砌體結(jié)構(gòu)房屋整體托換施工技術(shù)

華國斌

(浙江眾安建筑特種工程有限公司，浙江 杭州 310012)

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砌體結(jié)構(gòu)房屋整體托換施工技術(shù)

華國斌

(浙江眾安建筑特種工程有限公司，浙江 杭州 310012)

摘要：通過一個(gè)砌體結(jié)構(gòu)房屋整體托換的工程實(shí)例，介紹了砌體結(jié)構(gòu)房屋托換過程中的技術(shù)要點(diǎn)，由于此方法不影響砌體結(jié)構(gòu)建筑物的外觀，又能解決砌體結(jié)構(gòu)自身的缺陷，因此具有很好的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：砌體結(jié)構(gòu)；托換；施工技術(shù)

砌體結(jié)構(gòu)房屋由于其自身的優(yōu)點(diǎn)，如取材方便、保溫、隔熱性能好、節(jié)省鋼材和水泥、造價(jià)低廉、施工簡便等，在我國20世紀(jì)的住宅、辦公等民用建筑領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。但隨著社會經(jīng)濟(jì)和文化的發(fā)展，人們對居住、工作環(huán)境的要求也在發(fā)生著變化，特別是對建筑使用空間、功能等方面的要求較過去有著很大的提高。而大部分砌體結(jié)構(gòu)老建筑由于承重墻體的存在，使用空間受限，已不能滿足現(xiàn)階段人們的需要，且砌體結(jié)構(gòu)房屋整體性較差，存在一定的安全隱患。把砌體結(jié)構(gòu)房屋整體托換成框架結(jié)構(gòu)，既能滿足使用需求，又能解決砌體結(jié)構(gòu)房屋的自身缺陷，因此具有很好的應(yīng)用前景。

本文通過一個(gè)砌體結(jié)構(gòu)房屋整體托換成框架結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例，總結(jié)了砌體結(jié)構(gòu)房屋在整體托換過程中的若干技術(shù)問題，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

杭州天目山路南側(cè)某食品發(fā)展中心工程原結(jié)構(gòu)為5層砌體結(jié)構(gòu)，長46.200 m，寬9.040 m，高16.800 m，共三個(gè)單元，其中1～4層層高為3.200 m，5層層高為4.000 m。建筑物建于20世紀(jì)80年代后期，其基礎(chǔ)為現(xiàn)澆鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，預(yù)制混凝土多孔板，1～3層為燒結(jié)普通磚實(shí)砌墻體，3層以上部分為燒結(jié)普通磚空斗墻體。該建筑未設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱和圈梁。

該建筑物是砌體結(jié)構(gòu)，建于20世紀(jì)80年代后期，年份久遠(yuǎn)，存在安全隱患。砌體結(jié)構(gòu)由于承重墻的存在，使用受限，且整體性較差。業(yè)主要求在屋面和外墻不動(dòng)的基礎(chǔ)上，將其整體托換成框架結(jié)構(gòu)。

2技術(shù)難點(diǎn)及解決方案

2.1該工程技術(shù)難點(diǎn)

1)砌體結(jié)構(gòu)，整體性較差，且未設(shè)置構(gòu)造柱和圈梁，托換過程中易出現(xiàn)裂縫。

2)新增框架未受力前，不能破壞原砌體結(jié)構(gòu)的傳力模式，施工空間受限。

3)新增框架柱基礎(chǔ)與原基礎(chǔ)形式不同，新老基礎(chǔ)之間易產(chǎn)生不均勻沉降。

2.2解決方案

1)新增柱、新增梁與原外墻交接處每隔一定距離設(shè)置混凝土銷鍵，以便增強(qiáng)其整體性，達(dá)到共同作用的目的，減少裂縫產(chǎn)生的可能性。

2)新增柱、新增梁的設(shè)置部位盡量避開原主承重墻，減少破壞原砌體結(jié)構(gòu)的傳力模式，增強(qiáng)托換過程中原結(jié)構(gòu)的安全性。

3)原砌體基礎(chǔ)為條形基礎(chǔ)，現(xiàn)框架基礎(chǔ)為獨(dú)立基礎(chǔ)，由于基礎(chǔ)形式不同并且二次受力，新老基礎(chǔ)易產(chǎn)生不均勻沉降。所以，新增獨(dú)立基礎(chǔ)打錨桿靜壓樁，且錨桿靜壓樁采用不卸載封樁，以減少新基礎(chǔ)的后續(xù)沉降。

3設(shè)計(jì)方案

在對砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體托換的過程中，需要將砌體結(jié)構(gòu)整體改造為框架結(jié)構(gòu)，其荷載傳遞路線從原來的樓面→墻體→基礎(chǔ)改變?yōu)闃敲妗蚣芰褐A(chǔ)的荷載傳遞路線。其中具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容有：分析主體結(jié)構(gòu)改造前后荷載的轉(zhuǎn)移、內(nèi)力的變化、構(gòu)件的工作性質(zhì)；建立主體結(jié)構(gòu)改造后的受力簡圖和相應(yīng)的計(jì)算模型進(jìn)行計(jì)算校核；確保結(jié)構(gòu)的整體抗震性能。

