邢 華 雷

(煤炭工業(yè)太原設計研究院，山西 太原 030001)

1 概述

隨著城市老舊房屋的越來越多，新型商業(yè)綜合體往往遠離居民住宅區(qū)，對于老舊房屋底層商業(yè)價值的需求也就越來越明顯。但是普通民用建筑多數(shù)由于開間的限制，很難實現(xiàn)商業(yè)的大空間需求，這就需要對原有結構進行改造，對一些墻體進行開洞增加內(nèi)部大空間區(qū)域，又或者增大出入口面積增加人流或者視線。

1.1 磚混砌體墻開洞

這類型主要是針對磚混結構，結構承重體系為黏土實心磚，對墻體開洞就是削弱現(xiàn)有的結構剛度和局部墻體承載力。所以對于這種類型的開洞，一定要從承載力和抗震方面分別計算開洞對于結構的整體影響，而且嚴格控制開洞的數(shù)量、大小和位置。磚混結構的損壞就是松散型破壞，破壞時間短，不易補救。如果開洞過多過大，會給建筑帶來不可逆轉的破壞。

1.2 框架填充砌塊墻開洞

這類型主要是針對框架結構，結構承重體系為框架柱和框架梁，其中砌體砌塊屬于后砌構件，對于結構本身剛度和承載力幾乎沒有貢獻。這類型墻體開洞對于原結構基本沒有損失，只要控制使用荷載不超過設計要求，就可以實現(xiàn)自由開洞，自由填充。當然填充墻對于結構抗震不是完全沒有作用，它的多少對于結構周期折減有貢獻，所以也要按照設計要求做必要的復核驗算，這個驗算涉及承載力和抗震驗算?？蚣芙Y構的破壞主要是框架梁或框架柱的破壞，很少因為填充墻體導致結構破壞，所以這類型的墻體開洞是比較容易實現(xiàn)的。

1.3 鋼筋混凝土剪力墻開洞

這類型主要是針對純剪力墻結構或者框架剪力墻結構，結構承重體系就是鋼筋混凝土墻，開洞部位在鋼筋混凝土墻上，這種墻上開洞對于墻體承載力、剛度和抗震性都有影響，而且影響較大，所以在開洞前一定要進行充分的驗算，防止盲目開洞對結構造成損傷，這種開洞一般需要進行結構加固補償，否則很難通過驗算。而且開洞數(shù)量、大小和位置對于結構整體性有直接的關系。所以這類型的墻體開洞也是當今社會難度較大的加固改造技術。

2 開洞補強方法

新時代孕育著新技術，當今社會建筑改造加固行業(yè)勃勃興起，對于墻體開洞補強加固的方法很多，主要思路就是替換法和補強法。國家相應頒布了國標規(guī)范和圖集，就是為了更好的指導加固設計和施工，現(xiàn)就三種類型墻體開洞分別表述。

2.1 磚混砌體墻開洞

主要參照國標圖集15G611磚混結構加固與修復和相關規(guī)范。根據(jù)洞口大小可以分為小洞口(<600)、一般洞口(600～1 200)、大洞口(1 200～2 000)和超大洞口(>2 000)。下面分別表述：

1)小洞口(<600)。這類型洞口主要是用于設備管道開洞或者檢修臨時開洞。由于磚砌體本身砌筑采用馬牙槎砌筑，互相之間咬合力尚可，對于此類型的洞口最好選在圈梁下部，可使圈梁承擔一部分上部荷載，也不會造成結構隱患或者破壞，對抗震的影響也幾乎可以忽略。所以在施工上述洞口時盡量沿磚縫靜力切割，防止由于切割方式的不當對原有結構造成更大的損傷。如果洞口不能開在圈梁下部，也應選在靠近圈梁的部位。如果洞口開在墻體下端，從安全角度考慮應在洞口上部墻體的灰縫內(nèi)嵌入鋼筋，每邊超過洞口200，且鋼筋嵌入后應抹水泥封閉。

2)一般洞口(600～1 200)。這種類型的洞口一般是門洞或通道之類，是為了使彼此封閉的空間聯(lián)通，也是最常遇到的情況，按照規(guī)范圖集要求，此類型洞口開洞前需對樓板或上部結構進行臨時支撐，加固方式采用角鋼封閉洞口，具體做法是：a.鑿除砌體墻抹灰層并控制盡量少傷害墻面；b.根據(jù)所選的角鋼尺寸，再剔除洞口上部近似角鋼尺寸的水平灰縫的砂漿，吹凈灰粉，抹入摻膠的水泥膠泥，保證膠泥填滿灰縫并高出灰縫3 mm～5 mm，立刻嵌入切割好的角鋼并壓緊；c.按同一工序施工墻體另一側角鋼，靜置不少于24 h；d.采用鉆機對角鋼打孔，使用普通螺栓連接兩側角鋼，螺栓不少于兩個并間距不大于500 mm；e.拆除洞口局部砌體，再對原有角鋼下端采用綴板焊接連接，待洞口上部施工完畢觀測洞口上部墻體有無沉降開裂情況，若正常后方可進行洞口的大面積開鑿；f.拆除臨時支撐，并采用水泥砂漿封閉洞口周邊墻體，有必要時可在洞口兩側也按此法加固洞邊。要保證角鋼超過洞口每邊200 mm。如果所開洞口數(shù)量極少，可不進行抗震驗算，若開洞口數(shù)量較多，應對結構整體模型進行抗震及承載力驗算，出現(xiàn)抗震及承載力不足的情況，應考慮增加墻體剛度的方法，比如開洞墻體進行面層加固法或增設構造柱壁柱的方式。

