淺談舊房磚混結構托梁換柱施工

沈雋 杜峻松

摘 要：在我國規模龐大的建筑改建工程中，磚混結構建筑改建工程占有很大比例。基于磚混結構墻體不能承受改造后的巨大負荷，而全部拆除則面臨項目規模大、工程造價高昂、施工時間太長等問題。為妥善解決磚混結構建筑改建問題，經過長期實踐摸索，人們總結出了托梁換柱施工技術。文章以某處磚混建筑改建工程為例，對舊房磚混結構托梁換柱施工進行了系統闡述，對施工前期準備、施工方案論證、結構設計等階段進行了較為詳細的說明，并對施工技術要點和施工中需要注意的問題進行了強調。

關鍵詞：磚混結構；托梁換柱；工程改建

引言

隨著我國城市化建設事業不斷深入，大規模的老舊建筑面臨著改建、拆除等問題。如果全部拆除重建，不僅成本太高、用時過長，涉及到的問題更加復雜，而且還會造成巨大資源浪費。因此，在現有基礎上按照新規劃、新要求予以改建，提高建筑服務能力，已成為當前城市改造建設工程中不可或缺的重要組成部分。在需要改建的老舊建筑中磚混結構建筑占很大比例。由于磚混結構自身性能上的缺陷，磚混結構建筑在改建工程中多數采用托粱換柱的施工設計方案，以保障改造后的建筑符合設計目標的功能要求，且合理控制改建工程成本。下面以某處磚混建筑改造工程為例，對磚混結構建筑托梁換柱工程進行系統介紹，希望能夠幫助廣大施工企業理清思路，更好地開展房屋改建工作。

1 實例工程情況簡介

示例建筑為磚混結構，于1988年建成，層數為2層，總建筑面積為1102平方米。一層用于辦公，采用小開間設計，橫墻承葦。樓蓋使用預應力空心板施工。二樓用作會議室，采用大開間設計，用鋼筋混凝土薄腹梁和預應力空心板建設屋面，承重墻為縱墻。毛石條形基礎，每一層都采用圈梁設計，一樓層高3.6米，部分區域高達4.2米，二樓層高5.4米。改造目的是將一樓改為大空間商業用房。

在前期調查中發現，該建筑物在當初建設時未作抗震設計，且地質勘察資料已不可考。基于建筑物墻體和樓面已經發生開裂現象，改造單位決定在改造工程開始前先對該建筑物進行了系統的檢測和鑒定。具體檢測和鑒定項目包括補充地質勘察、建筑物的不均勻沉降及傾斜變形情況鑒定、梁、砌體和構造柱的機械性能指標檢測、墻體及樓面的開裂情況鑒定、屋面薄腹梁與柱項、屋面板與薄腹粱的預埋件聯結情況鑒定等。

在補充地基勘察中，項目單位對地基土的基本信息進行了確定。地基土由4部分組成，從基礎底面算起自上而下依次為填土、淤泥質土、細砂和密實粗砂。對應土嚷厚度分別為6.2米、3.1米、2.4米和3.7米。同時項目單位還發現在改建建筑北側有一道排水溝，溝深3米，其內水分滲入建筑物地基土內，建筑物北側地基土質長期遭受浸泡變得松軟，導致建筑物不均勻沉降嚴重，從而造成一層樓面墻體開裂，二層樓面沿走廊位置墻體出現兩條縱向裂縫貫穿整個建筑，開裂幅度最大位置處為12毫米，底層橫墻斜裂縫最大寬度達8毫米。此外，內外縱墻也有多處發生開裂現象，裂縫最寬處開裂幅度達6毫米。

2 施工方案論證

結合改建對象建筑物一樓承重墻為橫墻，二樓承重墻為縱墻以及改造工程不涉及建筑外墻的實際情況，本次改建工程目標定為以底層框架代替一層橫墻承載二樓樓面載荷，原外縱墻依然負責承載屋面載荷。以下兩個問題需要在施工設計時予以注意：一是在進行底層框架托換墻體作業時，要盡量減少下層施工對不涉及改造的上層建筑的影響，特別是防止出現新的附加變形。為達到這個目的，在施工時要妥善處理框架柱與原有結構固定部分的連接。要做好框架梁撓曲變形及新設基礎沉降指標的控制。二是在本次改造后外縱墻依然負責承載二層墻體及屋面荷載。對于外縱墻及其他相關構件原本就有的不均勻沉降和裂縫等問題，要在本次改造過程中予以處理，消除隱患，增強墻體牢固程度，確保建筑使用安全。

