托換技術在磚混結構加固改造中的應用

孔春紅

【摘 要】托換技術主要是為了提高建筑物地基的承載力，調整因建筑物在使用過程中不均勻沉降所導致建筑物出現傾斜、開裂而采取的一種補救方式。本文以某工程為例，淺要闡述了托換技術在磚混結構加固改造中的應用，并分析了其存在的問題和改造設計，以供相關技術人員參考。

【關鍵詞】磚混結構；加固改造；托換

隨著社會的發展以及人民生活水平的提高，人們對于建筑物的要求也越來越高，尤其是對建筑物的使用功能與使用價值等各方面，都提出了更高的要求，這就促使很多既有建筑無法滿足人們的需求。據此，我們需要對既有建筑物的結構進行全面的改造。根據調查，我們了解到很多既有建筑的結構形式都是磚混結構，所以在對這些建筑進行改造的過程中，需要將建筑的承重墻體徹底拆除，也就是說，需要采用托換技術來承擔原來墻體的重量，然后將重量傳遞到基礎構件中。本文結合某工程實例，淺要分析了托換技術在磚混結構形式中的應用。

1.工程概述及總體方案

某工程地上結構為4層，結構形式為磚混結構，該建筑的東西總長度為44m，兩側的房屋進深為8.3m，中間的房屋進深為6.5m，已有18年的使用歷史。該結構的地基部分采用的是鋼筋混凝土條形基礎施工，上部主要采用的是預制空心板來承載上部結構的重量，并在該結構中設置有圈梁和構造柱。我們需要將該建筑改造成大空間來使用。

首先，在改造之前我們需要制定詳細而又合理的改造方案，然后將建筑墻體結構的頂部設置一定的托換梁，隨即將墻體結構拆除，這樣做的目的是需要將建筑上部分的荷載傳遞到托換梁上，最后傳遞到建筑的基礎部分?？梢哉f，在改造過程中，我們是采用的一個內框架來支撐原結構，所以說在設計與建立托換體系的過程中，我們需要對托換梁。垂直承重構件以及基礎部分進行全面考慮與設計。另外，由于被改造之后的建筑物剛度不足，而托換技術也在一定程度上改變了既有建筑的內力傳遞途徑，并且托換梁是上部結構承載的主要力量，這更說明設計合理的托換體系的重要性，結構安全、合理的改造方案是整個工程改造的重要環節。

2.托換梁的設計方法

2.1托換方法

眾所周知，磚混結構自重相對較大。并且在改造過程中需要拆除的墻體結構是承受建筑內力的主要構件，所以施工人員在采用托換梁來承載元結構的重量時，必須要做到謹慎小心。一般來說，我們根據建筑的實際情況，可以分為兩種托換方式：墻側夾芯梁托換和墻下單梁托換。

墻側夾芯梁托換的優點是：施工人員可以對托換體系進行混凝土的澆筑，并且能夠保證原墻體不受到損壞，在很大程度上提高了施工的安全系數與施工質量，等到澆筑混凝土的強度達到一定的要求時，再對原墻體進行拆除，保證了建筑物的穩定性，有效的防止了建筑物上部出現變形的情況；缺點是：（1）由于在澆筑混凝土的的過程中需要在原墻體的頂部向下澆筑，很難對混凝土進行均勻的振搗，施工難度極大；（2）在進行改造過程中，采用這種方式很不容易與原墻體結構形成整體，所以施工人員需要采取有效的措施將兩個結構進行合理的連接；（3）當施工人員采用這種托換技術時，需要對整個建筑的基礎部分、梁柱部分進行較大的調整，同樣也加大的施工的難度。

墻下單梁托換的優點是：（1）在采用該技術進行施工時，由于托換梁的寬度與墻體的寬度相等，這就提高了整個建筑的美觀程度，而且施工簡單，傳力體系較為簡潔；（2）在對建筑結構的基礎部分的處理比較方面，簡化了施工難度；（3）由于托換梁的上部結構屬于承重墻體，所以在施工過程中可以將墻梁考慮在施工中，適當的壓縮墻梁的高度。缺點是：在采用這種技術施工過程中，我們需要首先將原墻體拆除，然后再對托換體系進行混凝土的澆筑，這種做法在很大程度上損壞了原結構，不利于建筑的穩定性與質量，所以在采用該技術的過程中，施工人員必須要時刻監視結構的受力情況與變形情況，然后做好詳細的記錄，便于后期的加固與補救。

根據本工程檢測鑒定的結果。原結構施工質量較好且設有完備的構造柱、圈粱等，結構整體性優良，故綜合考慮各方面的因素，采用墻下單粱的托換方式。

2.2結構計算分析

（1）鋼支撐的抗壓強度及墻體局部受壓計算設梁上部設計荷載的分布集度為q，鋼支撐的間距為a，梁高為h，為偏于安全及計算簡便，將鋼支撐近似按兩端鉸接壓桿進行計算。

單個支撐的截面面積為：S=

式中f為支撐桿件材料的抗壓強度設計值；Φ為受壓桿件的穩定系數，為便于計算，可以近似地取0.9～0.95。

鋼支撐的上下端是通過鋼板支承在墻體上的，所以應對鋼板下的墻體進行局部抗壓承載力驗算?？砂聪率竭M行驗算：

qa≤?rf1A1

式中，r為砌體局部抗壓強度的提高系數，r=2；f1拆為砌體的抗壓強度設計值；A1為局部受壓面積，即鋼板與墻體接觸受壓面積；?為鋼板有效接觸面積系數，?取0.7～0.9。

（2）上部墻體抗彎強度驗算。拆除梁高范圍內的墻體，上部墻體荷載由鋼支撐傳到下部墻體，這時，設計上應進行上部墻體抗彎強度驗算。在工程實踐中。由于鋼支撐的布置比較密集，應力傳遞的夾角一般都在剛性角范圍內，一般可免于驗算。

3.施工關鍵技術

3.1施工順序

托換加固改造工程的施工順序至關重要。一般的施工順序如下：開挖基礎，綁扎鋼筋.澆筑基礎梁及柱墩混凝土—布設支撐體系。并將墻上的門窗洞口砌實，必要時還應對墻體進行加固—按設計圖紙將梁的縱筋及箍筋綁扎好—綁扎柱子鋼筋—澆筑梁柱混凝土—拆除托換梁下部墻體。

3.2施工監控

加固改造施工過程中。有許多因素未能預料，特別是在拆除承重墻體時。對各個施工階段都要準確測出沉降、傾斜、裂縫等有關數據，對建筑物進行嚴密監控，以便有異?，F象發生時可及時采取解決措施。

3.3支撐布設

在施工基礎和柱子時。要拆除部分墻體。因此，除須驗算剩余承重墻體的強度和穩定是否滿足要求外，還應采取有效的支撐體系。使得上部荷載分散傳遞，特別是在有較大洞口處，應適當加強支撐。

3.4混凝土澆筑

加固改造工程混凝土的和易性要好，便于澆筑，否則易造成蜂窩麻面，宜采用細石混凝土；水泥應采用早期強度發展較快的普通硅酸鹽水泥，以便使混凝土能夠較早地達到設計強度；混凝土中宜摻加適量膨脹劑并加強振搗。

4.結論

墻側夾芯梁托換與墻下單梁托換方式各有利弊，應根據對原結構檢測鑒定的結論，結合實際情況加以選擇。對于整體性和剛度較差的結構。建議使用前者，以盡量減少變形和對原結構的損傷；對于質量性能較好的結構，推薦使用后一種托換方式。 [科]

【參考文獻】

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