3)大洞口(1 200～2 000)。這類型的洞口一般是為了聯(lián)通兩個封閉的房間形成較開闊視野的大空間，也屬于比較常見的一種方式。按照規(guī)范圖集要求，此類型洞口開洞前需對樓板或上部結構進行臨時支撐，加固方式采用洞口下沿增設鋼筋混凝土托梁的方法，具體做法是：a.鑿除砌體墻抹灰層并控制盡量少傷害墻面；b.根據(jù)上部荷載所計算的托梁尺寸在門洞位置放線，制作與梁高相同的鋼撐，可用圓鋼也可以采用工字鋼，隨后在混凝土托梁位置局部打孔，安置鋼撐用來支撐上部墻體傳來的荷載；c.按同一工序施工墻體所有鋼撐，設置間距不大于500 mm，空置時間不多于24 h；d.采用靜力切割法對托梁位置墻體進行拆除，盡量沿著灰縫切割，托梁兩端超過洞口不少于200 mm，切割完畢清理灰塵及破碎物，進行托梁鋼筋的擺放及支模，鋼撐直接埋入托梁內(nèi)不必取出；e.澆筑托梁混凝土，最好采用細石混凝土或者灌漿料，待強度到達設計強度70%再進行拆模，并檢查澆筑質(zhì)量，若存在澆筑問題，應考慮重新澆筑，不可二次修補澆筑；f.靜力拆除洞口位置墻體，并采用水泥砂漿封閉洞口周邊墻體，有必要時可在洞口兩側也按此法加固洞邊，要保證托梁鋼筋植筋錨入樓板或梁內(nèi)。這類型洞口屬于抗震規(guī)范明確的大洞口，必須進行承載力及抗震驗算，若出現(xiàn)抗震及承載力不足的情況，應考慮增加墻體剛度的方法，比如開洞墻體進行面層加固法或增設構造柱壁柱的方式。

4)超大洞口(>2 000)。這類型洞口基本屬于正面墻體的拆除，一般建議在房屋頂層考慮，若在底層則不建議開洞。開洞方式同上述大洞口開洞方式，只是托梁必須計算荷載及代換折減。這類型洞口必然對抗震產(chǎn)生極大的影響，加固不當容易引起結構的安全問題，故慎重。

2.2 框架填充砌塊墻開洞

框架結構的特性就是空間劃分隨意性大，由于填充砌塊的輕質(zhì)性，可以對已砌筑的墻體進行隨意空間分割，開洞原則也是盡量在洞口周邊設置鋼筋混凝土圈梁和構造柱，以防止剩余砌體墻的失穩(wěn)，構造柱鋼筋應上下端植入框架梁內(nèi)，圈梁必須與構造柱封閉。

2.3 鋼筋混凝土剪力墻開洞

主要參照國標圖集06SG311—1混凝土結構加固構造和相關規(guī)范。根據(jù)洞口大小可以分為小洞口(<300)、較小洞口(300～500)、一般洞口(500～1 000)、大洞口(1 000～3 000)和超大洞口(>3 000)。下面分別表述：

1)小洞口(<300)。這類型洞口主要是用于設備管道開洞，可不做加固處理。

2)較小洞口(300～500)。這種類型的洞口一般是大型設備管道門洞，是較常遇到的情況。采用洞口周邊雙面粘貼扁鋼的方式加固。

3)一般大洞口(500～1000)。這種類型的洞口一般是門洞或通道之類，是為了使彼此封閉的空間聯(lián)通，也是最常遇到的情況。應在洞周邊外包型鋼邊框的方式加固，開洞數(shù)量較多的時候應驗算承載力和抗震。

4)大洞口(1 000～3 000)。這類型的洞口一般是為了聯(lián)通兩個封閉的房間形成較開闊視野的大空間。也采用一般大洞口的加固方式，型鋼邊框尚應延伸門洞長度的1/3。這類型開洞必須進行承載力和抗震驗算。

5)超大洞口(>3 000)。這類型洞口基本屬于正面墻體的拆除，一般建議在房屋頂層考慮，若在底層則不建議開洞。增設托梁的方式應采用托梁拆墻法，再此不多表述。

3 結語

隨著墻體洞口的增設，使一些房屋具備了更好的使用價值和商業(yè)價值，當然對于建筑物本身也帶來了很大的傷害。原則上不提倡對既有結構進行開洞，尤其是大洞口及超大洞口，很多工程事故都是因為隨意對老舊建筑開洞造成的整棟建筑塌毀，所以需要設計人員遇到此類問題時要慎重；另外，計算時一定要考慮折減和安全儲備，切不可按照新建建筑考慮。