隨著城市老舊房屋的越來越多,新型商業(yè)綜合體往往遠離居民住宅區(qū),對于老舊房屋底層商業(yè)價值的需求也就越來越明顯。但是普通民用建筑多數(shù)由于開間的限制,很難實現(xiàn)商業(yè)的大空間需求,這就需要對原有結(jié)構(gòu)進行改造,對一些墻體進行開洞增加內(nèi)部大空間區(qū)域,又或者增大出入口面積增加人流或者視線。
一、磚混砌體墻開洞
磚混結(jié)構(gòu)的承重體系為黏土實心磚,對墻體開洞就是削弱了現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)剛度和局部墻體承載力。所以對于這種類型的開洞,一定要從承載力和抗震方面分別計算開洞對于結(jié)構(gòu)的整體影響,而且嚴格控制開洞的數(shù)量、大小和位置。磚混結(jié)構(gòu)的損壞就是松散型破壞,破壞時間短,不易補救。如果開洞過多過大,會給建筑帶來不可逆轉(zhuǎn)的破壞。
二、開洞補強方法
新時代孕育著新技術(shù),當今社會建筑改造加固行業(yè)勃勃興起,對于墻體開洞補強加固的方法很多,主要思路就是替換法和補強法。國家相應頒布了國標規(guī)范和圖集,就是為了更好的指導加固設(shè)計和施工,現(xiàn)就墻體開洞方式進行表述。
2.1磚混砌體墻開洞
主要參照國標圖集15G611磚混結(jié)構(gòu)加固與修復和相關(guān)規(guī)范。根據(jù)洞口大小可以分為小洞口(<600)、一般洞口(600~1 200)、大洞口(1200~2000)和超大洞口(>2000)。下面分別表述
1)小洞口(<600)。
這類型洞口主要是用于設(shè)備管道開洞或者檢修臨時開洞。由于磚砌體本身砌筑采用馬牙槎砌筑,互相之間咬合力尚可,對于此類型的洞口最好選在圈梁下部,可使圈梁承擔一部分上部荷載,也不會造成結(jié)構(gòu)隱患或者破壞,對抗震的影響也幾乎可以忽略。所以在施工上述洞口時盡量沿磚縫靜力切割,防止由于切割方式的不當對原有結(jié)構(gòu)造成更大的損傷。如果洞口不能開在圈梁下部,也應選在靠近圈梁的部位。如果洞口開在墻體下端,從安全角度考慮應在洞口上部墻體的灰縫內(nèi)嵌入鋼筋,每邊超過洞口200,且鋼筋嵌入后應抹水泥封閉。
2)一般洞口(600~1200)。
這種類型的洞口一般是門洞或通道之類,是為了使彼此封閉的空間聯(lián)通,也是最常遇到的情況,按照規(guī)范圖集要求,此類型洞口開洞前需對樓板或上部結(jié)構(gòu)進行臨時支撐,加固方式采用角鋼封閉洞口,具體做法是:
a).鑿除砌體墻抹灰層并控制盡量少傷害墻面;
b).根據(jù)所選的角鋼尺寸,再剔除洞口上部近似角鋼尺寸的水平灰縫的砂漿,吹凈灰粉,抹入摻膠的水泥膠泥,保證膠泥填滿灰縫并高出灰縫3mm~5mm,立刻嵌入切割好的角鋼并壓緊;
c).按同一工序施工墻體另一側(cè)角鋼,靜置不少于24h;
d).采用鉆機對角鋼打孔,使用普通螺栓連接兩側(cè)角鋼,螺栓不少于兩個并間距不大于500mm;
e).拆除洞口局部砌體,再對原有角鋼下端采用綴板焊接連接,待洞口上部施工完畢觀測洞口上部墻體有無沉降開裂情況,若正常后方可進行洞口的大面積開鑿;
f).拆除臨時支撐,并采用水泥砂漿封閉洞口周邊墻體,有必要時可在洞口兩側(cè)也按此法加固洞邊。要保證角鋼超過洞口每邊200mm。如果所開洞口數(shù)量極少,可不進行抗震驗算,若開洞口數(shù)量較多,應對結(jié)構(gòu)整體模型進行抗震及承載力驗算,出現(xiàn)抗震及承載力不足的情況,應考慮增加墻體剛度的方法,比如開洞墻體進行面層加固法或增設(shè)構(gòu)造柱壁柱的方式。
3)大洞口(1200~2000)。
這類型的洞口一般是為了聯(lián)通兩個封閉的房間形成較開闊視野的大空間,也屬于比較常見的一種方式。按照規(guī)范圖集要求,此類型洞口開洞前需對樓板或上部結(jié)構(gòu)進行臨時支撐,加固方式采用洞口下沿增設(shè)鋼筋混凝土托梁的方法,具體做法是:
a).鑿除砌體墻抹灰層并控制盡量少傷害墻面;
b).根據(jù)上部荷載所計算的托梁尺寸在門洞位置放線,制作與梁高相同的鋼撐,可用圓鋼也可以采用工字鋼,隨后在混凝土托梁位置局部打孔,安置鋼撐用來支撐上部墻體傳來的荷載;
c).按同一工序施工墻體所有鋼撐,設(shè)置間距不大于 500 mm,空置時間不多于24h;
d).采用靜力切割法對托梁位置墻體進行拆除,盡量沿著灰縫切割,托梁兩端超過洞口不少于200mm,切割完畢清理灰塵及破碎物,進行托梁鋼筋的擺放及支模,鋼撐直接埋入托梁內(nèi)不必取出;
e).澆筑托梁混凝土,最好采用細石混凝土或者灌漿料,待強度到達設(shè)計強度70%再進行拆模,并檢查澆筑質(zhì)量,若存在澆筑問題,應考慮重新澆筑,不可二次修補澆筑;
f).靜力拆除洞口位置墻體,并采用水泥砂漿封閉洞口周邊墻體,有必要時可在洞口兩側(cè)也按此法加固洞邊,要保證托梁鋼筋植筋錨入樓板或梁內(nèi)。這類型洞口屬于抗震規(guī)范明確的大洞口,必須進行承載力及抗震驗算,若出現(xiàn)抗震及承載力不足的情況,應考慮增加墻體剛度的方法,比如開洞墻體進行面層加固法或增設(shè)構(gòu)造柱壁柱的方式。
4)超大洞口(>2000)。
這類型洞口基本屬于正面墻體的拆除,一般建議在房屋頂層考慮,若在底層則不建議開洞。開洞方式同上述大洞口開洞方式,只是托梁必須計算荷載及代換折減。這類型洞口必然對抗震產(chǎn)生極大的影響,加固不當容易引起結(jié)構(gòu)的安全問題,故慎重。
三、結(jié)語
隨著墻體洞口的增設(shè),使一些房屋具備了更好的使用價值和商業(yè)價值,當然對于建筑物本身也帶來了很大的傷害。原則上不提倡對既有結(jié)構(gòu)進行開洞,尤其是大洞口及超大洞口,很多工程事故都是因為隨意對老舊建筑開洞造成的整棟建筑塌毀,所以遇到此類問題時要慎重。