框架现浇结构改造过程中仅拆改框架柱的施工技术

石梦琪 曾德龙 葛 锐 钱 晨 陈泓光 朱 伟

中建一局集团第一建筑有限公司 江苏 南京 210019

既有建筑项目的改造工程中经常存在仅改造上部结构，而下部结构无需拆改的情况。但因上部结构载荷等发生了变化，导致下部结构框架柱需拆除重做，而梁板无需拆改。按常规做法需将下部结构全部拆除后再根据原图纸重新施工，此做法增加了大量无意义的成本，且非常耗时[1-5]。改造过程中仅拆改框架柱的施工技术解决了这一问题。

1 工程概况

南京新媒体大厦项目地处江苏省南京市建邺区，总建筑面积155 022.94 m2。地下室主要功能为汽车库，共3层，平均层高3.9 m，地上3栋主楼，其中A栋为35层塔楼，框架-核心筒结构，最高149.6 m，标准层层高为4 m。B栋为24层塔楼，框架-抗震墙体系，高度101.8 m，标准层层高4 m。C栋为5层裙楼，框架结构，高度44.7 m，平均层高8 m。

2 方案选择

项目地下室结构施工阶段，由于入场时部分支护用格构柱偏位较大，有的甚至已完全侵入框架柱位置，导致在地下室整体封闭前原结构柱都无法进行施工，影响进度。项目决定临时加固后期处理，然而后期拆改时地下室已成整体，若拆除受力柱会导致应力明显变化，为满足设计和安全要求，需要对柱附近结构都进行拆改，这样会造成大量无意义的成本。

考虑以上因素，项目采用仅拆改框架柱施工技术，使用型钢换撑回顶框架梁，待地下室封闭后进行框架柱改造，避免了大面积的拆改。

3 框架柱拆改施工过程

3.1 施工流程

先采用型钢换撑的形式替换需拆改框架柱承重，待新框架柱施工完毕后再拆除型钢支撑，施工流程如下：施工准备→安装埋件→安装型钢换撑→原框架柱拆除→新框架柱植筋→新框架柱钢筋绑扎→与原结构连接→混凝土浇筑→拆除型钢换撑。

3.2 关键施工要点

3.2.1 施工准备

原来的框架柱是直接受力的构件，因此采用型钢换撑分散其受力，方法是将原格构柱载荷进行计算并增加机械运输混凝土的施工载荷，计算出型钢换撑的载荷后得到应选用的换撑用型钢型号。

因框架柱较厚，整体体积较重，故通常采取绳锯切割的方式对框架柱进行拆除。结合现场起重条件、楼板载重条件、起重设备起重量等因素计算混凝土切块质量，并对拆除部分进行合理划分，分段进行吊装，防止因出现超载现象引起事故。

3.2.2 埋板施工方法

因必须采用后置埋板的形式，为确保埋板与原结构连接强度，采用先将锚筋植筋植入原结构中，再将锚筋与锚板焊接的形式进行焊接。埋板锚筋与钢筋应采用穿孔塞焊进行连接。

3.2.3 换撑回顶施工

型钢换撑应与埋件（预埋钢板）贴角满焊，焊缝高度为8 mm。

所有与改柱关联的主梁均使用换撑回顶完毕后，采用钢管将所有的型钢连接在一起。钢管连接需上、中、下各设1道，以保证型钢换撑的稳定性，钢管连接间距根据层高进行计算。H型钢临时支撑设置在将每根待拆除柱子的前、后、左、右四处，如图1与图2所示。

图1 型钢换撑安装完成效果

图2 型钢换撑平面

3.2.4 植筋施工

1）在作业面清理完成后，弹出控制线，按照设计图纸要求进行放线定位。在附近显眼位置标明结构柱所需植筋的直径，如果同一部位锚筋数量过多，可用电锤等在锚筋位置钻2～3 cm深，以方便区分位置并防止施工中抹去标记。

2）植筋用钢筋应打磨钢筋锚固部分，锚筋部位的表面油污、锈蚀、凹凸不平部分应及时清理干净和平整，以免施工时污染孔洞或影响植筋效果。

3）因为梁柱交界处钢筋较为密集且钢筋截面尺寸较大，需采用混凝土保护层测量仪器对旧构件钢筋分布进行判断，以免钻孔时打断钢筋。

4 施工中应注意的事项

1）在分段放线定位时，应该严格控制分段混凝土支撑的质量，严禁超重切割。

2）使用手动拆除时，应尽可能控制敲击的强度，特别是在保留旧钢筋的情况下，以免对原始结构的受力钢筋产生干扰。

3）要拆卸和切割的零件必须符合设计图纸和要求。切割和拆除后产生的施工截面，其周边应平整，无明显裂纹，且阴阳角均应符合要求。

4）切割机械操作者，在切割前先进行试运转，机械正常运转后方可正式作业。

5）夜间应尽量避免拆除作业，如无法避免，必须按照当地环保部门的要求提出夜间施工申请，且在夜间施工业时应严格控制作业时产生的噪声，对主要噪声源，如构件运输车、吊车等采用有效的吸声隔声屏，夜间施工时严禁大声喧哗，装卸型钢、废料时轻拿轻放，且夜施光源避免直接照射居民房。

6）植筋时如果遇到原结构主筋，在设计认可的情况下，可稍微调整钻孔的位置，以防打断主筋。

7）在植筋胶凝固前使植入的钢筋与孔壁之间的间隙均匀，做好成品保护，在胶黏剂固化前不得扰动所植入的钢筋。

5 结语

换撑型钢充分考虑了结构原载荷和施工载荷，保证改造施工的安全性。仅对需拆改的框架柱进行施工，每根柱子可节约工期10 d左右，节约成本约5万元，本项目共节约成本约140万元，极大地节约了工期与施工成本。施工完成后，拆除的型钢换撑可周转使用，同时满足了绿色环保的要求。

经过在南京新媒体大厦项目的实践，证明了本施工技术具有施工便捷、可操作性强、安全可靠等特点，产生了较大的社会效益和经济效益，值得类似工程借鉴。该方法也适用于因建筑的内部功能发生改变，导致部分结构柱承载力不足，需重新进行施工，但水平构件无需进行拆改的工程。