框架現澆結構改造過程中僅拆改框架柱的施工技術

石夢琪 曾德龍 葛 銳 錢 晨 陳泓光 朱 偉

中建一局集團第一建筑有限公司 江蘇 南京 210019

既有建筑項目的改造工程中經常存在僅改造上部結構，而下部結構無需拆改的情況。但因上部結構載荷等發生了變化，導致下部結構框架柱需拆除重做，而梁板無需拆改。按常規做法需將下部結構全部拆除后再根據原圖紙重新施工，此做法增加了大量無意義的成本，且非常耗時[1-5]。改造過程中僅拆改框架柱的施工技術解決了這一問題。

1 工程概況

南京新媒體大廈項目地處江蘇省南京市建鄴區，總建筑面積155 022.94 m2。地下室主要功能為汽車庫，共3層，平均層高3.9 m，地上3棟主樓，其中A棟為35層塔樓，框架-核心筒結構，最高149.6 m，標準層層高為4 m。B棟為24層塔樓，框架-抗震墻體系，高度101.8 m，標準層層高4 m。C棟為5層裙樓，框架結構，高度44.7 m，平均層高8 m。

2 方案選擇

項目地下室結構施工階段，由于入場時部分支護用格構柱偏位較大，有的甚至已完全侵入框架柱位置，導致在地下室整體封閉前原結構柱都無法進行施工，影響進度。項目決定臨時加固后期處理，然而后期拆改時地下室已成整體，若拆除受力柱會導致應力明顯變化，為滿足設計和安全要求，需要對柱附近結構都進行拆改，這樣會造成大量無意義的成本。

考慮以上因素，項目采用僅拆改框架柱施工技術，使用型鋼換撐回頂框架梁，待地下室封閉后進行框架柱改造，避免了大面積的拆改。

3 框架柱拆改施工過程

3.1 施工流程

先采用型鋼換撐的形式替換需拆改框架柱承重，待新框架柱施工完畢后再拆除型鋼支撐，施工流程如下：施工準備→安裝埋件→安裝型鋼換撐→原框架柱拆除→新框架柱植筋→新框架柱鋼筋綁扎→與原結構連接→混凝土澆筑→拆除型鋼換撐。

3.2 關鍵施工要點

3.2.1 施工準備

原來的框架柱是直接受力的構件，因此采用型鋼換撐分散其受力，方法是將原格構柱載荷進行計算并增加機械運輸混凝土的施工載荷，計算出型鋼換撐的載荷后得到應選用的換撐用型鋼型號。

因框架柱較厚，整體體積較重，故通常采取繩鋸切割的方式對框架柱進行拆除。結合現場起重條件、樓板載重條件、起重設備起重量等因素計算混凝土切塊質量，并對拆除部分進行合理劃分，分段進行吊裝，防止因出現超載現象引起事故。

3.2.2 埋板施工方法

因必須采用后置埋板的形式，為確保埋板與原結構連接強度，采用先將錨筋植筋植入原結構中，再將錨筋與錨板焊接的形式進行焊接。埋板錨筋與鋼筋應采用穿孔塞焊進行連接。

3.2.3 換撐回頂施工

型鋼換撐應與埋件（預埋鋼板）貼角滿焊，焊縫高度為8 mm。

所有與改柱關聯的主梁均使用換撐回頂完畢后，采用鋼管將所有的型鋼連接在一起。鋼管連接需上、中、下各設1道，以保證型鋼換撐的穩定性，鋼管連接間距根據層高進行計算。H型鋼臨時支撐設置在將每根待拆除柱子的前、后、左、右四處，如圖1與圖2所示。

圖1 型鋼換撐安裝完成效果

圖2 型鋼換撐平面

3.2.4 植筋施工

1）在作業面清理完成后，彈出控制線，按照設計圖紙要求進行放線定位。在附近顯眼位置標明結構柱所需植筋的直徑，如果同一部位錨筋數量過多，可用電錘等在錨筋位置鉆2～3 cm深，以方便區分位置并防止施工中抹去標記。

2）植筋用鋼筋應打磨鋼筋錨固部分，錨筋部位的表面油污、銹蝕、凹凸不平部分應及時清理干凈和平整，以免施工時污染孔洞或影響植筋效果。

3）因為梁柱交界處鋼筋較為密集且鋼筋截面尺寸較大，需采用混凝土保護層測量儀器對舊構件鋼筋分布進行判斷，以免鉆孔時打斷鋼筋。

4 施工中應注意的事項

1）在分段放線定位時，應該嚴格控制分段混凝土支撐的質量，嚴禁超重切割。

2）使用手動拆除時，應盡可能控制敲擊的強度，特別是在保留舊鋼筋的情況下，以免對原始結構的受力鋼筋產生干擾。

3）要拆卸和切割的零件必須符合設計圖紙和要求。切割和拆除后產生的施工截面，其周邊應平整，無明顯裂紋，且陰陽角均應符合要求。

4）切割機械操作者，在切割前先進行試運轉，機械正常運轉后方可正式作業。

5）夜間應盡量避免拆除作業，如無法避免，必須按照當地環保部門的要求提出夜間施工申請，且在夜間施工業時應嚴格控制作業時產生的噪聲，對主要噪聲源，如構件運輸車、吊車等采用有效的吸聲隔聲屏，夜間施工時嚴禁大聲喧嘩，裝卸型鋼、廢料時輕拿輕放，且夜施光源避免直接照射居民房。

6）植筋時如果遇到原結構主筋，在設計認可的情況下，可稍微調整鉆孔的位置，以防打斷主筋。

7）在植筋膠凝固前使植入的鋼筋與孔壁之間的間隙均勻，做好成品保護，在膠黏劑固化前不得擾動所植入的鋼筋。

5 結語

換撐型鋼充分考慮了結構原載荷和施工載荷，保證改造施工的安全性。僅對需拆改的框架柱進行施工，每根柱子可節約工期10 d左右，節約成本約5萬元，本項目共節約成本約140萬元，極大地節約了工期與施工成本。施工完成后，拆除的型鋼換撐可周轉使用，同時滿足了綠色環保的要求。

經過在南京新媒體大廈項目的實踐，證明了本施工技術具有施工便捷、可操作性強、安全可靠等特點，產生了較大的社會效益和經濟效益，值得類似工程借鑒。該方法也適用于因建筑的內部功能發生改變，導致部分結構柱承載力不足，需重新進行施工，但水平構件無需進行拆改的工程。