隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對于居住以及辦公的環(huán)境要求越來越高，很多舊的老的房屋外觀以及功能已經(jīng)不能夠滿足人們的日常需要，然而我國的土地資源緊張，沒有更多的土地提供給人們進(jìn)行房屋建設(shè)。在這種情況下，人們只能對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造加固，使其滿足日常要求。加固設(shè)計涉及到拆除承重墻體，增設(shè)構(gòu)造柱、墻體進(jìn)行開口或者封堵原有洞口等問題。本文結(jié)合實(shí)際案例，對磚混結(jié)構(gòu)的加固以及改造方法進(jìn)行了探析。

1 工程概況

某縣的農(nóng)村信用社，現(xiàn)有的房屋結(jié)構(gòu)為三層磚混結(jié)構(gòu)，建造于80年代，承重墻體是普通燒結(jié)磚，墻體厚度為240mm，樓板采用混凝土現(xiàn)澆，基礎(chǔ)形式為墻下條形毛石基礎(chǔ)，在房屋的外墻四個大腳處以及底層的（4、5）-（A、C）軸處澆筑有240mm混凝土構(gòu)造柱，而且每一層都設(shè)有混凝土圈梁，該房屋目前的主要使用功能為營業(yè)廳與辦公室，二層以上的房間主要使用功能為住宿、會議室。房屋設(shè)計為不上人屋面，底層的高度為4.2m，二層與三層的高度均為3.3m。由于年代過長，現(xiàn)場無法找到相關(guān)的圖紙，所以采用現(xiàn)場檢測方法測得所需的材料強(qiáng)度數(shù)據(jù)。該房屋的底層平面布置如圖1。

圖1 房屋底結(jié)構(gòu)平面布置示意圖

2 工程改造設(shè)計方法

針對現(xiàn)有的房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造加固設(shè)計，提出的加固設(shè)計方案以及加固設(shè)計以后的房屋平面布置圖如圖2所示，其中有陰影的墻體為在改造以后需要保留的承重墻，而其他墻體為新增的隔墻。房屋加固方案中主要進(jìn)行改造的部分為房屋底層的營業(yè)廳與辦公室，二層樓與三層的房屋結(jié)構(gòu)均不發(fā)生變化，因此磚混結(jié)構(gòu)的主要改造內(nèi)容為下面內(nèi)容。

圖2 擬改造后房屋底層平面布置示意圖

（1）根據(jù)拆除方案，拆除軸線（C）-（4-6）、（5）-（C-D）、（1/5）-（C-D）的承重墻體與軸線（5-6）-（C-D）的混凝土樓梯，在房屋功能的使用上將營業(yè)室的柜臺向后移動，這樣可以擴(kuò)大營業(yè)廳的客戶等候服務(wù)區(qū)的面積，也能夠使得第一層的營業(yè)廳辦公室的空間更加寬敞，功能更強(qiáng)大。拆除樓梯之后，對留下來的板洞口進(jìn)行封堵作業(yè)，并在軸線（4-5）-（1/C-D）處增加一個鋼筋混凝土的小金庫，將軸線（5-6）-（1/C-D）建造成憑證辦公室。

（2）根據(jù)實(shí)際狀況對軸線（D）-（4-5）、（1）-（B-C）、（1）-（C-D）進(jìn)行窗洞口的封堵作業(yè)，并在軸線（1）-（C-D）處靠近C軸的位置設(shè)計一個門洞，封堵軸線（D）-（1-3）、（4）-（C-D）、（C）-（1-3）處，使其成為墻體，并在軸線（4）-（C-D）靠近C軸的位置增加一個門洞，以及對軸線（2）-（B-C）上原有的洞口進(jìn)行封堵，在軸線（C）-（1-3）靠近1軸處以及軸線（2）-（A-B）靠近A軸處增加一個洞口，將軸線（1-2）-（A-C）位置改造成一個信貸辦公室，將軸線（3）-（C-D）靠近C軸的地方增加一個新的樓梯通道。

（3）根據(jù)現(xiàn)場情況以及設(shè)計內(nèi)容，在軸線（a/C）-（1-3）處增加新的墻體，并將軸線（1-3）-（a/C-D）處建造一個辦公室。

