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摘 要：本文以某工程加固改造为实例，介绍某办公楼门厅的预应力托梁拆墙的设计与施工技术。针对某砖混办公楼门厅部分钢筋混凝土梁、柱结构的改造进行了计算与分析，并根据计算分析结果提出相应的加固方案，可为类似工程提供参考。
关键词：办公楼；加固改造； 设计
一、引言
既有建筑，有的由于使用性质改变而导致荷载增加；有的为了增加使用面积，在层高较大的部位或在屋顶上进行加层；有的为满足节能有关规定，需将楼层周边凹凸部分补平改造；有的需要进行抗震加固；有的由于遭受火灾、超载、地基不均匀沉降等原因需要进行加固处理等。既有建筑的改造、加固日益增多。因此，建筑结构设计人员根据形势的发展应不但能熟练地从事新建筑的结构设计，还要逐渐熟悉和掌握对既有建筑的改造和加固设计工作。砖混结构建筑的抵抗变形能力小，延性较差，其抗拉、抗剪性能较低，砌体之间的连接也很容易受到破坏，导致其整体性不好，抗震性能也相对较差。
二、现有砖混建筑加固技术
（一）基础加固技术分析
在现有建筑物中，不能正常使用的原因主要是裂缝和倾斜，造成裂缝和倾斜的原因可能是地基基础原因或在原有层数的基础上加层改造，这些原因可能导致现有建筑基础荷载加大。原建筑物地基承载力不足或变形不能满足要求时，应首先加强基础，加强现有的建筑基础方法可以概括为：基础加宽技术、变换基础类型、墩式或桩式托换技术、地基加固技术和综合加固技术。
（二）砖砌体和钢筋混凝土构件加固技术
在我国现阶段，砖砌体结构加固技术的主要方法有：水泥灌浆的方法，增加或扩大壁柱和加构造柱，圈梁砌体的方法，将砌体扩大截面法，配筋喷加固方法。在上述加固方法中，注浆方法应用于由于承载力不足而产生的砖石砌体变形裂缝，这种方法在提高砌体承载力方面效果不明显；扩大砌体截面法主要用于砖石砌体承载力不足，但尚未破裂，或只有轻微的裂纹的建筑，但是这种方法的缺陷是使用较大的截面。对于钢筋混凝土构件，如果表面出现缺陷，经常用来抹水泥浆、水泥砂浆的方法来弥补。对于深层次的缺损，可以用比原来的混凝土强度高一级的细石混凝土浇注或水泥灌浆、化学注浆加固等方法；如果构件抗力不足，结构需要加强，传统的方法是喷涂混凝土增大截面，或增加支点和外包钢，粘钢加固等措施。
三、工程案例
（一）工程概况
某单位办公楼，5层砖混结构，上世纪八十年代建造，为纵、横墙混合承重体系，楼盖为现浇钢筋混凝土，基础为砖砌条形基础，现结合建筑物整体装修改造，准备扩大门厅的使用面积。如果拆除首层轴上的轴～墙段，门厅的使用面积将扩大一倍。首层层高为3.65m，拆除局部墙体形成大空间，也不会感到压抑。配合新装修，门厅增设吊顶和灯饰，可获得较好的使用功能。拟拆除墙段是370厚普通红砖墙，轴线长10.2m，为承重墙。该墙除承担上面2-5层370厚墙体本身自重外，还承受走廊楼盖钢筋混凝土小梁传来的垂直荷载，因此，改造时需采用托換技术。
（二）托梁拆墙方案
根据原结构受力特点和现场情况，拆除底层墙体，改变了原结构传力路线，拟采用闭合托架作为拆墙后新的传力结构，即上部2～5层竖向荷载经上托架梁TJL传给托架柱TJZ，由托架柱传至地基梁DL，再经地基梁传给原条形基础。考虑到原结构从上到下荷载是均匀传递，而改造后的托架传力为非均匀受力，尤其是柱基为集中荷载，故地基梁除沿原纵墙设置外，也在横向局部增设。
