某钢-木混合结构拔柱设计与施工全过程监控技术.pdf

[摘要]某钢-木混合结构的老建筑1~2层为铸铁柱、钢梁结构，3~5层为木结构木格栅楼面，梁柱节点均为铰接设计。采用整浇刚性节点将1层4根铸铁柱拔除，并对施工进行全过程监控。结果表明新增托梁应变、挠度均较小，拔柱前后周边钢柱无新增倾斜及不均匀沉降，该设计方案及施工控制合理可行。[关键词]加固；改造；托梁拔柱；监测

内容摘抄：

1工程概况
某5层老建筑建于1907年，内部为梁柱结构承重，周边为砖墙承重，其中1~2层为铸铁柱，梁为东西方向单向布置的钢梁，3~5层为木结构，各层楼面均为南北向布置的木格栅，且各层梁柱均为铰接连接，底层层高为5.28m,因后期装修使用功能的改变，需将1层4根柱拔除，改造成立体停车库，相应的轴线跨度由原来的5.08m增加至10.16m,拔柱平面如图1所示。
2托梁拔柱设计方案
该房屋整体结构内部为东西向布置的梁柱承重体系，且各层梁柱均为铰接节点，整体性较差，其中1,2层柱均为外包砖墙的俦铁柱，原铸铁柱1外径254mm,壁厚38mm;原俦铁柱2外径229mm,壁厚32mm,截面尺寸均为470mm×470mm,铸铁柱标高分别为±0.000~5.280m和5.280~9.340m。俦铁柱顶部为U形柱托，柱托与上部俦铁柱采用盖板连接，钢梁穿U形柱托，且在柱中心位置断开，并采用节点板连接，U形柱托两侧各布置2道耳板（加劲板)，梁柱节点如图2所示。本工程拔柱有以下难点。

3拔柱施工
3.1拔柱施工方案
由于该房屋结构体系的特殊性，该拔柱施工方案考虑采用先新增托梁加固后采用临时支撑布置的处理方法，拔柱施工过程中的安全性以及新增托梁的挠度控制是该拔柱施工过程中的关键，需对整个拔柱施工过程进行全面监测。

3.2拔柱施工过程监测
该拔柱新增托梁跨中布置应变片及位移计，两端布置应变花，拔柱期间主要对新增托梁的应变、挠度等情况进行24h监测，后期主要采用水准仪及经纬仪对钢梁挠度及钢柱倾斜等进行监测（见图5）。
1)第1阶段（拔柱施工前检测）主要结合原房屋检测报告对现场进行复核，对拔柱房屋施工前整体现状调查，重点了解该房屋拔柱加固区域结构情况，以确定合理的监测布置方案。

3.3拔柱施工监测结果
每次拔柱完成后对新增托梁连续进行24h挠度、应力、应变监控，托梁跨中最大挠度为1.6~2.5mm。新增托梁跨中最大正应力-17.4~21.5MPa,端部最大剪应力为-2.3~2.7MPa,测试与设计计算结果基本吻合。拔柱期间及拔柱完毕后1个月内对房屋底层钢柱倾斜及不均匀沉降进行测量，拔柱前后各钢柱无新增倾斜及不均匀沉降。
4结语
该房屋结构为无法进行焊接作业的铸铁柱，钢梁为单向布置，各层梁柱均为铰接，且各层柱均存在不同程度的倾斜，其整体性较差，加固设计及施工难度较大。通过整体浇筑刚性节点的方法进行托梁拔柱施工，新增托梁采用变形控制进行设计，并对施工过程进行全程监测。结果表明新增托梁应力、应变、挠度均较小，拔柱前后周边钢柱无新增倾斜及不均匀沉降，该拔柱过程设计方案及施工过程控制合理，可为类似工程做参考。

（略）

投稿会员：巧克力布丁