托梁拔柱技术在改造工程中的应用
房屋加固改造中的托梁换柱技术
０ 前言
建 国 以来 ，特 别 是 近几 十 年来 ，我 国经 济 稳 步 发 展 ，一栋 栋 建 筑 拔 地 而 起 ，建 筑 数量 和规 模 都 得 到 了 迅 猛 发 展 ，据 不 完 全 统计 ，我 国既 有建 筑 面 积 已达 到 了 ４５０亿 ｍｚ，且以每年 ２Ｏ亿 ｍ 的总量持续增大【”。 但 是 随着 经济 的 飞速发 展 ，人 们对 建 筑结 构 性 能要 求 不断提高 ，既有的一些建筑或是 已达到设计基准期 ， 或是受 自然灾害 、使用维护不 当等 因素 的影响 ，其功 能与要求 已不能满足现今人们多元化的需求。加之上 世纪 ９０年代 ，我国建筑业存在着粗放式发展问题 ，部 分建筑在功能或承载力上存有着一定的缺陷 ，也严重 影 响到 了结构 的安全 和 正常 的使 用 。针对 既有 建 筑所 存在的上述问题 ，拆除重建是一种较为直接的方法 ， 但针对我 国基本 国情 ，其可操作性和经济性偏低 。相 较拆 除重建 ，结构 的加 固改造技术具有投资小 、工期 短 、不产生大量的建筑垃圾 以及环境噪音等优势 。因 此 ，采用 具有 较好 经 济性 和 操作 性 的加 固改造 技 术来 满 足结 构 的安 全 使 用要 求 和 性 能 要 求 已然 成 为 主 流 发 展 趋势 ［２１。
＠Ｊ＇ｂＤｎ预应力加固法。外加预应力加 固法属于间 接加 固法 的一 种 ，一 般用 Ｊ，ｂ；ｈｉ ｌ预 应 力 的拉 杆 或撑 杆 进 行 加 固。这种 方 法可 以同 时提 高结 构 的 承载 力 、抗 裂 性 和刚 度 ，且 相对 于 增大 截 面法 占用 空 间较小 。一 般 用 于大 型结 构和 大跨 结 构 ，但使 用 环境 温 度不 宜 高 于 ６０￣Ｃ，不 得使 用 于收 缩徐 变较 大 的结构 中。
某框架结构托梁拔柱的计算分析与工程应甩
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屋迁移 等方 面的研究 ．
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体育场馆结构改造工程“托梁拔柱”设计与施工
体育场馆结构改造工程“托梁拔柱”设计与施工摘要：结合工程实例，原结构为南斯拉夫（IMS）结构体系，根据现建筑使用功能需求对原结构进行“托梁拔柱”改造。
采用板顶粘钢、柱截面增大与增设预应力梁相结合的加固方法，介绍该方法施工准备阶段、施工阶段、全过程监测关键步骤的施工技术。
实践效果表明该“托梁拔柱”方法合理有效。
关键词：南斯拉夫（IMS）结构体系；托梁拔柱；加固；板顶粘钢；柱截面增大一、引言城市体育场馆改造与翻新，成为了目前既有结构施工的主旋律，北京冬奥会申报倡导廉洁办奥运、绿色办奥运理念，如何在现有体育场馆中进行科学、有效保护进行施工，是我们施工遇到的主要难题之一。
场馆加固改造形式多样，如何合理扩大使用空间，托梁拔柱的做法为我们在此类问题的解决提供了一个思路。
二、工程概况本体育场馆为2022年北京冬奥会配套场馆，原为1990年亚运会滑冰馆场地。
场馆整体成椭圆形，东西向长187.3m，南北向宽115m，地下室顶板结构采用南斯拉夫IMS板柱体系，地上结构为预应力钢筋混凝土柱（后张预应力）托架结构，顶部采用现浇钢筋混凝土环梁连接，室内采用150mm环形看台楼板将预应力钢筋混凝土柱连接成为框架结构。
场馆整体高度17.8m。
根据北京冬奥会场馆建筑格局和使用功能要求，需要对原结构进行加固改造设计，主要采取以下改造方式：1）需要对拔柱部位两端支座处顶板进行粘钢加固；2）需要对场馆东侧南斯拉夫楼板多跨弧形环向梁拔去14根柱；3）需要对多跨弧形环向梁的径向进行张拉；4）场馆东侧南斯拉夫楼板进行增加预应力梁加固；对加固后改造后期使用年限为30年。
