局部承重体系托换在砖混结构改造工程中应用

韩超 林向宁 于明丽

（1.烟建集团特种工程有限公司，山东烟台 264000;2.烟台恒达建设检测有限公司，山东烟台 264000）

局部承重体系托换在砖混结构改造工程中应用

韩超1林向宁1于明丽2

（1.烟建集团特种工程有限公司，山东烟台 264000;2.烟台恒达建设检测有限公司，山东烟台 264000）

结合工程实例，为满足人们对扩大建筑物使用空间的新要求，对原有承重结构进行了加固改造，采用托换技术对多层混合结构局部改造为内框架体系，并使用可靠临时支撑体系，既提高了原有建筑首层空间使用效率，又保证了工程质量，对类似工程有很好的借鉴意义。

混合结构，扩大空间，托换，内框架，临时支撑

随着社会经济的发展，人们对建筑物的空间和使用功能的要求都越来越高，为满足这些要求，必须对一些老建筑物的局部进行一定程度的改造。在改造过程中，经常需要拆除部分墙体，普通隔墙的拆除经过原设计方的同意给出设计变更即可，但是对于承重墙的拆除就必须征得原设计方同意后并进行一定的加固设计。在此类老旧建筑的改造加固设计中，通常运用到托换技术，托换顾名思义就是用新的结构承重体系代替原有的结构承重体系承重。

1 工程概况

烟台某车站始建于20世纪70年代，车站入口大厅空间比较狭小，无法满足日益增长的客流量的要求，而作为城市形象的窗口，车站入口大厅也应宽敞明亮。该工程为混合结构，主体2层，局部3层。原基础形式为柱下独基和墙下条基，承重墙设构造柱、圈梁，墙体为MU10粘土砖砌筑，M5混合砂浆。改造过程中需要对部分墙体进行拆除。

2 改造设计方案

根据车站使用方要求，对于车站入口大厅采用以下改造方案（见图1）:将承重墙A，B，C及构造柱GZ1，GZ2拆除。在Z1，Z2之间增加新梁来代替原承重墙承重，并对Z1，Z2进行加固处理。

3 墙体拆除支撑方案

在施工过程中，由于需要预先拆除部分墙体，致使原有的承重体系受到破坏，而新加构件又没有发挥作用，这一阶段需要支设临时支撑体系。对于搭在原承重墙上的次梁采用千斤顶加钢柱的方式支撑;两侧现浇楼板采用钢管支撑。对于XJL1，需要在凿开洞处增加金属永久支撑（见图2，图3），金属永久支撑应满焊，支撑间距为1 000 mm～1 500 mm。金属支撑的截面设计及间距除应满足强度要求外，还应满足稳定性方面的要求［1］。金属支撑可以代替被拆除墙体承受上部荷载的作用，且不影响钢筋的绑扎。构造柱处采用两侧钢筋开槽布置、中间钢筋穿透植筋的方法（见图4），以减轻对原有构造柱的破坏。这样，构造柱可以承担施工阶段上部结构的部分荷载，而且可以保持原有受力体系不受扰动。

图1 车站入口大厅平面图

图2 XJL1支撑示意图

图3 墙体内永久支撑及混凝土梁主筋布置图

图4 原构造柱拆除及钢筋安装示意图

4 托换施工技术

施工前应有明确的施工方案，施工顺序应明确，并循序渐进，不得蛮干冒进;临时支撑体系应可靠有效，未做支撑之前不得进行拆除施工。支撑应与原结构紧密连接，并预加一定力使支撑体系预先受力。施工过程中，与拆除承重墙、构造柱相连的次梁的千斤顶支撑，千斤顶应预先施加压力。在新建承重体系未达到设计强度之前，不得拆除临时支撑。

4.1 大跨度承重墙托换施工技术

XJL1采用预应力现浇混凝土梁（见图3），这样可以使结构在承重前预先施加一定向上的应力，避免结构体系开始工作后上部结构及装修由于XJL1的挠度而产生裂缝。施工工艺如下:

1）支撑。承重墙拆除前，应对其上部结构进行支撑以卸除荷载。放线确定永久支撑位置，凿除墙体，然后安装金属永久支撑;临时支撑安放在硬实地面并加垫板［2］。

2）部分墙体拆除。支撑完成后，开始放线，根据设计图纸要求找到XJL1的位置，拆除需要拆除的墙体。在拆除墙体的过程中，应尽量少破坏原有圈梁和构造柱。

3）新加梁施工。安装钢筋和预应力钢绞线，然后安装模板并浇筑混凝土。由于不是新建工程，施工空间狭窄，所以预应力采用后张无粘结预应力。无粘结预应力具有以下特点:a.构造简单、自重轻。不需要预留预应力筋孔道，适合构造复杂、曲线布筋的构件，可以使构件尺寸减小、自重减轻;b.施工简便、设备要求低，无需进行安装波纹管、灌浆等复杂工序;c.预应力损失小、可补拉。预应力筋与外护套间设防腐油脂层，张拉摩擦损失小，使用期预应力筋可补张拉;d.抗腐蚀能力强。涂有防腐油脂、外包PE护套的无粘结预应力筋，具有双重防腐能力;e.使用性能良好。采用无粘结预应力筋和普通钢筋混合配筋，可以在满足极限承载能力的同时避免出现集中裂缝，使之具有与粘结部分预应力混凝土相似的力学性能;f.抗疲劳性能好。无粘结预应力筋与混凝土纵向可相对滑移，使用阶段应力幅度小，无疲劳问题;g.抗震性能好。当地震荷载引起大幅度位移时，可滑移的无粘结预应力筋一般始终处于受拉状态，应力变化幅度较小并保持在弹性工作阶段，而普通钢筋则使结构能量消散得到保证。

由于无粘结预应力筋对锚具安全可靠性、耐久性的要求较高，所以预应力的施工需要有资质且施工经验丰富的预应力施工队伍施工。锚具应采用正规厂家生产的锚具，使用前需要做夹片硬度及锚具静载锚固试验，合格后方可使用。

为使原构造柱保留部分与新加梁具有有效连接，可采用在构造柱上植“L”形钢筋的方式使新旧混凝土可靠连接，并共同受力。为使新加梁的内侧混凝土浇筑面比较密实，可在其上部的圈梁中部横向钻一排D=80 mm的圆孔，间距0.5 m。另外外侧模板安装时可适当高于新加梁设计截面。浇筑混凝土前新旧混凝土结合面应按要求处理并冲洗干净，并应用界面剂进行处理。

4）墙体拆除。新加梁混凝土达到设计强度后，方可对梁下墙体进行拆除。

4.2 小跨度承重墙托换施工技术

设计方案XJL2采用双面工字钢截面（见图5），墙体两侧采用流水施工，当一侧达到设计强度后，再进行另一侧的施工，另外还要对两侧梁板荷载进行卸荷，以减少原墙体的荷载压力。工字钢安装完成后，采用高强灌浆料灌实。灌浆施工工艺如下:

1）基层处理。清扫待加固的构件表面，不得有碎砖、浮浆、灰尘及油污等。灌浆前24 h，构件表面应充分湿润，灌浆前1 h，应吸干积水。

图5 双工字钢钢梁截面

2）确定灌浆方式。选择相应的灌浆方式，由于水泥灌浆料具有很好的流动度，一般情况下，用“自重法灌浆”即可，即将灌浆料拌合后直接自模板口灌入，完全依靠浆料自重自行流平并填充整个灌注空间。若灌注面积很大、结构特别复杂或空间很小而距离很远时，可采用“高位漏斗法灌浆”或“压力法灌浆”进行灌浆，以确保浆料能充分填充各个角落。本工程两种方法混合使用。

新加梁达到设计强度后拆除模板及梁下墙体及构造柱，拆除完成后，使用缀板对两块工字钢进行连接。

4.3 竖向承重结构及基础的加固技术

竖向承重方面，增加原Z2截面，根据甲方要求及通过结构计算，将其增大截面做成φ1 100的圆柱。基础方面，扩大独立基础，并在原承重墙条形基础之上增加地梁一道，地梁两端与独立基础相连［3］。

5 结语

托换技术实施的关键是如何安全的拆除承重墙，可靠地将砖混结构置换成内框架结构，还要完成对基础的加固，使新建承重体系安全可靠。本工程竣工半年来使用情况良好，上部结构及装修未出现任何裂缝，车站入口大厅宽敞、美观，达到了预期的改造效果。本工程的改造成功可以为类似工程起到一定的借鉴作用。

［1］李雁.托换技术在砖混结构加固中的应用［J］.建筑技术，2008（5）：99-100.

［2］王晓梅，邵界立.托梁换柱技术的工程应用［J］.建筑技术开发，2002（1）：12-13.

［3］贾强.砖混结构建筑物墙体托换的加固设计［J］.四川建筑科学研究，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

韩超（1981-），男，助理工程师