托梁拔柱技术在改造工程中的应用

托梁拔柱技术在改造工程中的应用

摘要：通过具体案例，从内力分析、设计、施工的角度，详细讲述托梁拔柱技术在改造工程中的应用。为同类工程提供参考。

关键词：预应力；托梁拔柱；加固

The application of strengthening beam for removing column technology in reconstruction project

Xu Jingyang1 Fu Qijun2

1.Hangzhou Gute Building Reinforcement Technology Engineering Co., LTD, Hangzhou 310012

Abstract：Through the specific case, from the perspective of the internal force analysis, design, construction, detailed Liang Ba column technology application in the reconstruction project.Provide a reference for similar projects.

Key Words：prestress; strengthening beam and removing column;reinforce 引言

近年来，如改造影院等大空间建筑需求量较大，托梁拔柱技术应用越来越广泛，本文对具体某项目案例的改造技术进行研究分析。通过对抽柱形成的大跨度梁加固技术的选择分析托梁换柱及其配套的加固技术在实际改造工程中的应用，旨在提供较为合理有效的托梁换柱及配套加固改造技术，为其他同类大空间改造项目提供技术参考。

1.工程概况

我们选取了杭州某加固改造工程作为此次研究的实际应用项目，本项目位于杭州江干区，为十三层框架结构，三层地下室，改造涉及裙房地上五层，现浇混凝土梁板结构，建筑高度48.85m，建筑面积约13500m2，建造于2016年。因增加电影院，裙房五层平面去除两颗框架柱，形成大空间，原结构主梁由8.4m两跨变为16.8m单跨。

由图2、图3比较可知，拔柱部位主梁弯矩由负弯矩变成正弯矩，且弯矩值大大增大，改变了其结构形式，导致原梁配筋形式不再适用。原结构在两个方向均为主框架平面，抽柱后原柱上荷载将通过两个方向的框架梁传递给周边相邻的4个柱。因此，须对抽柱所在部位的框架梁、周边相邻的框架柱进行改造加固。

3.框架梁（预应力）设计

普通混凝土结构在结构变形过程中逐渐产生抗力，当抗力与外力荷载效应刚好抵消时，结构达到平衡状态。本工程中若要控制结构不发生过大的变形，应对由于拔柱后的弯矩改变，则必须通过降低材料应力水平来实现，也就是增大构件截面，但由于拔柱后弯矩变化太大，若单纯靠增大截面来实现应力水平的大幅度降低，则需要较大的新增截面施工，这样不仅浪费较多材料，还会占用较大的建筑净空，这与拔柱来实现大空间的最终目的相违背。增加预应力钢筋则可解决这一矛盾，通过张拉预应力筋产生偏心受压作用生成反力，相当于在原构件基础上施加一套与恒载和活载产生的相反效应的等效荷载（预应力产生的弯矩图见图4），从而可抵消一部分拆除柱后产生的弯矩，降低结构变形。此种方法传力路径明确，是一种主动式受力方案，梁的挠度及裂缝宽度都较易控制。施工中采取先对原结构进行加固，通过对预应力筋进行张拉，将结构荷载缓慢的传递给预应力梁，然后拆除柱。此方法具有施工简易、速度快、安全度高等优点。

4.框架柱设计

拔柱后，原柱承担的荷载，通过加固后的梁传递给两端的柱，柱荷载增大，不能满足承

载力要求，根据《凝土结构加固设计规范》GB50367-2013，对柱进行增大截面加固，原柱截

面800×600mm，加固后的柱截面800×1000mm，采用≥C40高强无收缩自流平灌浆料浇筑，

新增截面配筋图见图7。

5.拔柱施工

拔柱施工应在梁加固完成后进行。待拔柱与加固梁的梁柱节点处理有两个选择：

1、支撑待拔柱周边梁，对待拔柱卸荷，然后凿除柱在梁柱交接段的混凝土，正常布置梁

增大截面的配筋，梁增大截面部分整体浇捣。

2、不支撑，梁增大截面的钢筋通过钻孔植筋横穿待拔柱，梁增大截面部分分成了两段浇捣。

以上两个方案各有优缺点。方案1的梁为整体浇捣，且可将梁柱节点待拔柱中老混凝土

全部置换掉，结构安全性有保障，但对卸荷支撑要求较高，且如何在支撑尚在时加固梁需更

加细化的设计。方案2可不支撑，施工简便，但梁柱节点待拔柱中老混凝土成为增大截面新

浇混凝土的隔断，梁增大截面整体性较差，需在拔柱后对梁中跨（即原梁柱节点部位）另行

加固处理。考虑拔柱后梁跨中位置为弯矩最大点，尽量避免跨中位置为质量薄弱点，我们选

择了方案1。支撑设计如图8所示，我们采用型钢加千斤顶卸荷的方式，千斤顶与梁之间设钢管，钢管内灌满C40灌浆料，待梁加大截面施工完成，强度达到100%，钢管留在梁中，取下千斤顶，可以开始拆除柱。托梁换柱施工总顺序：安装支撑→拆除板下1.2m范围内柱混凝土→梁增大截面施工→养护至混凝土强度100%后拆除支撑及柱下半部分。

结束语

案例工程于2016年10月通过验收，结构功能满足业主大空间的要求，改造后脱换结构

和相关框架结构工作正常，符合设计及规范要求。通过这一成功案例工程的应用，我们认为：托梁换柱在改造工程中是一个常见的技术问题，通过方案选择、结构计算、施工质量等多个

环节控制，托梁拔柱技术在改造工程中有的应用会越来越广泛。

参考文献

[1]浙江省住房和城乡建设厅，预应力混凝土结构技术规程.2010.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部，国家质监总局，混凝土结构加固设计规范.2013.

[3]白亮，乔彩珍，谈“托梁拔柱”施工方案[J].施工技术，2006年03期.

作者简介

徐敬杨，男，（1982年1月——），工程师，从事建筑结构加固设计与施工管理11年，主要研究方向建筑结构加固设计与施工管理。