三、“托梁拔柱”工况分析托梁拔柱施工后，与柱子相连的梁跨度有2跨变成了1跨，同时上部结构改造为冰场和陆上训练区，结构外荷载的作用也将发生较大变化。
本身南斯拉夫（IMS）体系属于预应力柱板结构，板与板之间仅有预应力肋梁，拔柱前南斯拉夫（IMS）结构体系两侧截面的承受较大的负弯矩，托梁及粘钢后承受加大正弯矩。
体育场馆改造“托梁拔柱”施工工法 (2)
体育场馆改造“托梁拔柱”施工工法体育场馆改造“托梁拔柱”施工工法一、前言体育场馆是现代城市重要的公共设施之一，随着时间的推移，越来越多的体育场馆开始需要进行改造。
然而，由于体育场馆的特殊性质，传统的改造工程面临着很大的困难，这时候“托梁拔柱”施工工法被引入体育场馆改造中，相比其他施工工法更加省时、省力、省钱，且施工效果好，现已成为广泛使用的一种工法。
二、工法特点“托梁拔柱”工法，顾名思义，就是在拆迁体育场馆的过程中，通过托梁来支撑场馆的结构，而后拆除原有结构，最终将托梁移除，实现体育场馆改造。
该工法具有如下特点：1.度日节流：相比传统的拆迁方式，省去了大量的新建结构成本。
2.施工安全性高：施工过程中，结构物不必暴露在外面，降低了拆除过程的安全风险。
3.方便快捷：有效地节约了人力和时间，大大提高了施工效率，缩短了施工周期。
4.无噪声、无尘、无污染：采用低噪音、无尘、无污染的施工方式，减少了施工对周围环境的影响。
三、适应范围该工法适用于框架结构、梁柱结构、拱形结构、筒体结构和独特形态结构等体育场馆改造，可以保证改造后的体育场馆在安全性、美观度和使用寿命上达到最佳效果。
四、工艺原理1.托梁工艺：在体育场馆的外墙窗洞或屋顶夹层上方，加设钢架，再将钢架上的横梁、立柱等连接成框架结构，然后在该钢架上设置托架，将之伸入体育馆内。
接着，将体育馆结构进行拆除，严密贴合托梁钢架进行施工。
2.拔柱工艺：托架支撑结构被固定在位之后，再根据拔柱的需要，在体育馆内和托架之间设置合适数量的铜板，这样拔除柱子时，由于铜板能够减小支撑点面积的压力，从而达到平衡的效果。
再使用液压顶杆在伞形支撑梁上进行顶压并拔出柱子即可。
五、施工工艺1.准备工作：确定改造计划，编制施工方案，制定安全技术措施，准备必需的施工机具。
2.体育场馆原始墙体保护：把体育场馆原始墙体做好保护措施，避免拆卸时由于撞击造成的损伤。
3.托梁架设：现场将预制构件拼接成钢架，在施工现场进行预装，然后高空吊装上架，进行调整和固定，确保承重的钢架平整。
“托梁换柱”在老厂房加固改造中的应用
、
７ 量｜ 杆． ： １ ｜．０ 水 支 ： 奉 ８垂 支 ２：平 葬
图 ２ 屋架下弦增加支撑平面布置图
３ 托 梁 换柱 方 案的设 计 与调 整
托梁换柱改造后 ， 厂房 Ａ～Ｄ列 ２ 、 ７线柱 由原承 受 ９ ５２ ｍ
柱 距 荷 载 变 为 承 受 １ｍ 柱距 的 屋 面 荷 载 和 吊 车 荷 载 。据 此 荷 ８
图 ３ 基 础 加 固 圈
１ ０ ４０
来 可观的经济效益 ， 最终确定采用本 方案。
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图 ４ 钢 柱 加 固 图
３ ３ 钢 托梁 的调 整 ．
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引 言
自 １９ ９ ８年以来 ， 三钢 为了应对市场变化 ， 大力调整产 品结 构， 提高产能 ， 生产工艺和 生产设备 进行 大规模 的技术 升级 对 改造 。现有 的老厂房往往 因为不能满 足生 产设备 的空 间要 求 而需要 加固改造 ， 托梁换 柱” “ 技术 是这类 厂房 加 固改造 的重 要 手段 之一 。本文结合三钢二炼钢连铸车间的升级改造 ， 托 将“ 梁换柱” 固法应用在工业厂房加固改造 中， 节约 了投资， 加 不仅 而 且保证了生产 的正常进行 ， 为业主带来了很好的经济效益［ 。 １ ］
