某四层框架结构拆除一层中柱的设计、施工、监测关键技术

张逸民 （安徽省建筑科学研究设计院，安徽 合肥 230001）

1 项目概况

某酒店坐落于合肥市黄金地段，共26层，客流量较大。随着酒店的不断发展，对会议场所的需求日益增强，因此公司迫切希望在现有附属配套建筑物中，通过加固改造，增加会议功能，从而能够使酒店入住率提高一个台阶。

业主方根据现状，在附属配套建筑物中，结合设计单位建议，选中了相邻的四层框架结构附属楼，拆除中柱，从而提供200m2的开敞空间，来作为酒店配套会议室。

2 结构设计

加固方案主要针对抽柱后的框支梁和框支柱进行加固。一层顶框架梁由300×700增大到900×1000的框支梁，一层及以下框架柱由600×600调整到700×1000的框支柱。加大的截面内有足够的空间可以合理布置钢筋，一楼的净高占用300mm，也可接受。钢筋分段分层锚固，新增钢筋可有效锚固。原柱宽范围内植筋2排，剩余一排伸至柱边，满足底部钢筋锚固比例。一层顶设计40mm叠合层，增加转换梁的侧向刚度，且增加新增负筋水平锚固长度。

图1 现状一层柱、一层顶梁板平面图

图2 加固方案

图3 计算模型示意图

图4 框支梁JGKL1横断面

3 指导施工

图5 框支梁JGKL1纵断面

本工程的重点及难点在于拆除柱的支撑及拆除，柱支撑顶紧卸载，然后施工框支梁，要求梁达到100%设计强度后采用绳锯拆除柱。

4 监测

在拆除过程中全程监控结构变形，贴应变片观察应力应变变化。

4.1 测点布置

测点的具体位置及编号情况如图6。

4.2 竖向变形监测

测点编号E1 S1 W1 N1绳锯切割前 0.00 0.00 0.00 0.00监测工况绳锯第一次切割完成后 2.19 2.25 2.21 2.23绳锯第二次切割完成后 4.12 4.22 4.18 4.33梁与柱完全分离20min 4.36 4.43 4.39 4.46

在绳锯切割前到梁与柱完全分离20min，被测梁实测竖向变形在4.36mm～4.46mm之间，应变在-28.75 με～67.69με之间，且未监测到裂缝产生。

4.3 应变监测

测点编号S1' S2' S3' N1' N2' N3'绳锯切割前 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00监测工况绳锯第一次切割完成后 36.32 -15.21 27.80 45.62 -18.55 23.86测点编号S1' S2' S3' N1' N2' N3'绳锯第二次切割完成后 58.48 -21.22 50.98 62.05 -23.47 54.94梁与柱完全分离20min 62.37 -27.50 57.56 67.69 -28.75 56.83备注 未监测到裂缝产生监测工况

5 结论

通过对工程实例的研究分析，介绍了多层框架的抽柱设计方法、施工要点及安全监测等方面，尤其在施工过程中控制范围及施工步骤，可保持上部楼层持续营业，仅在拆除混凝土柱子的前后3天暂停营业，给业主减少不便。本工程可为类似工程提供实际经验。

图6

图6-1 梁底位移计位置及编号示意（单位：mm）

图6-2 应变计位置及编号示意（单位：mm）