托梁拆墻方法在砌體結(jié)構(gòu)房屋承重墻體拆除改造中的應(yīng)用

李彥輝 張志偉 秦玉鐲

（1.河北建研科技有限公司，河北石家莊050021；2.河北建研工程技術(shù)有限公司，河北石家莊050021）

0 引 言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在建筑使用過(guò)程中，人們對(duì)原有建筑的使用功能要求也會(huì)有很大的變化，在砌體結(jié)構(gòu)中常因?yàn)樾枰龃罂臻g而拆除部分承重墻體.承重墻體作為主要的豎向支撐結(jié)構(gòu)，承重墻體的拆除必將改變?cè)薪Y(jié)構(gòu)的受力體系，承重墻拆除后需要增加梁進(jìn)行托換來(lái)承受原墻體所承受的荷載，并通過(guò)柱或墻體將荷載傳遞至基礎(chǔ).托換的方法有很多種，相應(yīng)的計(jì)算方案、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)及施工方案也不一樣.需要根據(jù)具體工程考慮施工難度、經(jīng)濟(jì)因素等選擇合適的托換方案.本文結(jié)合實(shí)際工程，對(duì)托換技術(shù)在砌體結(jié)構(gòu)房屋承重墻拆除改造中的應(yīng)用了分析，供以后類似的工程在設(shè)計(jì)和施工時(shí)參考.

1 工程概況

河北某辦公樓，建于1973年，為四層砌體結(jié)構(gòu)，樓板為現(xiàn)澆樓板，外墻厚370mm，內(nèi)墻厚240mm，基礎(chǔ)為墻下條形基礎(chǔ)，改造前后平面圖見(jiàn)圖1.由于功能改變，需將首層4－5×B軸承重墻體拆除，拆除此墻體后，原有的傳力途徑被阻斷，必須增設(shè)新的構(gòu)件來(lái)承擔(dān)上部墻體傳來(lái)的荷載，并將荷載傳遞至基礎(chǔ).因此增加托梁進(jìn)行托換是一種可行的方法，改造后平面圖見(jiàn)圖2.進(jìn)行加固改造前，依據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)范對(duì)該辦公樓3～6×A～D區(qū)域進(jìn)行了檢測(cè)鑒定：墻體推定抗壓強(qiáng)度等級(jí)為MU10，砌筑砂漿強(qiáng)度推定值為0.75MPa，現(xiàn)澆樓板的混凝土強(qiáng)度推定值為23.1MPa，未發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件有明顯的變形、傾斜、扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象.

圖1 改造前平面圖

圖2 改造后平面圖

2 改造設(shè)計(jì)方案

拆除墻體增加托梁不僅要承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)的荷載，而且還需要考慮經(jīng)濟(jì)因素及施工的方便性.在進(jìn)行加固設(shè)計(jì)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：

（1）新增托梁能夠和原結(jié)構(gòu)共同工作；

（2）控制上部結(jié)構(gòu)墻體盡可能的不產(chǎn)生或少產(chǎn)生新的變形和次應(yīng)力，滿足正常使用要求；

（3）能夠保證施工的方便性.

為保證結(jié)構(gòu)安全及上部結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中變形不大，結(jié)合檢測(cè)結(jié)果，由于砌筑砂漿強(qiáng)度比較低，首先應(yīng)該對(duì)新加托梁兩端支撐部位墻體進(jìn)行加固，然后在進(jìn)行拆墻托換.

2.1 墻體加固

根據(jù)檢測(cè)結(jié)果砌筑砂漿強(qiáng)度比較低，對(duì)該辦公樓利用PKPM軟件建立模型，依據(jù)規(guī)范［1］中鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固法對(duì)新增托梁支撐部位墻體進(jìn)行加固.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，利用現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)，依據(jù)規(guī)范［1］計(jì)算墻體加固面層厚度及鋼筋直徑和間距，并滿足構(gòu)造要求.墻體加固平面見(jiàn)圖3、加固節(jié)點(diǎn)見(jiàn)圖4.