原设计方 案将老厂房 Ａ～Ｅ列 ２ ￣２ ５ ７线混凝 土屋 盖系统
量 ：７程 收宗 。 作Ｏ一师 稿山， 者２） 简０， 日（工 期２ 介１ ２２ 潘９ １男 — — ９
为稳妥 ， 但其 明显 的缺点是整个保护 性拆 除旧屋盖系统及安装
体育场馆改造“托梁拔柱”施工工法
体育场馆改造“托梁拔柱”施工工法一、前言随着城市化和经济的快速发展，现代化健康的生活方式得到了越来越多人的认可和追求。
健康运动成为人们日常生活的重要组成部分，支撑着健康、幸福的生活态度。
而体育场馆的建设和改造就成为了城市公共设施建设的重要内容之一。
随着人们对体育运动的需求越来越高，体育场馆的建设和改造也是有目共睹的。
体育场馆改造“托梁拔柱”施工工法，是一种快速、准确、稳定的体育场馆改造工法。
该工法具有拔柱易、预应力好、速度快、成本低的优点，已成为体育场馆改造的首选工法之一。
二、工法特点“托梁拔柱”是一种基于钢框架结构的体育场馆改造工法，其主要特点包括以下几点：1. 预应力好。
采用拉杆预应力钢结构，能够提高整体结构的承载力和稳定性。
2. 准确稳定。
在施工过程中原有的承重构件不受毁坏，通过合理施力，使结构体系达到预定稳定状态。
在施工过程中能够保持原有结构体系的准确性和稳定性。
3. 拔柱易。
改装过程中对原有结构的破坏极小，不但能够实现修缮，还能够在不改变原有结构体系，拆除原有结构柱，并增设钢柱和对应的梁体，从而实现大跨度的拓展。
4. 速度快。
改造效率高，精度高，施工周期短，降低了改造成本。
5. 成本低。
与传统改造工艺相比，该工法具有更低的改造成本，在运用过程中节省了开支。
三、适应范围该工法适用于体育馆、剧场及一些其他的建筑结构的加固改造。
结合实际需求，特别适用于钢结构体育馆加固改造（多为倒梁割柱、拆柱、加强柱等低强度工程）以及大跨度跑道场馆等工程。
四、工艺原理该工法采用预应力钢结构体系，通过拉杆的预应力作用，发挥钢材的张力变形范围，从而实现整个结构体系的稳定性和承载力的提高。
将原有的结构柱植入地基，通过托管柱，用钢支架将原有的承重梁体提升，此时将原有的结构柱轻松地拆除，接着，在原有的钢梁做好加强和配合钢柱位置做好架钢构建，重新组装整个钢结构，使体育馆有了更广阔的空间，实现了大跨度的跨度。
五、施工工艺1. 施工前准备。
大跨度托梁拔柱关键技术的应用实践
大跨度托梁拔柱关键技术的应用实践文章出处：胜特科技网责任编辑：王胜忠作者：王胜忠—常务副总经理人气：97发表时间：2012-03-15 15:46:00【摘要】：通过托梁拔柱实现建筑空间扩展在工程中并不少见。
如何保证结构在改造后新的受力体系下的绝对安全、避免和控制裂缝的产生是其中的技术难点。
本文以某商住楼托梁拔柱改造加固工程为例,介绍了工程中创新采用的断柱反顶、体内后张拉预应力等多种特种技术手段，且施工中运用了“先切柱、再加固、后托梁”的施工流程打破了常规遵循的“先加固再托梁后切柱”原则，成功实现满足了托换结构体系跨度大、截面小、刚度大、裂缝小的更特殊更严格的业主使用要求。
并对托梁拔柱的方案设计、施工关键技术、质量控制要点、施工监控方法等进行了阐述和探讨,为类似工程提供了实践经验和借鉴。
【关键词】：托梁拔柱断柱反顶后张法预应力卸载结构加固电子监测一、前言目前，建筑业的发展已由大规模的新建时期转到新建与维修改造并重时期，一些原有建筑物都面临着改造加固问题，托梁拔柱作为解决扩大柱距问题的一种较好的技术方法得到了广泛应用。
