浅谈旧房砖混结构托梁换柱施工

沈隽 杜峻松

摘 要：在我国规模庞大的建筑改建工程中，砖混结构建筑改建工程占有很大比例。基于砖混结构墙体不能承受改造后的巨大负荷，而全部拆除则面临项目规模大、工程造价高昂、施工时间太长等问题。为妥善解决砖混结构建筑改建问题，经过长期实践摸索，人们总结出了托梁换柱施工技术。文章以某处砖混建筑改建工程为例，对旧房砖混结构托梁换柱施工进行了系统阐述，对施工前期准备、施工方案论证、结构设计等阶段进行了较为详细的说明，并对施工技术要点和施工中需要注意的问题进行了强调。

关键词：砖混结构；托梁换柱；工程改建

引言

随着我国城市化建设事业不断深入，大规模的老旧建筑面临着改建、拆除等问题。如果全部拆除重建，不仅成本太高、用时过长，涉及到的问题更加复杂，而且还会造成巨大资源浪费。因此，在现有基础上按照新规划、新要求予以改建，提高建筑服务能力，已成为当前城市改造建设工程中不可或缺的重要组成部分。在需要改建的老旧建筑中砖混结构建筑占很大比例。由于砖混结构自身性能上的缺陷，砖混结构建筑在改建工程中多数采用托粱换柱的施工设计方案，以保障改造后的建筑符合设计目标的功能要求，且合理控制改建工程成本。下面以某处砖混建筑改造工程为例，对砖混结构建筑托梁换柱工程进行系统介绍，希望能够帮助广大施工企业理清思路，更好地开展房屋改建工作。

1 实例工程情况简介

示例建筑为砖混结构，于1988年建成，层数为2层，总建筑面积为1102平方米。一层用于办公，采用小开间设计，横墙承苇。楼盖使用预应力空心板施工。二楼用作会议室，采用大开间设计，用钢筋混凝土薄腹梁和预应力空心板建设屋面，承重墙为纵墙。毛石条形基础，每一层都采用圈梁设计，一楼层高3.6米，部分区域高达4.2米，二楼层高5.4米。改造目的是将一楼改为大空间商业用房。

在前期调查中发现，该建筑物在当初建设时未作抗震设计，且地质勘察资料已不可考。基于建筑物墙体和楼面已经发生开裂现象，改造单位决定在改造工程开始前先对该建筑物进行了系统的检测和鉴定。具体检测和鉴定项目包括补充地质勘察、建筑物的不均匀沉降及倾斜变形情况鉴定、梁、砌体和构造柱的机械性能指标检测、墙体及楼面的开裂情况鉴定、屋面薄腹梁与柱项、屋面板与薄腹粱的预埋件联结情况鉴定等。

在补充地基勘察中，项目单位对地基土的基本信息进行了确定。地基土由4部分组成，从基础底面算起自上而下依次为填土、淤泥质土、细砂和密实粗砂。对应土嚷厚度分别为6.2米、3.1米、2.4米和3.7米。同时项目单位还发现在改建建筑北侧有一道排水沟，沟深3米，其内水分渗入建筑物地基土内，建筑物北侧地基土质长期遭受浸泡变得松软，导致建筑物不均匀沉降严重，从而造成一层楼面墙体开裂，二层楼面沿走廊位置墙体出现两条纵向裂缝贯穿整个建筑，开裂幅度最大位置处为12毫米，底层横墙斜裂缝最大宽度达8毫米。此外，内外纵墙也有多处发生开裂现象，裂缝最宽处开裂幅度达6毫米。