（三）预应力技术应用及托架
上托梁TJL跨度10.2m，经计算总垂直荷载为251.0Kn/m，支座弯矩为1636.0KN·m，跨中弯距为1628.3 KN·m，支座剪力为1280.0 KN。此梁特点是跨度较大，承担的荷载较重，因此设计中采用钢骨混凝土和预应力混凝土与原砖墙合成一体的组合梁。梁截面尺寸及配筋如图四所示，砖墙两侧各加180mm×900mm的混凝土截面，梁上、下受力筋为2L200×125×16的角钢，再配2束7Φ5有粘结预应力的钢绞线。托架柱TJZ四角各配置L160×16角钢。纵向地基梁DL为钢骨混凝土与原砖砌条形基础组成的组合结构，上下各配2L200×125×16的角钢。横向地基梁为钢筋混凝土构件，高度与纵向地基梁相等。
（四）施工方法及工艺
托架施工顺序：纵横地基梁一托架柱一托架梁一一、二层夹板墙一拆除墙体。预应力筋长度为12.8m，按常规可采用一端张拉。为了更有效充分地建立预应力，避免一端张拉时出现过大的摩擦损失，采用了两端同时张拉工艺。
实际操作时，在梁的两端各设置一套张拉设备，同时驱动油泵进行张拉。张拉时采取了分级加载的办法，即每隔40.0kN稍停顿一下，以保证两套设备同步施加预应力。待张拉力达到设计张拉控制力195.3kN时，两套设备同时卸荷，并控制卸载速度，以避免出现过大的回缩量。张拉完成后，实测预应力筋伸长量，并同理论伸长值进行比较，确认张拉效果。
三、砖混结构加固的质量控制
（一）加大钢材质量的把控
首先要在钢筋品种、规格、性能及质量上严格把关，必须采用符合设计要求及国家相关标准、规定的钢材，应严禁使用无出厂合格证、无标志或未经进场检验的钢材以及再生钢材。另外现场钢材的存放应做好防水或高处存放等措施，此外在使用前应先进行除锈工作，锈蚀严重的还应重新进行受力等性能进行检验，检验合格方可使用。
监理必须承担其职责，应对整个工程质量严格跟踪把控。在钢筋的绑扎和安装过程中，首先都应对施工图纸进行深入研究，熟悉图纸，根据施工图严格按规范标准要求正确下料。另外在以往施工过程中普遍存在钢筋绑扎等不符合要求，如绑扎位置随钢筋随走随断等，所以钢筋绑扎位置及质量应严格遵循相关要求，下料前就应计算好钢筋绑扎或焊缝的合理位置。钢筋采用焊接的，要根据设计及规范要求选择合理的焊接材料，焊缝饱满要符合规范要求，还应对焊件按规定进行受力检测。
（二）加大混凝土质量的把控
在砖混结构房屋加固施工过程中，混凝土质量的好坏是影响房屋修复质量的最为重要的环节之一，它将直接影响到建筑物的坚固性和耐久性。砌筑砂浆应通过试配确定配合比，砂浆搅拌应采用机械搅拌，搅拌时间必须符合相关规定，必要时经检验其性能符合设计要求后方可使用，水泥砂浆应随拌随用，加固用的砌筑砂浆，其抗压等级应比原砌体使用的砂浆抗压强度等级提高一级。再次混凝土浇筑时应边浇筑边振捣，振捣要充分。另外按规范要求进行合理养护。
（三）施工中合理、科学运用加固方法
施工过程是一系列相互联系与制约的工序构成，所以对施工过程的质量控制，必须以施工工序质量控制为基础和核心。只有严格控制工序质量，才能确保施工项目的实体质量。 另外合理、科学的加固方法也非常重要。在选择具体加固方法之前，要对建筑物进行整体分析，对各种加固方法要充分辩证和讨论，看哪种加固方法最适合。