托梁拔柱是托屋架拔柱、托梁拆墙及托梁拔柱的总称，是在不拆或少拆上部结构的情况下实施拆除、更换、接长柱子的一门综合性技术，包括相关结构加固技术、上部结构顶升技术及断柱技术等，适用于因使用功能改变及生产工艺更新，要求改变平面布局、增大使用空间的旧建筑厂房改造等。
与传统的大掀盖改造相比，托梁拔柱法具有对生产及生活影响较小、改造时间短、费用经济等优点，其缺点是技术要求较高，安全措施必须周密。
二、工程概况某商住楼为三层框架结构,其中地下两层（层高3.8m）、地上一层（层高8.8m）,屋面层为露天景观和空中泳池，基础为桩基。
因一层改作电影院使用功能需要，使用方要求扩大使用空间需将两根原框架柱拔掉,位置如图1所示。
由于该商住楼住宅已交付使用,因此拔柱时不能对屋面层上部结构造成影响,特别是不能因拔柱造成上部结构开裂导致泳池渗漏水等。
托梁截柱在厂房改造中的应用
托梁截柱在厂房改造中的应用王晓冬(包头市诚信达工程咨询监理有限责任公司,内蒙古包头 014010)摘 要:介绍了新型托梁截柱工艺,并将其与传统托梁截柱工艺流程进行对比,分析了新型托梁截柱技术的优越性,并介绍了新型托梁截柱技术在旧厂房改造中的应用。
关键词:托梁截柱;厂房改造;技术;施工中图分类号:T U746.3 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2016)13—0098—01当旧厂房改造过程中遇到对结构要求大空间的需求时,为增加建筑物的平面承载能力和使用面积就常常涉及到柱子的改造,如拔柱、换柱、截柱、加柱、增设牛腿、柱子加粗加长、柱子纠偏等。
其中,托梁截柱就是一种常用的改造措施。
“托梁截柱”一词顾名思义就是通过增设上部结构承重托梁,截除原上部结构承重下部柱肢,达到拓展空间的目的。
该工艺不仅可以实现增大结构跨度的要求,还可以在少影响或不影响主体结构受力的情况下改造相应的托梁、柱子及支承柱、支座、柱基础等,同时满足了新工艺的要求和获得更满意的使用功能。
1 新型托梁截柱技术介绍1.1 传统托梁截柱技术的工艺流程传统的托梁截柱技术一般采用钢筋混凝土结构,其工艺流程主要分为以下几个步骤:①对拟拓展范围两侧端柱及基础进行提高承重能力钢筋混凝土加固改造;②在拟拓展高度上方(高度一般控制在与屋架端支座顶面或天车梁面齐平),增设一道拓宽承重现浇钢筋混凝土托架梁,并要求与拓展宽度范围原上部结构垂直承重构件及拓展宽度两端的垂直承重构件(柱)稳固连成一整体;③托梁待混凝土养护至设计强度值时,开始对拓宽范围托梁下底原有的承重构件(柱)进行截除,实现空间拓展。
传统托梁截柱技术每道工序施工劳动强度大,多为高空作业,且其拓展宽度有限,整个施工过程周期长。
1.2 新型托梁截柱技术的工艺流程随着钢结构在建筑行业的发展和普及,新型全钢结构方式的托梁截柱工艺应运而生。
其工艺流程分为:①对拓展范围两侧端柱基础进行提高承载力处理;②在两侧端柱内侧各增设一钢结构支柱(一般采取双肢格构式腹杆支柱,高度根据旧天车梁面与托梁高度确定);③对拓展范围拟截除构件(柱)上肢实施包裹钢板加固(要求与旧构件柱连接成一整体结构);④在两端钢支柱双肢顶面各增设一根托梁或钢梁,分列于拟截除构件柱内外两侧,两钢梁间通过型钢连杆和板件形成一受力整体结构(托梁或钢梁一般采取鱼腹式实腹梁,以便减低重心,保证侧向稳定);⑤利用两侧托梁或钢梁形成抬肩,在拟截除柱保留段下端安装两组倒置钢牛腿,通过大口径螺杆连接,形成悬挂结构(用于将拟截除柱原承受上部结构的荷载转移到两侧托梁或钢梁);⑥最后截除拓展宽度范围托梁或钢梁底部以下柱肢,完成柱间空间拓展。
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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。