整體托換思路為：基礎(chǔ)開挖—澆筑新基礎(chǔ)—自下而上新增柱、新增梁—打錨桿靜壓樁—自上而下拆除墻、拆除板，新增樓板(拆一層、澆一層)。

新增柱平面圖見圖1。

圖1　基礎(chǔ)到屋面層柱平面布置圖

3.1設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

3.1.1基礎(chǔ)部分設(shè)計(jì)

本工程中原砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)形式為墻下條形基礎(chǔ)，而改造后的受力體系由框架取代了原有的承重墻，傳力形式由墻下條基變成了柱下獨(dú)基，獨(dú)基為新增，遇原條基處鋼筋穿孔，考慮到新增基礎(chǔ)后續(xù)會產(chǎn)生沉降，易造成原屋面及外墻產(chǎn)生裂縫，因此獨(dú)立基礎(chǔ)打錨桿靜壓樁，且錨桿靜壓樁采用不卸載封樁，以減少新基礎(chǔ)的后期沉降。但由于打錨桿靜壓樁需上部反力，而上部框架未澆筑時(shí)，反力不足，因此新澆獨(dú)基時(shí)壓樁孔預(yù)留，待上部框架澆筑完成且達(dá)到強(qiáng)

度后，再進(jìn)行錨桿靜壓樁的施工。

3.1.2新增框架設(shè)計(jì)

新增框架按新建5層框架計(jì)算，新增柱的位置按業(yè)主要求并盡量避開原主承重墻，需進(jìn)行建模計(jì)算，滿足現(xiàn)有規(guī)范要求，但需注意兩點(diǎn)：

1)其余樓層樓板拆除新澆，但原屋面板不動(dòng)，因此，設(shè)計(jì)最上層框架時(shí)，須額外設(shè)置托換梁，以擱置原屋面板。

2)新增梁、柱須設(shè)置銷鍵與外墻進(jìn)行連接，以增強(qiáng)其整體性，防止外墻發(fā)生傾覆。銷鍵的設(shè)置見圖2。

圖2　銷鍵設(shè)置詳圖

4施工順序

根據(jù)上述加固改造設(shè)計(jì)方案,本工程采用的施工順序如下:

1)新增承臺:在挖土過程中不應(yīng)擾動(dòng)原有基礎(chǔ),承臺鋼筋穿原基礎(chǔ)及墻體時(shí)要用電鉆穿孔,注意不要擾動(dòng)墻體,觀察墻體是否開裂,承臺預(yù)留壓樁孔和預(yù)埋柱縱筋。

2)新增梁、柱:新增梁、柱的位置盡量避開原有主承重墻，有些因業(yè)主使用需求無法避開的，新增梁、柱施工前，需對原有墻體進(jìn)行支撐作業(yè)。新增梁、柱的銷鍵設(shè)置需在外墻上取孔時(shí)，采用水鉆取孔，注意分散布置,不要密集在某點(diǎn),以不擾動(dòng)墻體的整體穩(wěn)定性為原則。

3)待新增梁、柱達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,進(jìn)行錨桿靜壓樁施工,壓樁過程中注意觀察墻體有無裂縫出現(xiàn)。

4)自上而下拆除墻、拆除板，新澆樓板，拆一層澆一層。墻體拆除采用靜力切割方式，減少對新增梁、柱的擾動(dòng)。

5)托換完成后，拆除局部鋼管支撐，施工結(jié)束。

本工程采用以上的施工步驟,順利完成了整體托換工作,房屋目前使用狀況良好。

5效果檢查

該工程預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)為兩個(gè)：目標(biāo)一，砌體結(jié)構(gòu)房屋整體托換工程驗(yàn)收合格；目標(biāo)二，保持原建筑屋面及外墻整體外觀形象。

最終該工程順利通過了驗(yàn)收，獲得了監(jiān)理單位、檢測單位、建設(shè)單位的一致好評，得到了良好的社會口碑，并且保持了原建筑屋面及外墻整體外觀形象(見圖3)已托換完成的5層砌體結(jié)構(gòu)。

圖3　建筑外立面效果圖

6結(jié)語

本文通過一個(gè)砌體結(jié)構(gòu)房屋整體托換的工程實(shí)例，總結(jié)出以下幾點(diǎn)砌體結(jié)構(gòu)房屋整體托換的技術(shù)要點(diǎn)：

1)新增柱、新增梁與原外墻交接處每隔一定距離設(shè)置混凝土銷鍵，以便增強(qiáng)其整體性，達(dá)到共同作用的目的，減少裂縫產(chǎn)生的可能性。

2)新增柱、新增梁的設(shè)置部位盡量避開原主承重墻，以減少破壞原砌體結(jié)構(gòu)的傳力模式，增強(qiáng)托換過程中原結(jié)構(gòu)的安全性。

3)由于新老基礎(chǔ)形式不同并且二次受力，易產(chǎn)生不均勻沉降。所以，新增獨(dú)立基礎(chǔ)打錨桿靜壓樁，且錨桿靜壓樁采用不卸載封樁，以減少新基礎(chǔ)的后續(xù)沉降。

收稿日期：2016-01-21

作者簡介：華國斌(1980—)，男，浙江杭州人，工程師，從事建筑加固改造工作。

中圖分類號：753.8

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號：1008-3707(2016)04-0026-03

Construction Technology of Interal Underpinningfor the Masonry Structure Building

HUA Guobin