谌信军
承重墙是房屋建筑的重要组成部分,其承担着来自于上部楼层的大部分重量,承重墙是建筑物的主体结构,但很多建筑物的业主由于自身装修设计的需要,通常会用破坏承重墙使用横梁的方法,以获得足够的空间及相应的格局。
承重墙是指房屋建筑中,用来承重上一层楼板的墙体,承重墙是建筑物主体结构的重要组成部分,对建筑物的稳定性与可靠性有着重要的影响。房屋建筑的墙体分为承重墙与非承重墙两部分,主要通过是否承受上层楼板的大部分压力而判断,有时需要借助施工图纸或实际现场进行检测后才能判定,建筑物承重墙与非承重墙示意图如图1所示,上楼板的压力主要加载到两侧承重墙上,而带有门窗的墙体几乎没有承担上层楼板的压力属于非承重墙。当前越来越多的房屋建筑在装修过程中按用户或装修的要求会修改格局或者改善建筑面积增加空间利用率,因此承重墙经常被要求去除,但承重墙对上层楼有支撑作用,直接去除会带来很大的风险,造成日后的安全隐患[1]。
承重墙被拆除会带来一些隐患,首先,房屋建筑室内的承重墙,主要用来支撑上一层建筑的楼板,如果被改动会导致对上层楼板的支撑力不足,楼板容易产生裂痕,这种裂痕随着时间的推移会逐渐扩大,最终造成楼板的塌陷。其次,对于没有塌陷的楼板,由于承重墙被移除,其对上层楼板的支撑力不够,建筑物的可靠性、平稳性、抗震性都会降低,建筑物的使用年限大大缩短,并且当地震等自然灾害来临时,建筑物坍塌的可能性增大[2]。
承重墙被破坏会带来楼板裂痕、塌陷、抗震性差、长期可靠性降低、寿命短等风险,究其原因主要是承重墙是房屋建筑的主要支撑结构,在拆除前整个建筑各个方面受力均衡,如果拆除其中墙体,导致局部受力不均,失去墙体支撑的部分应力集中,长期的压力导致楼板逐渐形变,由形变到裂痕,再到塌陷,影响建筑的可靠性与质量。因此,承重墙移出前必须考虑支撑力的平衡,需要通过改梁技术弥补承重墙拆除后的受力不均,通过梁的支撑,达到受力的平衡,提高建筑寿命与可靠性。
承重墙的拆除对房屋建筑有着重要的影响,但由于消费者对房屋建筑的要求越来越高,个性化越来越强,人们对房屋的内部布局与结构的要求也不尽相同,在房屋的装修过程中,为了重新规划建筑的布局有时承重墙需要被拆除,在这种情况下使用支撑梁替代承重墙的技术逐渐发展起来,支撑墙技术的应用不仅可以将承重墙移出,也可以保证原先的承载力,这种技术称之为承重墙改梁[3]。使用柱梁替代承重墙是当前改善房屋结构与布局的主要方法,其流程如下:
(1)设计。梁替代承重墙的过程中,首先要进行强度计算,对梁柱的“截面积”进行设计。设计的根据是承重墙承受上层楼板的压力、长度,根据这些数据信息设计梁柱的横截面积、钢筋混凝土的强度等指标。
(2)拆墙之前的梁柱支撑。设计好梁柱的参数后,要在承重墙两侧先增加两个支撑柱体,一般使用钢管支撑,这样做的目的是保证在拆除墙体的过程中保持受力的平衡,避免由于承重墙突然间被拆除导致的应力集中,保持各方面力的平衡,平稳过度。
(3)承重墙的拆除。在支撑物安装好后,开始进行承重墙的拆除流程,在拆除墙体后要对墙内的杂物进行清理,拆墙过程中保证支撑梁柱的稳定。
(4)撤除支撑梁柱的模具。墙拆除后增加梁柱的模具,设置模具过程中先安装底部模具,再安装钢筋,最后安装底部模具。
(5)混凝土的灌注。撤出模具后即开始灌注混凝土,灌注原则是自上而下,使用机器灌注,灌注要连续,灌注前要提前做好余量,一个接一个灌注孔进行灌注,灌注过程中要进行观察,在快灌满混凝土时,气泡刚漏出灌注孔外,进行下一个灌注孔的灌注,保证所有灌注孔灌满后仍有部分余量,避免二次灌注[4]。
某城市的花园小区,项目占地面积56385m2,由7栋多层建筑构成,在地下车库,小区7栋多层建筑的户型分为三种,一种是140m2的三房两卫一厅结构,一种是122m2的三房一厅一卫结构,最后一种是96m2的两室一厅一卫结构。该小区入住后业主普遍针对140m2客厅与书房之间承载墙进行改造,要求将其中一面承重墙拆除,增大客厅面积,提高客厅的宽敞度。经专业机构勘察,可以将该墙体拆除,并通过增加混凝土浇注梁的形式进行承重墙改梁的建筑改造。改造方案经有关部门认定可行,并获得批准[5]。
承重墙拆除需对支撑楼板的承重墙进行拆除,以增大客厅面积,提高客厅的宽敞度。通过墙体支撑上层楼板的长度以及其承重的载荷计算出梁的横截面积、梁内使用钢筋的数量。
梁经过结构设计后首先安装墙体两侧支撑柱,在承重墙两侧设置钢管,钢管与楼板接触部位增加横梁,与地面接触部位增加垫板,通过钢管的支撑,保证承重墙拆除过程中结构受力的稳定性。钢管与垫板要求撑紧。立柱间距以及截面积也要进行计算。其次,立柱稳固后进行墙体的拆除,在上层楼板上开孔,用于混凝土浇注,浇注口的间距1000mm,直径约150mm。再次,梁浇注前按底部模具、钢筋、侧面模具的流程进行浇注前的模具成型。最后,进行混凝土灌注,灌注过程中按图纸要求的施工顺序进行灌注,刚刚填满灌注孔即进行下一个灌注孔的灌注。待混凝土凝固后,并达到设计要求时,拆除模具。施工完毕后进行验收[6]。
承重墙改梁施工过程中应注意如下问题:(1)承重墙改梁必须经过有关部门批准,并进行勘察后才能进行。施工过程中要求专业的施工单位进行施工。(2)混凝土的灌注要保证连续性,避免分层、气泡等影响工程质量的问题出现。(3)混凝土凝固并达到强度后才能撤模。(4)改“梁”过程要严格按照施工顺序进行,承重墙两侧的支柱要保证足够的支撑,避免未接触严实即开始拆墙。(5)混凝土的强度等级要满足设计要求,为避免气泡的产生要进行振捣。(6)高层建筑由于高度更高,对承重墙的要求更高,使用改梁技术通常难以达到设计要求,通常高层建筑不建议墙改梁,承重墙改梁技术可以应用于多层房屋建筑的装修设计中。
承重墙是房屋建筑的主体结构,其主要作用是支撑上层楼板的压力,是房屋建筑的重要结构组成,对房屋建筑的质量、稳定性、抗震能力都有着重要的影响。当前由于业主对房屋的改造、增大空间利用率等装修要求,承重墙进程需要进行改造,通过墙改梁技术的应用可以有效避免承重墙拆除后对房屋建筑带来的塌陷、裂纹、抗震性差等安全隐患,提高房屋建筑工程的寿命与长期可靠性。