔，間距0.5 m。另外外側(cè)模板安裝時(shí)可適當(dāng)高于新加梁設(shè)計(jì)截面。澆筑混凝土前新舊混凝土結(jié)合面應(yīng)按要求處理并沖洗干凈，并應(yīng)用界面劑進(jìn)行處理。

4）墻體拆除。新加梁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，方可對(duì)梁下墻體進(jìn)行拆除。

4.2 小跨度承重墻托換施工技術(shù)

設(shè)計(jì)方案XJL2采用雙面工字鋼截面（見(jiàn)圖5），墻體兩側(cè)采用流水施工，當(dāng)一側(cè)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，再進(jìn)行另一側(cè)的施工，另外還要對(duì)兩側(cè)梁板荷載進(jìn)行卸荷，以減少原墻體的荷載壓力。工字鋼安裝完成后，采用高強(qiáng)灌漿料灌實(shí)。灌漿施工工藝如下:

1）基層處理。清掃待加固的構(gòu)件表面，不得有碎磚、浮漿、灰塵及油污等。灌漿前24 h，構(gòu)件表面應(yīng)充分濕潤(rùn)，灌漿前1 h，應(yīng)吸干積水。

圖5 雙工字鋼鋼梁截面

2）確定灌漿方式。選擇相應(yīng)的灌漿方式，由于水泥灌漿料具有很好的流動(dòng)度，一般情況下，用“自重法灌漿”即可，即將灌漿料拌合后直接自模板口灌入，完全依靠漿料自重自行流平并填充整個(gè)灌注空間。若灌注面積很大、結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜或空間很小而距離很遠(yuǎn)時(shí)，可采用“高位漏斗法灌漿”或“壓力法灌漿”進(jìn)行灌漿，以確保漿料能充分填充各個(gè)角落。本工程兩種方法混合使用。

新加梁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后拆除模板及梁下墻體及構(gòu)造柱，拆除完成后，使用綴板對(duì)兩塊工字鋼進(jìn)行連接。

4.3 豎向承重結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)的加固技術(shù)

豎向承重方面，增加原Z2截面，根據(jù)甲方要求及通過(guò)結(jié)構(gòu)計(jì)算，將其增大截面做成φ1 100的圓柱?；A(chǔ)方面，擴(kuò)大獨(dú)立基礎(chǔ)，并在原承重墻條形基礎(chǔ)之上增加地梁一道，地梁兩端與獨(dú)立基礎(chǔ)相連［3］。

5 結(jié)語(yǔ)

托換技術(shù)實(shí)施的關(guān)鍵是如何安全的拆除承重墻，可靠地將磚混結(jié)構(gòu)置換成內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，還要完成對(duì)基礎(chǔ)的加固，使新建承重體系安全可靠。本工程竣工半年來(lái)使用情況良好，上部結(jié)構(gòu)及裝修未出現(xiàn)任何裂縫，車(chē)站入口大廳寬敞、美觀，達(dá)到了預(yù)期的改造效果。本工程的改造成功可以為類(lèi)似工程起到一定的借鑒作用。

［1］李雁.托換技術(shù)在磚混結(jié)構(gòu)加固中的應(yīng)用［J］.建筑技術(shù)，2008（5）：99-100.

［2］王曉梅，邵界立.托梁換柱技術(shù)的工程應(yīng)用［J］.建筑技術(shù)開(kāi)發(fā)，2002（1）：12-13.

［3］賈強(qiáng).磚混結(jié)構(gòu)建筑物墻體托換的加固設(shè)計(jì)［J］.四川建筑科學(xué)研究，2005（10）：97-98.

Application of local bearing system transverse in the brick-concrete structure transform ing engineering

HAN Chao1LIN Xiang-ning1YU M ing-li2
（1.Special Engineering Co.，Ltd，Yantai Construction Group，Yantai264000，China; 2.Yantai Hengda Construction Detection Co.，Ltd，Yantai264000，China）

Integrating with the engineering practice，in order tomeet people’s new demand ofenlarging building space，the paper carries out reinforcement transformation of existing bearing structure，transforms multi-layer composite structures into inner frame system by applying transverse technology and reliable temporary support system.As a result，it not only improves the first-floor utilization efficiency of existing building but also guarantees the engineering quality，which has great referring value for similar engineering.

composite structure，enlarging the space，transverse，inner frame，temporary support

TU398.5

A

10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2012.18.150

1009-6825（2012）18-0116-03

2012-04-25

韓超（1981-），男，助理工程師