参考文献
【1】耿萍；姚勇；刘影；混凝土结构加固技术在某加层改造工程中的应用[J]；四川建筑科学研究；2007年04期
关键词：办公楼；加固改造； 设计
一、引言
既有建筑，有的由于使用性质改变而导致荷载增加；有的为了增加使用面积，在层高较大的部位或在屋顶上进行加层；有的为满足节能有关规定，需将楼层周边凹凸部分补平改造；有的需要进行抗震加固；有的由于遭受火灾、超载、地基不均匀沉降等原因需要进行加固处理等。既有建筑的改造、加固日益增多。因此，建筑结构设计人员根据形势的发展应不但能熟练地从事新建筑的结构设计，还要逐渐熟悉和掌握对既有建筑的改造和加固设计工作。砖混结构建筑的抵抗变形能力小，延性较差，其抗拉、抗剪性能较低，砌体之间的连接也很容易受到破坏，导致其整体性不好，抗震性能也相对较差。
二、现有砖混建筑加固技术
（一）基础加固技术分析
在现有建筑物中，不能正常使用的原因主要是裂缝和倾斜，造成裂缝和倾斜的原因可能是地基基础原因或在原有层数的基础上加层改造，这些原因可能导致现有建筑基础荷载加大。原建筑物地基承载力不足或变形不能满足要求时，应首先加强基础，加强现有的建筑基础方法可以概括为：基础加宽技术、变换基础类型、墩式或桩式托换技术、地基加固技术和综合加固技术。
（二）砖砌体和钢筋混凝土构件加固技术
在我国现阶段，砖砌体结构加固技术的主要方法有：水泥灌浆的方法，增加或扩大壁柱和加构造柱，圈梁砌体的方法，将砌体扩大截面法，配筋喷加固方法。在上述加固方法中，注浆方法应用于由于承载力不足而产生的砖石砌体变形裂缝，这种方法在提高砌体承载力方面效果不明显；扩大砌体截面法主要用于砖石砌体承载力不足，但尚未破裂，或只有轻微的裂纹的建筑，但是这种方法的缺陷是使用较大的截面。对于钢筋混凝土构件，如果表面出现缺陷，经常用来抹水泥浆、水泥砂浆的方法来弥补。对于深层次的缺损，可以用比原来的混凝土强度高一级的细石混凝土浇注或水泥灌浆、化学注浆加固等方法；如果构件抗力不足，结构需要加强，传统的方法是喷涂混凝土增大截面，或增加支点和外包钢，粘钢加固等措施。
三、工程案例
（一）工程概况
某单位办公楼，5层砖混结构，上世纪八十年代建造，为纵、横墙混合承重体系，楼盖为现浇钢筋混凝土，基础为砖砌条形基础，现结合建筑物整体装修改造，准备扩大门厅的使用面积。如果拆除首层轴上的轴～墙段，门厅的使用面积将扩大一倍。首层层高为3.65m，拆除局部墙体形成大空间，也不会感到压抑。配合新装修，门厅增设吊顶和灯饰，可获得较好的使用功能。拟拆除墙段是370厚普通红砖墙，轴线长10.2m，为承重墙。该墙除承担上面2-5层370厚墙体本身自重外，还承受走廊楼盖钢筋混凝土小梁传来的垂直荷载，因此，改造时需采用托換技术。
（二）托梁拆墙方案
根据原结构受力特点和现场情况，拆除底层墙体，改变了原结构传力路线，拟采用闭合托架作为拆墙后新的传力结构，即上部2～5层竖向荷载经上托架梁TJL传给托架柱TJZ，由托架柱传至地基梁DL，再经地基梁传给原条形基础。考虑到原结构从上到下荷载是均匀传递，而改造后的托架传力为非均匀受力，尤其是柱基为集中荷载，故地基梁除沿原纵墙设置外，也在横向局部增设。
（三）预应力技术应用及托架