（4）擬對（2-4）-（A-C）軸間監(jiān)控室（取款機(jī)室）位置在該區(qū)域進(jìn)行調(diào)整。

3 改造方法對房屋結(jié)構(gòu)的影響分析

（1）改造方法對房屋上部結(jié)構(gòu)的影響。根據(jù)現(xiàn)場原材料的強(qiáng)度以及加固改造方案，采用PKPM軟件對改造后墻體的承載能力以及原有的混凝土梁的承載能力進(jìn)行計算?，F(xiàn)場磚墻以及砂漿的強(qiáng)度均按照實(shí)際檢測所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行取值，已經(jīng)進(jìn)行了封堵的軸線1Q-（D）-（5-6）上的門窗洞口按照已經(jīng)封堵后的實(shí)際狀況進(jìn)行受力分析并計算，計算方案依據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》，選擇抗震設(shè)防烈度為7度半，荷載按照設(shè)計值進(jìn)行選擇。根據(jù)檢測以及擬加固改造的方案對改造后房屋的墻體與梁體的承載能力進(jìn)行計算與分析的結(jié)果如下：房屋改造以后的第二層與第三層墻體抗震承載能力、靜力作用下受壓承載能力、局部承載能力以及房屋墻體的高厚比都能夠滿足改造后規(guī)范的相關(guān)要求。該房屋的梁體構(gòu)件承載力也能夠滿足改造后的相關(guān)規(guī)范要求與規(guī)定。由于改造方案要求拆除掉房屋底層的軸線為（5）-（C-D）、（1/5）-（C-D）、（C）-（4-6）的承重墻體，并對軸線為（5-6）-（C-D）的混凝土樓梯進(jìn)行了拆除，對拆除后的洞口進(jìn)行了封堵，因此在拆除掉軸線為（C）-（4-6）、（5）-（C-D）的承重墻體后，房屋的二層圈梁以及底層軸線為（C）-（4、5）處墻體的構(gòu)造柱會形成受壓柱或者承擔(dān)墻體荷載的單梁，因此承載能力以及設(shè)計均不滿足方案的相關(guān)要求，必須對該部分設(shè)計采取措施。房屋的改造需要拆除掉底層軸線為（B）-（2-4）的墻體，因此墻體的傳力途徑發(fā)生了改變，原來軸線為（B）-（2-4）的二層圈梁以及軸線為1Q-（2）-（A-C）的墻體承載能力已經(jīng)不能夠滿足原來安全的要求，因此需要進(jìn)行加固。另外軸線為（3、4）-（C-D）的樓梯間墻體開洞會使得原有的墻體承載能力下降不滿足承載力的要求，因此也需要進(jìn)行加固。

（2）改造方法對房屋現(xiàn)有地基基礎(chǔ)的影響。對地基進(jìn)行開挖檢查，選擇（1）軸部位進(jìn)行開挖，該房屋的墻體采用的是墻下毛石條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)的持力層為堅硬的巖石層，而且在基礎(chǔ)的頂部，房屋設(shè)置了地圈梁，圈梁已經(jīng)閉合，而對圈梁進(jìn)行檢查的過程中也沒有發(fā)現(xiàn)肉眼可見的裂縫與變形，房屋也沒有發(fā)生傾斜。由于房屋已經(jīng)投入使用大約三十年了，房屋地基基礎(chǔ)已經(jīng)基本穩(wěn)定，因此及時對房屋進(jìn)行改造加固，傳遞給地基基礎(chǔ)的荷載也幾乎沒有增加，因此不會對地基基礎(chǔ)產(chǎn)生影響。但是由于軸線為（C）-（4、5）處構(gòu)造柱拆除后承重墻形成了受力點(diǎn)，因此也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行相應(yīng)的加固。

4 房屋加固處理設(shè)計

由于在擬加固改造的方案當(dāng)中存在一些弊端，造成了房屋上部稱重墻體以及地基基礎(chǔ)的部分位置承載能力下降，因此針對這些安全問題，提出了加固處理設(shè)計，加固后的結(jié)構(gòu)平面圖如圖3。

