沈雋 杜峻松

摘 要：在我國規(guī)模龐大的建筑改建工程中，磚混結(jié)構(gòu)建筑改建工程占有很大比例。基于磚混結(jié)構(gòu)墻體不能承受改造后的巨大負(fù)荷，而全部拆除則面臨項目規(guī)模大、工程造價高昂、施工時間太長等問題。為妥善解決磚混結(jié)構(gòu)建筑改建問題，經(jīng)過長期實踐摸索，人們總結(jié)出了托梁換柱施工技術(shù)。文章以某處磚混建筑改建工程為例，對舊房磚混結(jié)構(gòu)托梁換柱施工進行了系統(tǒng)闡述，對施工前期準(zhǔn)備、施工方案論證、結(jié)構(gòu)設(shè)計等階段進行了較為詳細(xì)的說明，并對施工技術(shù)要點和施工中需要注意的問題進行了強調(diào)。

關(guān)鍵詞：磚混結(jié)構(gòu)；托梁換柱；工程改建

引言

隨著我國城市化建設(shè)事業(yè)不斷深入，大規(guī)模的老舊建筑面臨著改建、拆除等問題。如果全部拆除重建，不僅成本太高、用時過長，涉及到的問題更加復(fù)雜，而且還會造成巨大資源浪費。因此，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上按照新規(guī)劃、新要求予以改建，提高建筑服務(wù)能力，已成為當(dāng)前城市改造建設(shè)工程中不可或缺的重要組成部分。在需要改建的老舊建筑中磚混結(jié)構(gòu)建筑占很大比例。由于磚混結(jié)構(gòu)自身性能上的缺陷，磚混結(jié)構(gòu)建筑在改建工程中多數(shù)采用托粱換柱的施工設(shè)計方案，以保障改造后的建筑符合設(shè)計目標(biāo)的功能要求，且合理控制改建工程成本。下面以某處磚混建筑改造工程為例，對磚混結(jié)構(gòu)建筑托梁換柱工程進行系統(tǒng)介紹，希望能夠幫助廣大施工企業(yè)理清思路，更好地開展房屋改建工作。

1 實例工程情況簡介

示例建筑為磚混結(jié)構(gòu)，于1988年建成，層數(shù)為2層，總建筑面積為1102平方米。一層用于辦公，采用小開間設(shè)計，橫墻承葦。樓蓋使用預(yù)應(yīng)力空心板施工。二樓用作會議室，采用大開間設(shè)計，用鋼筋混凝土薄腹梁和預(yù)應(yīng)力空心板建設(shè)屋面，承重墻為縱墻。毛石條形基礎(chǔ)，每一層都采用圈梁設(shè)計，一樓層高3.6米，部分區(qū)域高達4.2米，二樓層高5.4米。改造目的是將一樓改為大空間商業(yè)用房。

在前期調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，該建筑物在當(dāng)初建設(shè)時未作抗震設(shè)計，且地質(zhì)勘察資料已不可考?；诮ㄖ飰w和樓面已經(jīng)發(fā)生開裂現(xiàn)象，改造單位決定在改造工程開始前先對該建筑物進行了系統(tǒng)的檢測和鑒定。具體檢測和鑒定項目包括補充地質(zhì)勘察、建筑物的不均勻沉降及傾斜變形情況鑒定、梁、砌體和構(gòu)造柱的機械性能指標(biāo)檢測、墻體及樓面的開裂情況鑒定、屋面薄腹梁與柱項、屋面板與薄腹粱的預(yù)埋件聯(lián)結(jié)情況鑒定等。

在補充地基勘察中，項目單位對地基土的基本信息進行了確定。地基土由4部分組成，從基礎(chǔ)底面算起自上而下依次為填土、淤泥質(zhì)土、細(xì)砂和密實粗砂。對應(yīng)土嚷厚度分別為6.2米、3.1米、2.4米和3.7米。同時項目單位還發(fā)現(xiàn)在改建建筑北側(cè)有一道排水溝，溝深3米，其內(nèi)水分滲入建筑物地基土內(nèi)，建筑物北側(cè)地基土質(zhì)長期遭受浸泡變得松軟，導(dǎo)致建筑物不均勻沉降嚴(yán)重，從而造成一層樓面墻體開裂，二層樓面沿走廊位置墻體出現(xiàn)兩條縱向裂縫貫穿整個建筑，開裂幅度最大位置處為12毫米，底層橫墻斜裂縫最大寬度達8毫米。此外，內(nèi)外縱墻也有多處發(fā)生開裂現(xiàn)象，裂縫最寬處開裂幅度達6毫米。

