【摘要】商铺门面不够大，会议室、宴会厅柱子多影响使用，现在很多建筑物的结构与实际使用有了冲突，如何在确保结构安全的情况下，通过专业的结构改造满足新的使用要求，已成为加固改造行业面临的新课题。目前托梁拔柱的方法已成为扩展室内空间的重要方法。由于托梁拔柱会改变原结构的受力体系，所以如何保证改造后上部结构安全、减少托梁拔柱施工对原结构的影响和控制结构形变（如裂缝、位移）等问题成为工程设计和施工的关键所在。本文以广东汕尾某商业楼宴会厅双柱连拔扩大室内空间项目为例，浅谈大开间托梁拔柱的施工技术要点及一些新型的加固改造施工工艺。
【关键词】加固改造；托梁拔柱；断柱顶升；变形监控；抗浮锚杆；大开间结构改造
0前言
随着社会的发展，人们对原建筑的使用有了更高的要求，特别是大空间改造的需求日益增多，目前通过托梁拔柱扩大室内连续空间的方法倍受青睐。托梁拔柱是托屋架拔柱、托梁拆墙及托（框架）梁拔柱的总称，是在不拆或少拆上部结构的情况下实施拆除、更换柱子或墙的一门综合性技术，包括相关结构加固技术、上部结构顶升技术及断柱、拆墙技术等，适用于因使用功能改变及生产工艺更新，要求改变平面布局、增大使用空间的新旧建筑。与传统的大掀盖改造相比，托梁拔柱法具有对生产及生活影响较小、改造时间短、费用经济等优点，但托梁拔柱对方案技术、专业施工要求较高，安全措施必须全面落实到位。托梁拔柱按施工方法的不同分为有支撑托梁拔柱与无支撑托梁拔柱。有支撑托梁拔柱是在待拔柱旁另设一根临时性支柱，利用此柱顶升上部屋盖结构，安装托架，然后将上部结构支承关系转换于托架，拆掉柱子。无支撑托梁拔柱是利用转换梁把上部结构荷载转移到相邻的柱，实现支承关系的转换。
1工程概况
广东汕尾某商业楼于2010年竣工，为现浇混凝土框架结构，地下二层，地上四层。因二、三层改造为酒店大堂，甲方要求连续拔除两根相邻的柱（拔柱位置见图1），以此增大连续的空间。由于天面层为开放式花园，所以要在保证原结构安全的前提下，尽量减小改造施工对原结构的影响，特别是控制梁板裂缝的产生，避免出现裂缝渗漏等问题。本工程我公司与原设计单位经过反复计算、验算、复核并经专题会议商讨，最终根据项目实际情况决定采用断柱顶升、钢牛腿托架支撑、增大截面、高压灌浆及新增抗浮锚杆等加固方法对该项目进行托梁拔柱的加固改造处理。
2方案确定
2.1拔柱前后内力变化
根据原结构图纸、现场实际施工情况及甲方需要拆除1-19轴上的两条柱相邻两柱的使用需求，拔柱后跨度变大，原结构内力发生变化：原梁所承受的弯矩会变大、拆除柱的荷载将由四周的柱承担，导致部分梁柱的配筋不足。
2.2计算结果及方案选择
通过现场勘察、原结构模型验算，并重新建模对拔柱后进行验算发现：①原结构基础抗浮不满足要求；②拔柱周围的柱及梁承载力不满足要求。经过专题讨论决定：①对抗浮不足的基础四周增设抗浮锚杆、抽柱相邻两侧柱墩冲切板不满足设计要求，相应加大截面；②在1-L、1-M轴主梁通过加大截面处理满足托换梁的设计要求，四周柱子通过加大截面加固处理。由于天面层为开放式花园，荷载较大，拔除柱子后，四周原结构梁弯矩大幅度增加，变形明显，增设的托换梁不能理想地和原结构梁共同受力。因此本工程还需通过断柱顶升、钢牛腿托架支撑、预应力钢筋等技术来减少加固后结构变形和裂缝的产生，使得托换梁和原结构梁协同作用，结构受力更为合理。
3施工要点
3.1基础部分
在锚杆施工前必须进行降水直到锚杆强度达到设计要求，在此期间将底板范围内的地下水降至底板底1m以下处。要避免底板开孔后地下水喷涌而出，对施工机具造成损坏，要保证锚杆的施工质量，预防出现安全及质量事故。钻孔机械应综合考虑钻孔穿过的土层、成孔条件、锚固类型、锚杆长度、经济性、施工速度和地下室层高等因素。本项目地下有较厚的砂层，地下室层高只有2.5m，钻孔到位后要立即插入套管、锚杆并进行灌浆。钻孔深度超过锚杆设计长度应不小于0.5m，锚筋插入孔内深度不应小于锚杆长度的95%，亦不得超深，防止锚杆外露生锈。锚杆施工过程会产生大量淤泥、污水，应设置处理措施，防止污染环境。本工程采用了两个污水处理池，泥浆污水先通过过滤池过滤，再进入沉淀池沉淀后排出。施工步骤如下：基础开挖→地下水降水处理→钻孔→安装套管→锚杆施工→封桩及防水处理→浇筑桩顶。
3.2梁柱部分
钢牛腿安装是本工程托梁拔柱的关键步骤，钢牛腿的施工质量关系到断柱顶升的成功与否。因此固定钢牛腿的对穿螺杆需采用高强螺杆。钢牛腿螺杆较多，钻孔时严禁把所有孔钻好再安装螺杆，需分批分段植穿原结构柱，减少对原结构柱承载力的削弱。钢牛腿安装完成后，采用4台千斤顶进行预顶，并设置回落装置。断柱后顶升时需同时进行，统一加压，并四面设置监测点，进行电子精准检测，保证断柱的受力均衡。若出现异常情况，必须立即停止施工，固定好回落装置，查明原因并制定解决方案经相关单位共同确认后，才能恢复施工。托换梁与原结构楼板之间采用高强灌浆料高压灌注，保证混凝土密实。待托换梁混凝土达到设计强度后，方可进行柱的拆除。施工步骤如下：楼面卸荷→钢牛腿安装→千斤顶及回落装置安装→断柱顶升→托换梁施工→新增抗拔锚杆、托换梁达到设计要求→拔柱拆除。
4施工总结
本项目上部结构通过断柱顶升、预应力钢筋等新型加固技术有效解决了目前托换工程普遍存在的应力滞后及结构变形等问题。基础通过新增抗浮锚杆解决了层高的影响及传统压桩的高昂费用。该工程于2016年12月完工并通过验收后交付甲方，我公司不定期进行现场察看及沉降观测，三年多未发现任何异常，裂缝、变形均控制在设计允许范围内。此工程实例显示，采用新型技术方案切实可行，不但缩短了工程、减少对原结构的影响，还降低了改造费用，为今后类似工程提供了经验。
【参考文献】
[1]吴如军.建筑加固改造托换工程技术实例100例［M］.中国建材工业出版社.
[2]GB50367－2013混凝土结构加固设计规范［S］.
[3]GB50550－2010建筑结构加固工程施工质量验收规范［S］.
作者:李同群 单位:广东固易特种工程有限公司