圖3 改造加固后的結(jié)構(gòu)平面圖

（1）采用托換施工技術(shù)對軸線為（5）-（C-D）、（C）-（4-6）的稱重墻體進(jìn)行托換施工，在施工之前，先對混凝土短柱托換墻的部分進(jìn)行施工，具體托換的施工示意圖見圖4。圖中的施工表示為在進(jìn)行了墻體拆除之后采用標(biāo)號為C25的細(xì)石混凝土進(jìn)行澆筑與填補(bǔ)，振搗密實(shí)，等到混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求的時候在進(jìn)行后續(xù)的施工。當(dāng)現(xiàn)場澆筑的混凝土短柱強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計值之后，再將斜線部分的墻體用電鎬進(jìn)行鑿除，拆除的時候要防止墻體產(chǎn)生振動，否則容易發(fā)生安全事故。進(jìn)行樓板靠墻地方進(jìn)行鉆孔的施工當(dāng)中，需要先假設(shè)模板進(jìn)行支撐然后再鉆孔，這樣也可以防止出現(xiàn)事故。灌注托換柱以及托換梁之前必須將舊的混凝土、磚墻進(jìn)行鑿除與清理，并將鑿除部位用清水洗凈，用高一等級標(biāo)號的混凝土澆筑，并做好養(yǎng)護(hù)工作，等到混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后，再拆除掉托換梁底部的墻體。由于這種改造加固方法屬于受力體系的轉(zhuǎn)換，因此必須對施工過程進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)視，隨時發(fā)現(xiàn)問題，一旦出現(xiàn)開裂或者變形的情況，應(yīng)當(dāng)立即停止并尋找原因進(jìn)行方案變更，確保在安全的情況下施工。

圖4 墻體框式托換大樣圖

（2）將底層的構(gòu)造柱進(jìn)行改造，使其成為框架柱，并在局部增加新的框架柱，使得底層的受力結(jié)構(gòu)體系成為框架結(jié)構(gòu)的受力體系，因此在施工中，由于需要為混凝土柱增加基礎(chǔ)并增設(shè)基礎(chǔ)梁，對拆除掉樓梯之后的洞口進(jìn)行封堵，因此應(yīng)當(dāng)對混凝土框架柱與梁的尺寸進(jìn)行嚴(yán)格控制，如果存在尺寸偏差，容易使原來要傳遞到框架柱上的荷載傳遞到原來的墻體上，如果承載力不足，就容易發(fā)生破壞，因此截面應(yīng)當(dāng)符合設(shè)計要求，截面圖如圖5。

圖5 構(gòu)造柱擴(kuò)大截面加固大樣圖

（3）新開的洞口應(yīng)當(dāng)先澆筑構(gòu)造柱，讓構(gòu)造柱與剩余的承重墻體共同受力承擔(dān)荷載，這樣可以有效地提高墻體的承載力，解決由于墻體上需要開洞造成的墻體承載能力下降的問題，在墻體承載能力能夠保證的前提下，再對墻體進(jìn)行拆除施工，能夠保障墻體施工的安全，之后對殘余的混凝土圈梁進(jìn)行增大截面的方法，使其承擔(dān)更多的力，改造成受力梁。具體洞口構(gòu)造柱設(shè)置的位置如圖3中JGZ1。

（4）由于房屋的墻體當(dāng)中軸線（1）、（A）、（D）墻體的開洞位置較多，面積較大，因此在加固設(shè)計方案當(dāng)中，將其設(shè)計成為多道承重受力墻體，并在墻體上面進(jìn)行開洞，這樣設(shè)計的后果是房屋的底層墻體抗震能力較改造之前有所削弱，因此應(yīng)當(dāng)對改造后的軸線為1Q-（D）-（5-6）上面開的門窗洞口進(jìn)行加固與改造，使得封堵后的墻體成為承重墻體的一部分，以增加現(xiàn)有墻體的抗震承載能力。

5 結(jié)語

本工程的加固改造面積并不大，但是需要改造的構(gòu)件較多，根據(jù)擬加固的方案，結(jié)合建筑物的實(shí)際情況進(jìn)行加固設(shè)計方法分析，找出了受力薄弱的點(diǎn)，優(yōu)化了原有的加固設(shè)計，最終在受力方面能夠滿足安全要求，解決了在施工中存在的一些問題，本工程獲得了較好的效果，值得類似工程采用。

［1］GB50292-2015 民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2015.

［2］GB50003-2011 砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

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［4］唐仲魯，金俊杰.某辦公樓拆墻改造加固設(shè)計［J］.低溫建筑技術(shù)，2014（4）：100-102.