圖3 加固平面圖

圖4 墻體加固節(jié)點(diǎn)

2.2 托梁設(shè)計(jì)

托換梁的形式有很多種，易方民［2］介紹了托梁的主要形式有H型鋼梁、混凝土梁、混凝土組合墻梁和型鋼組合墻梁等幾種形式，并介紹了各種方法的優(yōu)缺點(diǎn).童敏［3］介紹了鋼－砌體組合框架在拆墻托梁中的應(yīng)用.趙考重［4］介紹了鋼－混組合結(jié)構(gòu)在磚混建筑拆墻改造中的應(yīng)用.H型鋼梁與型鋼組合墻梁需要兩端的柱支撐較寬，現(xiàn)場(chǎng)條件不具備.根據(jù)建設(shè)單位意見(jiàn)，經(jīng)過(guò)比較，選擇混凝土梁進(jìn)行托換.混凝土梁剛度較大，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的變形，而且能夠和原結(jié)構(gòu)共同工作，因?yàn)橥袚Q梁施工影響范圍較小，不影響其它部位的裝修工期，同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)因素，因此選用增加混凝土梁進(jìn)行加固托換.托梁設(shè)計(jì)時(shí)，按照PKPM進(jìn)行計(jì)算的同時(shí)，按照規(guī)范［4］對(duì)新加梁，按照墻梁進(jìn)行手算復(fù)核.托梁設(shè)計(jì)方案如圖5，臨時(shí)支撐方案見(jiàn)圖6.新增托梁截面為350×700，截面寬度比上部墻體略寬.一是承載力計(jì)算的需要.另一方面是為了施工的方便.

圖5 托梁節(jié)點(diǎn)

圖6 臨時(shí)支撐方案

3 改造加固施工方法

承重墻拆除改造的施工方法對(duì)于保證工程質(zhì)量十分重要，在進(jìn)行施工前，施工單位應(yīng)做周密的施工組織設(shè)計(jì)，并應(yīng)報(bào)請(qǐng)建設(shè)單位及監(jiān)理單位同意.

3.1 施工順序

拆墻托梁的施工分為四個(gè)階段.

第一個(gè)階段對(duì)新加托梁端部支撐墻體進(jìn)行加固施工.由于所加固墻體為已有建筑，加固前將墻體被加固部位抹灰剔除，并將墻體表面灰塵雜物等清理干凈，以保證加固后鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層和原有墻體能夠結(jié)合牢固，共同工作；

第二階段局部剔鑿墻體，增加工字鋼支撐，對(duì)現(xiàn)澆樓板進(jìn)行支頂；每隔750mm剔除樓板以下700高的墻體，然后放置預(yù)先制作好的I12工字鋼支撐，采用楔形鋼板將支撐和樓板頂緊.

第三階段拆除支撐間局部墻體，對(duì)托梁進(jìn)行施工.拆除工字鋼支撐之間的磚墻，使工字鋼支撐受力來(lái)支撐上部墻體傳來(lái)的荷載，綁扎鋼筋，支模板，澆筑混凝土.澆筑混凝土前，為方便澆筑混凝土，在樓板上部每隔500mm打孔（直徑75mm）.

第四階段待托梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%時(shí)，拆除托梁下部墻體.

4 結(jié) 語(yǔ)

（1）砌體結(jié)構(gòu)的承重墻拆除改造，有多種不同的結(jié)構(gòu)改造托換方案和結(jié)構(gòu)形式，各種不同的結(jié)構(gòu)形式各有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍.在選擇方案時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況，同時(shí)要考慮到工程造價(jià)和施工工期，綜合分析選擇.

（2）砌體結(jié)構(gòu)的承重墻拆除改造，除了主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì).支撐墻體的加固、臨時(shí)支撐的選取、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、連接部位的處理等也非常重要.

（3）砌體結(jié)構(gòu)的承重墻拆除改造的施工方法和工藝非常重要，開(kāi)工前必須制定周密的施工組織設(shè)計(jì)方案，特別是上部結(jié)構(gòu)的臨時(shí)支撐方案和墻體拆除方案.

（4）該工程已施工完成，通過(guò)對(duì)撓度的監(jiān)測(cè)，能夠滿足規(guī)范［5］的要求，施工完成后，上部墻體未發(fā)現(xiàn)新增裂縫.該加固方法可以為類似的工程提供參考.

［1］GB50702－2011，砌體結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范［S］

［2］易方民，等.磚混結(jié)構(gòu)中托梁拆墻方法的研究［J］.建筑科學(xué)，2007，23（3）：66～70

［3］童敏，彭少民.鋼－砌體組合結(jié)構(gòu)在磚混建筑改造中的應(yīng)用［J］.武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，29：152～156

［4］趙考重，王莉，夏鳳敏.鋼－混組合結(jié)構(gòu)在磚混建筑拆墻改造中的應(yīng)用［J］.建筑結(jié)構(gòu)，2007，33（4）：28～29

［5］GB50003－2011，砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］