天津某厂“托梁拔柱”的改造设计及施工监测(精)
框架结构建筑改建中的托梁拔柱施工技术
框架结构建筑改建中的托梁拔柱施工技术倪浩群【摘要】以某框架结构商务楼托梁拔柱改造加固工程为例,在“先加固、再托梁、后切柱”的施工原则指导下,通过对托梁拔柱的施工关键技术、施工工艺和施工监控措施的研究,成功地实施了托换结构体系的改造,为类似工程提供了实践经验和借鉴.【期刊名称】《建筑施工》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】3页(P1106-1108)【关键词】框架结构建筑;托梁拔柱;后张法预应力;自流早强灌浆料;电子监测【作者】倪浩群【作者单位】上海市奉贤区建筑建材业管理所上海 201400【正文语种】中文【中图分类】TU746.31 工程概况上海某建筑为商务办公楼，主体为8层框架结构，已竣工使用3 a。
现因业主要求，需将原结构顶层局部改为多功能展示厅，为满足建筑物大空间的使用要求，顶层中C轴与5轴相交处的框架柱须拔除（图1），使得原结构主要受力方向上的梁（C轴的梁）跨度由5.60 m变为11.20 m，整根梁的受力特性发生了实质性的变化，必须对该梁进行加固处理。
图1 顶层结构平面布置示意2 改造方案由于顶层托梁拔柱后对其他楼层影响较小，对梁端支撑柱的承载力增大要求不高，故本工程的托梁拔柱加固具有可操作性。
只是在考虑该结构托换方案时，必须严格控制托换结构的变形，避免或减少原框架内力变化，以保证原框架荷载通过托换结构能安全地向基础和地基中传递。
基于上述原因，同时为了降低托换梁的高度和控制托换梁的变形开裂，决定采用加大梁截面并加设体内预应力来对托换梁进行加固，以预应力反拱主动作用抵消托换梁在托换荷载作用下产生的挠度变形，减小裂缝宽度[1]。
3 施工步骤1）在4-6轴梁及4-6轴/B-E轴楼板区域内搭设满堂钢管支撑脚手架及施工脚手架。
2）脚手架搭设完毕后，先对C轴与5轴相交处的框架柱混凝土进行部分凿除，再对需要穿设预应力筋的梁进行定位开孔，最后对需要增加截面的托换梁表面进行凿毛。
3）按照要求的定位尺寸进行弹线标示，并在相应位置进行化学植筋，然后绑扎、焊接钢筋，布置预应力筋。
单层工业厂房托梁拔柱常见方法
现有单层工业厂房进行技术改造时，根据工艺要求需要拔除已有的1根或若干根柱。
此类技术改造项目与生产交叉较多、安全风险大。
工期要求紧、质量要求高。
根据厂房结构特点，对托梁拔柱几种常见方法进行介绍。
1 全柱拔除法将影响工艺布置的柱整根拔除，拔柱后采用钢架或实腹钢梁支撑屋架，并附加钢柱或包钢加固柱增设托座来支撑钢托架或钢梁，使拔柱后屋架单成体系。
1.1 施工方法采用千斤顶顶升屋盖体系，分段截除整根柱，即拆除吊车梁后，在被拔柱托座。
上支设台阶式小钢柱，小钢柱台阶上架设千斤顶，屋盖顶升后，截除被拔上柱，安装钢桁架，落下屋盖，拔除下柱和柱基础。
根据屋面荷载确定钢柱截面和千斤顶型号，小钢柱一般用2根槽钢焊制而成，柱顶伸至屋架下弦20mm 左右；为保证小钢柱侧向稳定，两侧用直径48x3钢管与两侧厂房柱连接，下部与上柱根部连接。
屋架端焊接L形8号一级钢筋，水平段端部砸尖，伸到挂在小钢柱侧面的钢板尺上，读出屋盖起降高度。
本方法适用于单阶边柱或屋面荷载较小中柱（图1）。
图1 全柱拔除法示意1.2 施工步骤检查屋面板屋架支撑有无异常，加固柱，制作钢构件，增加屋面垂直支撑，加固屋架受千斤顶顶升部位。
安装临时小钢柱、千斤顶、拉杆和标尺等。
小钢柱须垂直，底部用钢板垫平。
垫板与托座平面埋件焊牢，千斤顶底部四周用L40x4角钢框住，防止滑动，与屋架间设钢板卡，上垫20mm厚橡胶板，防止损伤屋架。
松螺母，切焊缝，使屋架与柱顶完全分离。
顶升屋盖。
每升3mm停15min，并检查一。
次相关屋架、屋面板和支撑。
顶升到设计标高20mm后，在小钢柱与屋架下弦间用斜垫铁塞紧，松开千斤顶，从而使小钢柱受力。
切割上柱，安装钢桁架或钢梁。
切割长度须大于钢托架高度200~300 mm。
回落屋盖。
先用千斤顶顶紧屋架，然后抽掉小钢柱垫铁，缓缓松开千斤顶回油阀，每次回降2mm，检查屋盖系统。
屋架降落到钢桁架上后，经过1个月以上观测，检查屋盖是否恢复到原位。
2 增设吊车梁和钢托梁支撑方法2.1 施工方法安装吊车梁和钢托梁，使上柱支撑在钢吊车梁和钢托梁上，用千斤顶或螺栓提升屋盖，自吊车梁中下部切断柱，焊接支撑节点，本方法适用于多阶中柱（图2）。
采用“托梁拔柱”加固某办公楼的设计与施工
