建筑结构拆除加固

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部分建筑由于使用功能的改变，需要对局部结构（例如：梁、柱、板、承重墙等）进行拆除，而拆除的结构构件与原结构属于整体受力构件，如果不处理就会造成结构安全风险。此类加固需要根据具体情况具体分析，基本上有托梁拔柱、柱弯矩加固、板加固、梁加固、墙体加固等施工范围。
下面以某项目托梁拔柱施工方法进行简要介绍：

为满足大空同平面尺寸的建筑功能，将多层砖混结构改建成局部框架结构，可采用托梁换柱技术。但在具体的各环节的质量均应接要求严格把关，才能达到预期的效果。

关键词：砖混结构；微型桩；托梁换柱
1．工程概况
 　　某建筑楼系6层框架结构，建筑面积4092m2 ，房屋总长58m，未设置变形缝，采用在轴之间设置后浇带来解决混凝土收缩和温度变形的问题。底层层高3．6m，其余层高3．2m，开间在3．3m～5．0m。最大柱距8m，跨度8．5m，独立混凝土柱基，一、二层柱、梁、板设计混凝土强度等级均为C35，三层至六层设计混凝土强度等级为C25。
 　　由于该建筑物在使用期间墙体和楼面已出现了开裂，设计中没有考虑抗震设防且无地质勘察资料．故在改造之前对该建筑物进行了全面的检测和鉴定，检测内容包括：(1)补充地质勘察；(2)建筑物的不均匀沉降及倾斜变形；(3)梁、砌体、构造柱的强度；(4)墙体和楼面的开裂情况；(5)屋面薄腹梁与柱顶、屋面板与薄腹梁的预埋件的联结等．通过补充地基勘察，查明地基土自基础底面算起自上而下依次分别为填土、淤泥质土、细砂和密实粗砂，厚度分别为6．2m，3．1m，2．4m和3．7m．由于建筑物建在回填土之上，且建筑物北面有一深3m的排水沟，沟内水外渗致使建筑物北侧地基变软，沉降偏大，导致墙体和楼面开裂．二层楼面沿下部走廊墙体位置出现两条纵向裂缝贯穿整个建筑，宽度最大为12mm，C、D轴线墙体圈梁下也有两条纵向裂缝贯穿整个建筑，宽度最大为14mm，底层横墙斜裂缝最大宽度8mm，内外纵墙亦有多处出现斜裂缝，最大宽度6mm．
 2 方案论证
 　　由于该建筑物一层为横墙承重，二层为纵墙承重，且在本次改造中建筑物外墙保持不变。因此，采用底层框架替换原来由横墙承担的二层楼面荷载，屋面荷载仍由外纵墙承担的方法。
 　　设计过程中注意解决的几个问题：以底层框架托换墙体，避免或尽可能少扰动上部不改造部分产生新的附加变形。因此，在改造中要解决好框架柱与原有不动结构的联结，控制框架梁的挠曲变形及新设基础的沉降等。
 由于二层墙体及屋面荷载仍由外纵墙承担，而原墙下基础、墙体本身和其它构件存在不均匀沉降和裂缝等问题，先应对原有结构应进行必要的加固，做到加固与改造并举，以消除原有隐患。
 3 托梁换柱施工技术
 3．1换柱的范围。采用回弹法对梁柱节点核芯区混凝土及基础梁以下柱混凝土进行了检测，混凝土强度基本上能满足原设计要求，因此，确定对基础梁顶与一层顶梁底50mm范围，也即二次施工缝之间的柱进行托换。
 3．2 施工次序
 　　挖凿新基础位置的砖墙并及时放人金属支撑绑扎基础钢筋浇筑基础混凝土挖凿底层柱位置砖墙绑扎柱钢筋浇筑柱混凝土挖凿底层梁位置砖墙并及时放人金属支撑绑扎底层梁钢筋浇筑底层梁混凝土按底层的施工次序依次改造二至六层梁柱混凝土的养护自上而下逐层拆除原有承重墙。
 总之，凿墙托梁换柱奉着自下而上的顺序逐步进行，而拆墙本着白上而下的顺序进行。
 3．3卸荷。按照实际结构计算，B／B柱基的荷载约170kN，选用4根159 4．5钢管，面积为21．84cm2 ，回转半径 =54．6mm，长细比=100<150，单根钢管承载力N=321kN，钢管两端端头板采用250  250  10钢板，钢管与板焊接连接上部以梁为支撑点，下部以基础梁或以置于夯实填土上的1000 1000  20混凝土预制块作为支撑点，为便于换柱，钢管距柱边500mm，钢管上端安放能稳压的10t千斤顶对柱进行卸载，同时在柱边梁底安装百分表以控制卸荷的大小，防止过度卸载使梁柱内力变化而造成开裂。
 4 施工要求
 　　本次托梁换柱施工的成功与否关键在于支撑的设置卸载和混凝土的浇筑。
 4．1卸载应进行双控
 　　首先对被换柱承受的荷载进行较精确的计算，由于被卸载的构件系超静定结构，荷载计算值是在假定计算简图基础上得出来的，与实际情况有一定出入，因此，通过安装位移传感器跟踪卸载过程，百分表位移达到0．5mm，即停止卸载。4个千斤顶应同步加压，卸载的过程应当为：先预卸载(60％计算荷载)，目的是观察支撑是否可靠，并清除可能存在的摩擦和残余变形，观察卸载是否正常，然后进行正式卸载，卸载至70％后，隔半小时加压10％，直至完全卸载。
 4．2支撑必须进行计算
 　　在上部结构荷载较少时，支撑的截面尺寸主要由长细比控制，支撑的底部必须要有可靠的固定措施，否则支撑可能会成为几何可变的单元体。
 4．3柱底混凝土的浇筑
 　　确保新浇混凝土与梁底柱结合面密实。结合良好是换柱成功与否的又一关键性问题。由于结合高距梁底仅50mm，且不能按喇叭口或锅底状来处理，在托柱施工的第一根柱时用普通混凝土粉UEA，用小型振动棒和钢筋头配合后撑，拆模后如发现结合面存在空洞、施工缝明显等结合不良现象，应凿除该部位混凝土，使用白流平混凝土浇筑密实。
 5 结语
 　　改造过程中，应尽量避免破坏原结构，注意采取有效的监测措施。微型桩承载力高，沉降小，托换牢固可靠；直径小，对原基础影响小；施工不受场地和空间限制；能穿透各种障碍物．经一年多沉降观测，符合地基基础规范要求。取得了良好的技术经济效益。

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