砖混结构建筑墙体托换设计与施工技术

砖混结构建筑墙体托换设计与施工技术

田彬

大庆建筑安装集团有限责任公司

改变建筑使用功能以及增加建筑室内使用空间，是现阶段旧房改造面对的主要问题。为在真正意义上实现对上述需求的满足，大部分建筑工程会采用拆除承重墙的方式。砖混结构则需要利用可靠的墙体托换技术，满足上述工程改造的目标。在改建工作完成后，建筑的安全性以及可靠度不会受到破坏。这可充分说明墙体托换设计起到的重要作用与价值。需要在客观认识其优势与不足的基础上，对其进行科学使用。

一、墙体托换技术的内涵与特征

1.墙体托换技术特点

砖混结构建筑承重墙托换技术的主要特点是通过增设托换内框架的方法,将建筑原有的单纯砖混结构体系改变成为砖混一内框架结构组合体系,使主体结构的传力途径改变,最终达到拆除被托换墙体的目的。由于建筑结构体系的变化,主体结构的荷载传递从原有的楼面、墙体、条形基础的面均布和线均布荷载传递改变成为楼面、托换框架一独立基础的面均布、线均布和集中荷载传递。因此,在改造加固设计中,校核原地基和基础的承载力、设置安全合理的托换框架是该设计工作重点。建筑主体结构的刚度，因为墙体拆除被不断削弱，所以必须在设计过程中实现对主体结构整体刚度的充分调整，并在处理新增内框架与保留墙体连接的基础上提升建筑整体抗震性能，这对建筑整体质量与水平的提升都有积极意义。

2.设计细节与思路

在计算砖混结构建筑承重墙托换时，需要涉及到多方面内容，主要包括建筑墙体拆除管理方案、建筑主体结构改错前后的受力简图，以及相应模型的计算与校核工作。在分析改造中，同样要给予内力变化、荷载转移以及构建工作性质应有的重视程度，实现对结构整体抗震性能的全面熟悉与掌握。设计方案同样需要确定结构加固区域范围，砖混结构建筑承重墙托换设计与基础改造设计以及托换框架设计工作之间存在密不可分的联系，与加固方案设计之间同样存在直接关联。托换柱配筋与构造设计、托换框架节点设计以及构造连接设计等，都在托换框架设计的涵盖范围之内，必须在综合考虑多方面内容的基础上，实现对方案加固的科学设计，并发挥其辅助作用实现对主体结构刚度以及抗震性能的进一步提升。

二、墙体托换工程实例

某医院病房楼建于1971年,为一栋地下1层、地上4层的砖混结构医疗楼,采用筏板基础,建筑面积340Om2。建设单位为了实现各层室内大空间的功能,需要逐层拆除室内3道承重内墙,因此,本工程加固设计时采用墙体托换技术解决了该问题。本工程墙体托换方案为:在托换框架柱的下方通过增设柱墩使建筑下部基础满足抗冲切要求；在各层间相交墙体上设置水平拉结筋使二者共同工作并分担部分轴力；托换框架梁通过肩梁与保留的承重墙体形成整体以增加托换梁的承载能力。

1.加固基础

根据改造后的结构情况,计算托换柱柱脚处的内力,考虑到基础底板的抗冲切要求,在原基础底板上方柱脚处增设柱墩以加大基础抗冲切面积。换梁(肩梁)设计托换梁的作用是将上部荷载通过托换梁传给柱和基础。托换梁设置于各层楼板之下的砖墙两侧,托换梁在柱及砖墙两侧通过,一端搁置在混凝土托换柱上,另一端搁置在墙上,其托换梁的截面尺寸及配筋由计算确定。托换肩梁的作用是将托换框架梁与保留的承重墙体形成整体以增加托换梁的承载能力。

2.设计换梁

托换梁的作用是将上部荷载通过托换梁传给柱和基础。托换梁设置于各层楼板之下的砖墙两侧,托换梁在柱及砖墙两侧通过,一端搁置在混凝土托换柱上,另一端搁置在墙上,其托换梁的截面尺寸及配筋由计算确定。托换肩梁的作用是将托换框架梁与保留的承重墙体形成整体以增加托换梁的承载能力。

3.设计框架节点以及验算局压

框架节点设计为半刚性节点,托换梁与原承重墙相交处增设20mm厚M10砂浆垫层使原承重墙与托换框架柱承受楼面荷载,避免局压破坏。

三、施工要点

1.按照顺序施工

砖混结构建筑实施墙体逐层托换改造时,主要依靠待拆墙体作为施工临时支撑,故墙体托换的施工应自下向上进行、自上向下拆除,具体如下：

（1）拆除托换框架基础处局部原墙体,锚栽钢筋,施工托换框架柱基础。

（2）由下向上逐层拆除层间托换框架柱处原墙体、施工层间托换框架柱；层间原墙体开洞、施工层间托换框架梁。

（3）重复（1）、（2）施工内容直至楼顶层。

（4）由楼顶层向下逐层拆除层间被托换墙体。

（5）重复（4）施工内容直至楼底层。

2.注意事项

（1）基础加固时,应将新加基础范围内的旧基础凿毛,用水冲刷干净。

（2）浇灌托换梁混凝土时,在各层空心板端头,即靠墙处凿灌浆孔,每块空心板凿2个孔,孔凿在预制空心板的孔道中,不得打断预制空心板的肋。凿孔之前,应对空心板加临时支撑,以防出现安全事故。浇灌混凝土时应从楼板凿出的灌浆孔灌入。

（3）灌注托换梁、柱混凝土之前原楼板、砖墙抹灰必须打掉,清理干净,砖墙表面应充分浇水。

（4）墙体拆除和楼板开洞不要施加较大的冲击力和较大的振动力,严禁采用风镐和大锤。

（5）加固完毕后待混凝土强度达到设计要求,再拆除墙体(即先加固后拆墙),被拆除的墙体拆到新加的托换梁底为止,两托换梁之内所夹的墙体不要拆除。

（6）被托换墙体拆除时应采用仪表随时监测托换梁变形。

结语：安全、可靠、方便是墙体托换技术的明显优势与特征，在快捷性方面，托换技术远远优于其他技术。墙体托换技术凭借自身强大的优势与特征，大面积应用于国内旧房改造工程当中。在不同程度上实现对砖混结构建筑改造功能需求的满足。这不仅是顺应时代发展与潮流的直观体现，也可在不断创新与改革施工技术的基础上，满足人们日益丰富的多样化需求。促使墙体托换技术充分发挥自身价值与作用，推动我国建筑行业进一步发展。

参考文献：

[1]邵剑文,干钢,何勇.某砖混结构墙体托换过程监测及性能研究[J].工业建筑,2011,41(12):141-145.

[2]相军,王忠,宋康哲.托换梁技术在砖混结构加固改造中的应用[J].淮阴工学院学报,2015,24(3):49-53.