托梁拆墻技術在既有建筑改造中的應用研究

張由，潘廷明，陳港，曹淑上，周偉

（重慶市建筑科學研究院有限公司，重慶 400016）

0 引言

20 世紀70 年代至90 年代，為了解決城市居民住房短缺問題， 我國投入大量人力、物力和財力，建造了許多城市住宅[1]。該時期所建筑的住宅主要為企事業職工宿舍、一般家庭住宅等。隨著國內生活水平的提高， 該時期所建造的房屋已經不能滿足人民日益增長的物質文化需求， 特別是職工宿舍這類房屋， 大多數都是租住的臨時住戶，居住環境不佳，且商業配套不足，但這個時期所建造的房屋大多位于城市繁華地段，無法充分發揮其價值。

為了提升既有住區建筑功能， 常會在住區底層引進超市、商業，以加強配套，或將整棟房屋改造為酒店、餐廳，以提升商業價值[2]。 受既有住區房屋結構布局所限，且由于使用用途改變，往往會拆除部分墻體。本文介紹了托梁拆墻技術在既有建筑綜合改造中的應用[3]，可為類似工程提供借鑒。

1 工程概況

某企業老職工宿舍樓，修建于20 世紀70 年代，為地上三層砌體結構， 總建筑面積約為1500m2， 房屋總長為67.6m， 寬為23.6m，承重墻體厚為240mm，基礎形式為條形基礎，持力層為基巖。為改善生活配套，擬在該房屋一層引進一超市，超市位于一層（6）-（12）/（D）-（F）軸線處，房屋平面布置及超市改造范圍如圖1所示。

根據超市使用方的要求，需要將（8）/（D）-（E）、（9）/（D）-（E）、（10）/（D）-（E）和（1）/（D）-（E）軸線處的4 片承重砌體墻拆除，拆除墻體位置示意圖如圖2 所示。

圖1 房屋平面布置及超市改造范圍示意圖（單位：mm）

圖2 擬拆除墻體平面位置示意圖（單位：mm）

2 加固方案

該工程為地上三層砌體結構， 需要拆除的墻體為一層承重墻，托梁拆墻技術可以很好解決類似工程問題，以達到加固改造經濟、安全、適用的目的[4]。托梁拆墻技術的核心有三方面：如何加固形成有效可靠的托梁和柱、如何加固新增框架柱基礎、施工過程如何控制。 另外，托梁拆墻的施工順序也尤為重要，必須按照如下順序進行施工：墻體可靠支撐→拆除新建柱位置墻體→施工托梁及新增柱→待齡期達到要求后拆除墻體。

2.1 托梁及柱加固設計

托梁及柱加固的目的是待承重墻體拆除后，其原本由拆除墻體所承擔的所有荷載由新增的托梁和柱承擔，托梁和柱的可靠性和有效性是保證墻體拆除后房屋安全可靠的前提[5]。

該工程通過在原墻體兩側新增托梁，再在合適位置新增鋼筋混凝土柱的方式實現托梁和柱對原墻體的加固[6]。 為保證墻體拆除后，托梁能很好地承擔原墻體所承擔的荷載，且保證新增兩側梁能協同受力， 應每隔一定間距設置肩梁。 托梁及柱設置如圖3所示， 托梁大樣如圖4 所示， 部分施工過程照片如圖5—圖7 所示。

圖3 托梁及柱設置平面布置示意圖

圖4 托梁細部做法大樣

圖5 施工前現場照片

圖6 鋼筋綁扎完成后現場照片

圖7 模板安裝完成現場照片

為保證新增梁與原混凝土樓板的連接和密實性，應采取如下措施：

（1） 為保證新增梁與原混凝土樓板的連接，在新增梁與原混凝土樓板交界處應鑿毛， 且在交界處植入C10@200 梅花型抗剪鍵，如圖8 所示。

圖8 抗剪鍵做法示意圖

（2） 為保證新增梁與原混凝土樓板澆筑后的密實性，在樓板上方間距1m 開鑿澆筑孔，并做“撮箕”澆筑口，每個“撮箕” 口長度不超過300mm，使新增梁澆筑完成后，混凝土表面超出板頂標高200mm， 待新增混凝土達到齡期后拆除模板將“撮箕”口鑿除，如圖9 所示。

圖9 “撮箕”口做法示意圖

2.2 基礎加固設計

托梁及柱加固完成后，會承擔擬拆除墻體所承擔的荷載，最終托梁及柱的荷載會傳遞至地基基礎，地基基礎加固的可靠性及有效性是保證整個托梁結構安全可靠的前提，進而保證加固完成后結構的安全可靠。

該房屋為條形基礎，持力層為中風化基巖，地質條件較好。 采用在原條形基礎處加大截面的方式進行加固處理， 為保證新、舊混凝土連接可靠、形成整體，除將澆筑面進行鑿毛外，還應植筋抗剪鍵，基礎加固平面布置如圖10 所示，大樣如圖11 所示。

圖10 基礎加固平面布置示意圖

圖11 基礎大樣

2.3 施工過程控制

托梁拆墻技術在施工中的過程控制非常重要。 首先必須嚴格按照 “墻體可靠支撐→拆除新建柱位置墻體→施工托梁及新增柱→待齡期達到要求后拆除墻體”的施工順序執行，其次在施工過程中，動態監測也同等重要。

托梁拆墻施工過程中，需要嚴格控制如下風險點：

（1） 拆除新增柱位置墻體及基礎開挖

托梁是通過新增的鋼筋混凝土柱將荷載傳遞至地基基礎的，新增柱需要將該位置的墻體進行局部拆除（開槽）后才能施工。 在墻體局部拆除前，應首先對墻體進行整體支撐，保證墻體自身穩定性。 在拆除過程中，嚴禁超寬拆和亂拆，并應采用靜力切割的方式進行開槽。 對墻體進行可靠支撐， 也是為了保證新增柱在基礎加固過程中的安全。

（2） 施工過程中的監測控制

托梁拆墻施工風險點較一般加固工程多， 必須重視過程動態監測， 特別是在拆墻的工序段，建議采用自動化監測，實時監測上部結構相關沉降、位移等， 保證拆墻工序段的人員安全。 墻體拆除后，理論上該墻體的所有荷載已經完成了傳至托梁的轉換， 但實際上存在部分應力和變形滯后的現象，所以建議在施工完成后仍然繼續監測，且不少于兩年。

4 結語

以往，托換技術在地基基礎加固處理工程中運用較多，鮮見在上部結構上的運用。 由于老舊房屋戶型布置很難滿足綜合品質提升和再利用改造的要求，因此托梁拆墻技術會在既有住區建筑功能提升綜合改造中發揮很大的作用，值得推廣。