托换技术在砖混结构大空间改造中的应用

2013-08-21姜雪峰黄鹏伟李鹏飞

山西建筑 2013年11期

姜雪峰黄鹏伟李鹏飞

(中国联合工程公司，浙江杭州 310022)

0 引言

砖混结构房屋是我国民用建筑中最为量大面广的结构体系。建国以来至20世纪80年代以前，城镇建筑中几乎全部采用这类结构体系。随着我国社会经济的蓬勃发展，业主对已有的老旧房屋的改造需求日益增多，特别是一些已使用多年或废弃不用的砌体房屋改造成大开间的需求尤为多见。然而，对老房进行改造势必对原结构造成影响，为了加强砖混结构房屋改造后的安全性，设计时应要求对原建筑进行鉴定，计算上应满足现行的有关规程、规范，在新老结构的连接处采取必要的构造措施。本文将结合工程实例谈谈房屋改造中托梁拆墙技术的应用以及一些需要注意的问题。

1 工程概况

某单位X光室建于20世纪，具体年代不详。该建筑为一幢单层砖混结构房屋，房屋建筑平面为“L”形，东西向长为11.90 m，南北向宽为11.56 m，建筑面积约108 m2，房屋层高为3 500 mm，原结构平面图如图1所示。房屋结构采用纵横墙混合承重，承重墙下采用条形基础，共设置两个开间三个进深，开间尺寸为6 600 mm，5 000 mm，进深尺寸为4 500 mm，2 250 mm，4 450 mm，砌筑墙体厚度为240 mm，360 mm，采用实心粘土砖和混合砂浆砌筑;采用现浇钢筋混凝土楼板，厚度约为100 mm，楼板上铺一层隔热架空层，高度为300 mm，屋顶设置600 mm高女儿墙。经现场检测纵横墙交界处未发现设置构造柱，承重墙顶部未设置混凝土圈梁。现因业主单位要求将本房屋改造成办公室使用，故需拆除室内所有内隔墙，以方便内部布置办公桌椅。期望改造后能达到如下的建筑功能要求，平面布置图见图2。

图1 结构平面布置图

2 技术要点

承重墙构件是砖混结构最普遍和极为重要的构件，很多倒塌事故是由一片承重墙破坏引起的。一方面，由于拆除或移动承重墙体使某一承重墙体承受比原设计大得多的荷载，竖向荷载过大可导致墙体构件失稳崩塌;另一方面，承重墙的拆除会导致楼板或屋面板的跨度增大而引起裂缝甚至坍塌，进而导致整个房屋的破坏。因此，根据特定建筑结构特点，选择合理的改造方法显得特别重要。目前，托换技术用于旧房改造中的研究已经取得了一定的成果［1-3］。

图2 改造后建筑平面布置图

托换框架要求传力合理，受力明确。改造时应注意如下几点:

1)保证地基基础的强度和刚度。砖混结构的基础形式一般采用墙下条形基础，而改造后由于局部的框架柱取代了原来的承重墙，条基上由原来的均布线荷载变成了局部集中荷载。因此，一方面，必须对地基承载力和基础的强度进行校核，若不满足新的要求应采取适当的措施进行加固补强;另一方面，应当增强内框地梁的刚度，尽可能使内框柱传来的集中力通过内框地梁转化为均布荷载传给条基。

2)保证改造后房屋的抗震性能。新设的钢筋混凝土内框架与原有的砖混结构在地震作用下的振动具有很大的差别，而且部分墙体被拆除后，房屋水平向刚度降低，结构不利于抗震，须采取构造措施改善抗震性能。设计内框架时其侧向刚度应接近待拆砖墙的侧向刚度。

3)合理的施工顺序。施工时首先改造基础，施工内框架地梁，再施工内框柱，最后施工内框顶梁，当内框架梁柱的混凝土养护期满达到设计强度要求后，再由上向下拆除旧墙体。总之，内框架本着自下而上的顺序逐步进行，而拆墙本着自上而下的顺序进行。

3 改造方法

内框架由两片闭合的框架组成，框架紧贴于待拆墙的两侧，两片框架的梁之间由间距不大于1 m的连梁连接。内框架由地梁、柱、顶梁三部分组成，其平面布置及立面图如图3，图4所示。

图3 内框架平面布置图

1)内框地梁是利用待拆砖墙的墙脚，在墙脚两侧浇筑的钢筋混凝土框架梁，用于增强墙下条基的刚度，使条基不至于在砖墙拆除后由于不均匀的地基反力导致上部开裂而破坏。为使新加的两片内框地梁平面外的整体稳定，还应在地梁之间设置连梁，一般间距不大于1 m，如图5a)所示。

2)内框柱是托换结构中传递竖向力的构件，在待拆墙的端部局部凿开后再浇筑。两片内框架在端部共用一个框柱，为确保柱与外墙的可靠连接，应按一定间距设置拉接筋，同时应注意在内框柱浇筑前清除外墙内侧的粉刷面层，如图5b)所示。

3)内框顶梁采用与内框地梁类似的做法，在两片顶梁之间设置连梁，间距不大于1 m。考虑顶梁模板上口已被楼板或屋面板封闭，所以应在楼板或屋面板上位于梁顶位置钻取两个孔洞，孔径一般取为50 mm，并采用膨胀细石混凝土浇筑，以便混凝土从孔洞灌下且能保证梁顶混凝土与板底的紧密接触。同样在内框顶梁浇筑前应清除楼板或屋面板下表面的粉刷面层，如图5c)所示。