上托梁TJL跨度10.2m，经计算总垂直荷载为251.0Kn/m，支座弯矩为1636.0KN·m，跨中弯距为1628.3 KN·m，支座剪力为1280.0 KN。此梁特点是跨度较大，承担的荷载较重，因此设计中采用钢骨混凝土和预应力混凝土与原砖墙合成一体的组合梁。梁截面尺寸及配筋如图四所示，砖墙两侧各加180mm×900mm的混凝土截面，梁上、下受力筋为2L200×125×16的角钢，再配2束7Φ5有粘结预应力的钢绞线。托架柱TJZ四角各配置L160×16角钢。纵向地基梁DL为钢骨混凝土与原砖砌条形基础组成的组合结构，上下各配2L200×125×16的角钢。横向地基梁为钢筋混凝土构件，高度与纵向地基梁相等。
（四）施工方法及工艺
托架施工顺序：纵横地基梁一托架柱一托架梁一一、二层夹板墙一拆除墙体。预应力筋长度为12.8m，按常规可采用一端张拉。为了更有效充分地建立预应力，避免一端张拉时出现过大的摩擦损失，采用了两端同时张拉工艺。
实际操作时，在梁的两端各设置一套张拉设备，同时驱动油泵进行张拉。张拉时采取了分级加载的办法，即每隔40.0kN稍停顿一下，以保证两套设备同步施加预应力。待张拉力达到设计张拉控制力195.3kN时，两套设备同时卸荷，并控制卸载速度，以避免出现过大的回缩量。张拉完成后，实测预应力筋伸长量，并同理论伸长值进行比较，确认张拉效果。
三、砖混结构加固的质量控制
（一）加大钢材质量的把控
首先要在钢筋品种、规格、性能及质量上严格把关，必须采用符合设计要求及国家相关标准、规定的钢材，应严禁使用无出厂合格证、无标志或未经进场检验的钢材以及再生钢材。另外现场钢材的存放应做好防水或高处存放等措施，此外在使用前应先进行除锈工作，锈蚀严重的还应重新进行受力等性能进行检验，检验合格方可使用。
监理必须承担其职责，应对整个工程质量严格跟踪把控。在钢筋的绑扎和安装过程中，首先都应对施工图纸进行深入研究，熟悉图纸，根据施工图严格按规范标准要求正确下料。另外在以往施工过程中普遍存在钢筋绑扎等不符合要求，如绑扎位置随钢筋随走随断等，所以钢筋绑扎位置及质量应严格遵循相关要求，下料前就应计算好钢筋绑扎或焊缝的合理位置。钢筋采用焊接的，要根据设计及规范要求选择合理的焊接材料，焊缝饱满要符合规范要求，还应对焊件按规定进行受力检测。
（二）加大混凝土质量的把控
在砖混结构房屋加固施工过程中，混凝土质量的好坏是影响房屋修复质量的最为重要的环节之一，它将直接影响到建筑物的坚固性和耐久性。砌筑砂浆应通过试配确定配合比，砂浆搅拌应采用机械搅拌，搅拌时间必须符合相关规定，必要时经检验其性能符合设计要求后方可使用，水泥砂浆应随拌随用，加固用的砌筑砂浆，其抗压等级应比原砌体使用的砂浆抗压强度等级提高一级。再次混凝土浇筑时应边浇筑边振捣，振捣要充分。另外按规范要求进行合理养护。
（三）施工中合理、科学运用加固方法
施工过程是一系列相互联系与制约的工序构成，所以对施工过程的质量控制，必须以施工工序质量控制为基础和核心。只有严格控制工序质量，才能确保施工项目的实体质量。 另外合理、科学的加固方法也非常重要。在选择具体加固方法之前，要对建筑物进行整体分析，对各种加固方法要充分辩证和讨论，看哪种加固方法最适合。
参考文献
【1】耿萍；姚勇；刘影；混凝土结构加固技术在某加层改造工程中的应用[J]；四川建筑科学研究；2007年04期