2 施工方案论证

结合改建对象建筑物一楼承重墙为横墙，二楼承重墙为纵墙以及改造工程不涉及建筑外墙的实际情况，本次改建工程目标定为以底层框架代替一层横墙承载二楼楼面载荷，原外纵墙依然负责承载屋面载荷。以下两个问题需要在施工设计时予以注意：一是在进行底层框架托换墙体作业时，要尽量减少下层施工对不涉及改造的上层建筑的影响，特别是防止出现新的附加变形。为达到这个目的，在施工時要妥善处理框架柱与原有结构固定部分的连接。要做好框架梁挠曲变形及新设基础沉降指标的控制。二是在本次改造后外纵墙依然负责承载二层墙体及屋面荷载。对于外纵墙及其他相关构件原本就有的不均匀沉降和裂缝等问题，要在本次改造过程中予以处理，消除隐患，增强墙体牢固程度，确保建筑使用安全。

3 改造工程结构设计

3.1 在基础设计方面

为使基础沉降和沉降差最小化，提高建筑结构安全水平，在进行基础设计时，下卧层地基容许应力值应选择较小值进行计算。用简支梁的方法计算基础梁，必要时可以适度增加梁断面面积。

3.2 在换柱设计方面

通过相关验算，原有砖柱无法承担改造后的载荷，且不能使用加固的方式进行增强，所以要用混凝土柱进行替代。为避免意外情况发生，混凝土柱使用间隔凿除砖垛柱施工方法，在凿除原有砖柱的同时进行混凝土柱的浇筑作业。

3.3 在托梁设计方面

本次改造工程，建筑上托梁位于标高4.5米的位置。施工时，首先在砖墙内与托梁对应的位置处间隔埋入50毫米直径的钢管，各钢管间用钢板固定，彼此保持800至1000毫米的间距。在此基础上将钢管间砖砌体凿除，最后进行钢筋绑扎和混凝土浇注作业。

4 砖混结构托梁换柱施工技术要点

（1）在进行托梁换柱施工时，首先进行微型桩设置，其次浇注混凝土承台及托换柱，然后进行二层框架梁间隔两跨施工，最后拆除底层墙体。

（2）在进行桩基施工期时，要避免对原建筑纵横承重墙的损坏，确保其完好性。承重墙开洞大小要予以控制，宽、高均不能超过基础承台宽、高l00毫米。

（3）确保现浇混凝土施工缝位置符合设计要求。通常在基础承台顶面和柱帽底部设置柱施工缝。在进行浇注梁和柱帽施工时，需要进行楼板开洞作业，在施工时要谨慎，避免对楼板内钢筋造成损害，开孔直径控制在120毫米以内。

（4）确保新旧混凝土结合紧密牢固，以及原有混凝土构件表面清洁，并涂刷界面剂。

（5）在进行原承重横墙拆除作业时，要按照先中间后两边的顺序进行，需要注意的是，拆除作业对象仅为新浇梁下皮砖。

（6）相对于新建工程，改造工程面对的施工条件更加复杂，安全影响因素更多，为保障施工安全。在施工开始前要对建筑存在的沉降、裂缝等不利因素进行全面检测并详细记录，施工期间要由专人进行跟踪，确保各数据始终处于施工允许范围内。

5 砖混结构托梁换柱施工中需要注意的问题

（1）由于在托梁换柱施工过程中原有建筑负荷一直存在，施工条件更加复杂，在施工过程中，每一道工序，特别是在拆除支撑及托粱下砖砌体时，要保持对各重要部位的观察，并详细做好施工记录，在确保没用异常情况的前提下方可开展后续施工作业。

（2）砖墙开洞作业是砖混结构托梁换柱改建施工的关键环节，具有工程量大、施工技术要求高的特点，必须由专业人员负责进行。

6 结束语

实例中的建筑经上述改造后使用效果良好，时至今日尚未发现不均匀沉降、结构变形显著等问题。同时，改造工程用时较短，程序相对简单，在提高建筑使用功能的同时保障了正常使用，项目经济性能表现良好。此外，在建筑改造过程中还存在少量问题没有解决，需要在今后工作中深入研究。我国城市化进程正在加快推进，老旧建筑砖混结构改造工程不断增多。建筑企业及相关技术人员要继续加大力度深入研究砖混结构建筑改造技术，提高施工水平，保障施工质量，为我国城市化建设事业的顺利实施做好技术保障。

参考文献

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