3 改造工程結構設計

3.1 在基礎設計方面

為使基礎沉降和沉降差最小化，提高建筑結構安全水平，在進行基礎設計時，下臥層地基容許應力值應選擇較小值進行計算。用簡支梁的方法計算基礎梁，必要時可以適度增加梁斷面面積。

3.2 在換柱設計方面

通過相關驗算，原有磚柱無法承擔改造后的載荷，且不能使用加固的方式進行增強，所以要用混凝土柱進行替代。為避免意外情況發生，混凝土柱使用間隔鑿除磚垛柱施工方法，在鑿除原有磚柱的同時進行混凝土柱的澆筑作業。

3.3 在托梁設計方面

本次改造工程，建筑上托梁位于標高4.5米的位置。施工時，首先在磚墻內與托梁對應的位置處間隔埋入50毫米直徑的鋼管，各鋼管間用鋼板固定，彼此保持800至1000毫米的間距。在此基礎上將鋼管間磚砌體鑿除，最后進行鋼筋綁扎和混凝土澆注作業。

4 磚混結構托梁換柱施工技術要點

（1）在進行托梁換柱施工時，首先進行微型樁設置，其次澆注混凝土承臺及托換柱，然后進行二層框架梁間隔兩跨施工，最后拆除底層墻體。

（2）在進行樁基施工期時，要避免對原建筑縱橫承重墻的損壞，確保其完好性。承重墻開洞大小要予以控制，寬、高均不能超過基礎承臺寬、高l00毫米。

（3）確保現澆混凝土施工縫位置符合設計要求。通常在基礎承臺頂面和柱帽底部設置柱施工縫。在進行澆注梁和柱帽施工時，需要進行樓板開洞作業，在施工時要謹慎，避免對樓板內鋼筋造成損害，開孔直徑控制在120毫米以內。

（4）確保新舊混凝土結合緊密牢固，以及原有混凝土構件表面清潔，并涂刷界面劑。

（5）在進行原承重橫墻拆除作業時，要按照先中間后兩邊的順序進行，需要注意的是，拆除作業對象僅為新澆梁下皮磚。

（6）相對于新建工程，改造工程面對的施工條件更加復雜，安全影響因素更多，為保障施工安全。在施工開始前要對建筑存在的沉降、裂縫等不利因素進行全面檢測并詳細記錄，施工期間要由專人進行跟蹤，確保各數據始終處于施工允許范圍內。

5 磚混結構托梁換柱施工中需要注意的問題

（1）由于在托梁換柱施工過程中原有建筑負荷一直存在，施工條件更加復雜，在施工過程中，每一道工序，特別是在拆除支撐及托粱下磚砌體時，要保持對各重要部位的觀察，并詳細做好施工記錄，在確保沒用異常情況的前提下方可開展后續施工作業。

（2）磚墻開洞作業是磚混結構托梁換柱改建施工的關鍵環節，具有工程量大、施工技術要求高的特點，必須由專業人員負責進行。

6 結束語

實例中的建筑經上述改造后使用效果良好，時至今日尚未發現不均勻沉降、結構變形顯著等問題。同時，改造工程用時較短，程序相對簡單，在提高建筑使用功能的同時保障了正常使用，項目經濟性能表現良好。此外，在建筑改造過程中還存在少量問題沒有解決，需要在今后工作中深入研究。我國城市化進程正在加快推進，老舊建筑磚混結構改造工程不斷增多。建筑企業及相關技術人員要繼續加大力度深入研究磚混結構建筑改造技術，提高施工水平，保障施工質量，為我國城市化建設事業的順利實施做好技術保障。

參考文獻

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