2 施工方案論證

結(jié)合改建對象建筑物一樓承重墻為橫墻，二樓承重墻為縱墻以及改造工程不涉及建筑外墻的實際情況，本次改建工程目標(biāo)定為以底層框架代替一層橫墻承載二樓樓面載荷，原外縱墻依然負(fù)責(zé)承載屋面載荷。以下兩個問題需要在施工設(shè)計時予以注意：一是在進行底層框架托換墻體作業(yè)時，要盡量減少下層施工對不涉及改造的上層建筑的影響，特別是防止出現(xiàn)新的附加變形。為達到這個目的，在施工時要妥善處理框架柱與原有結(jié)構(gòu)固定部分的連接。要做好框架梁撓曲變形及新設(shè)基礎(chǔ)沉降指標(biāo)的控制。二是在本次改造后外縱墻依然負(fù)責(zé)承載二層墻體及屋面荷載。對于外縱墻及其他相關(guān)構(gòu)件原本就有的不均勻沉降和裂縫等問題，要在本次改造過程中予以處理，消除隱患，增強墻體牢固程度，確保建筑使用安全。

3 改造工程結(jié)構(gòu)設(shè)計

3.1 在基礎(chǔ)設(shè)計方面

為使基礎(chǔ)沉降和沉降差最小化，提高建筑結(jié)構(gòu)安全水平，在進行基礎(chǔ)設(shè)計時，下臥層地基容許應(yīng)力值應(yīng)選擇較小值進行計算。用簡支梁的方法計算基礎(chǔ)梁，必要時可以適度增加梁斷面面積。

3.2 在換柱設(shè)計方面

通過相關(guān)驗算，原有磚柱無法承擔(dān)改造后的載荷，且不能使用加固的方式進行增強，所以要用混凝土柱進行替代。為避免意外情況發(fā)生，混凝土柱使用間隔鑿除磚垛柱施工方法，在鑿除原有磚柱的同時進行混凝土柱的澆筑作業(yè)。

3.3 在托梁設(shè)計方面

本次改造工程，建筑上托梁位于標(biāo)高4.5米的位置。施工時，首先在磚墻內(nèi)與托梁對應(yīng)的位置處間隔埋入50毫米直徑的鋼管，各鋼管間用鋼板固定，彼此保持800至1000毫米的間距。在此基礎(chǔ)上將鋼管間磚砌體鑿除，最后進行鋼筋綁扎和混凝土澆注作業(yè)。

4 磚混結(jié)構(gòu)托梁換柱施工技術(shù)要點

（1）在進行托梁換柱施工時，首先進行微型樁設(shè)置，其次澆注混凝土承臺及托換柱，然后進行二層框架梁間隔兩跨施工，最后拆除底層墻體。

（2）在進行樁基施工期時，要避免對原建筑縱橫承重墻的損壞，確保其完好性。承重墻開洞大小要予以控制，寬、高均不能超過基礎(chǔ)承臺寬、高l00毫米。

（3）確?，F(xiàn)澆混凝土施工縫位置符合設(shè)計要求。通常在基礎(chǔ)承臺頂面和柱帽底部設(shè)置柱施工縫。在進行澆注梁和柱帽施工時，需要進行樓板開洞作業(yè)，在施工時要謹(jǐn)慎，避免對樓板內(nèi)鋼筋造成損害，開孔直徑控制在120毫米以內(nèi)。

（4）確保新舊混凝土結(jié)合緊密牢固，以及原有混凝土構(gòu)件表面清潔，并涂刷界面劑。

（5）在進行原承重橫墻拆除作業(yè)時，要按照先中間后兩邊的順序進行，需要注意的是，拆除作業(yè)對象僅為新澆梁下皮磚。

（6）相對于新建工程，改造工程面對的施工條件更加復(fù)雜，安全影響因素更多，為保障施工安全。在施工開始前要對建筑存在的沉降、裂縫等不利因素進行全面檢測并詳細(xì)記錄，施工期間要由專人進行跟蹤，確保各數(shù)據(jù)始終處于施工允許范圍內(nèi)。

5 磚混結(jié)構(gòu)托梁換柱施工中需要注意的問題

（1）由于在托梁換柱施工過程中原有建筑負(fù)荷一直存在，施工條件更加復(fù)雜，在施工過程中，每一道工序，特別是在拆除支撐及托粱下磚砌體時，要保持對各重要部位的觀察，并詳細(xì)做好施工記錄，在確保沒用異常情況的前提下方可開展后續(xù)施工作業(yè)。

（2）磚墻開洞作業(yè)是磚混結(jié)構(gòu)托梁換柱改建施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，具有工程量大、施工技術(shù)要求高的特點，必須由專業(yè)人員負(fù)責(zé)進行。

6 結(jié)束語

實例中的建筑經(jīng)上述改造后使用效果良好，時至今日尚未發(fā)現(xiàn)不均勻沉降、結(jié)構(gòu)變形顯著等問題。同時，改造工程用時較短，程序相對簡單，在提高建筑使用功能的同時保障了正常使用，項目經(jīng)濟性能表現(xiàn)良好。此外，在建筑改造過程中還存在少量問題沒有解決，需要在今后工作中深入研究。我國城市化進程正在加快推進，老舊建筑磚混結(jié)構(gòu)改造工程不斷增多。建筑企業(yè)及相關(guān)技術(shù)人員要繼續(xù)加大力度深入研究磚混結(jié)構(gòu)建筑改造技術(shù)，提高施工水平，保障施工質(zhì)量，為我國城市化建設(shè)事業(yè)的順利實施做好技術(shù)保障。

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