采用“托梁拔柱”加固某办公楼的设计与施工【摘要】某办公楼的二层框架结构综合楼为扩建会议室，在2层采用“托梁拔柱”工法，将8/B轴处框架柱拆除，并在8/A -C的轴线屋面梁上增设箱型钢梁，四周框架柱采用包钢加固，以承受结构改变产生的荷载。
【关键词】托梁拔柱，包钢加固，挠度监测一、前言托梁拔柱工法是托屋架拔柱、托梁拆墙、托梁拔柱等结构加固工法的总称，是在提升水平构件承载能力的前提下，拆除竖向构件，使改建后的结构空间能满足使用要求。
适用于建筑物因使用功能改变、生产工艺更新，要求改变平面布局、增大使用空间的结构改造。
建筑结构托梁拔柱工法在设计中需要考虑的因素较多，远比一般结构补强加固复杂。
本例实施工程，是二层框架结构综合楼，原设计的会议室显得拘谨，为扩建会议室，在2层采用“托梁拔柱”工法，将8/B轴处框架柱拆除，并在8/A -C轴线的屋面梁上增设箱型钢梁，四周框架柱采用包钢加固，以承受结构改变产生的荷载。
二、设计原则与设计步骤托梁拨柱在一定程度上完全改变了结构的传力途径和计算简图，增大了结构内力，其影响程度与结构性质有关，尤其框架结构涉及范围较大，建筑结构改造难度也较大。
托梁拔柱工法的结构加固设计原则是：对于这种超静定结构，被拔柱所受外力应全部由新增加的托梁或托架及侧向支撑来承受，也可以考虑内力重分布来转移部分荷载。
托梁拔柱设计的主要步骤如下：①计算拔柱前原结构内力；②研究确定拔柱后结构新的传力路线及计算简图，并计算其内力；③根据新的结构方案及内力计算结果，设计托梁及支撑。
对原结构有关梁、柱及有关地基基础进行加固设计，进行稳定验算；④研究确定托梁拔柱实施方案，对结构在施工过程中的承载力和稳定性进行验算。
，在框架结构加固工程中使用托梁拔柱工法，如何保证所拔柱（或墙）的上部结构所受扰动最小是设计中的关键问题。
在托换结构中要保证托梁（托架）的变形最小，显然托梁的刚度通常成为设计的关键因素。
三、“托梁拔柱”应用实例1.工程概况某重点工程办公区的二层综合楼为框架结构，层高4000mm。
厂房改造中大跨度托梁拔柱的设计与施工
３ 设 计 与构 造 托 梁 拔 柱 后 ． 柱 将 代 替 旧 柱 重 新 形 成 纵 、 向 排 架 结 新 横
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构 ， 有 荷 载 都将 通 过 排 架 作用 传 到 基 础 中 。 根 据 厂 房结 构 所 的特 点 ， 计 中 必 须 解 决 以 下技 术难 点 ： 设
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小拔 柱后 的柱 间距 离 ； 用 拟 拔 柱 的 上 柱 作 为 托 架 竖 杆 ， 利 现
２ ， 此 ③ 列 ⑦ ～⑧ 轴 和⑩ ～⑩ 轴 的 ｌ 柱 子 必 须 拔 除 ， ）因 ｌ根
场 拼 装 双 壁式 大跨 度 钢 平 行 托 架 ， 承 受 屋 盖 荷 载 ； 架 施 以 托
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１ 工 程 概 况
使 ③ 列 冷 床 处 ６ｍ柱 距 增 大 到 两跨 ３ ． ｍ。 同 时 要 求 改 造 ２６
时车间不停产 ， 个厂房不拆屋盖 ， 量缩短改造周期 。 整 尽
柳钢中板厂老厂房始建于 ２ Ｏ世 纪 ７ Ｏ年 代 初 期 ， 两 跨 为
装 配 式 钢 筋 混 凝 土 单 层 厂 房 结 构 。 主 要 混 凝 土 构 件 为 天 窗
摘 要 ：在不拆钢筋混凝土屋盖的前提下 ， 一次拔掉 Ｉ 根厂房柱 ， ６ｍ柱距改成连续两跨 ３ ． 满足了特定的工 Ｉ 将 ２６ｍ，
关于托梁拔柱的施工方法
关于托梁拔柱的施工方法摘要：在既有建筑的改造中，为满足业主对单个房间的大空间要求，需要拆除结构中的部分框架柱，进行房间合并。
在这类改造工程中既要对结构进行必要的加固，还要保证结构在改造施工过程中的施工安全。
本文结合工程实例介绍了托梁拔柱的施工方法，在施工过程中既安全、经济，又方便快捷，是一种较理想的施工方法。
关键词：结构加固；卸荷；施工方法1、前言随着社会经济的发展，人们对大空间房屋的需求越来越大，对既有建筑空间结构的改造也越来越多。
其中，很多业主要求对原有多个房间进行合并，以形成一个大空间。
本文所讲述的就是此类工程的一些改造方案与施工的方法，为类似的工程积累一些经验。
’/.2、工程概况本工程是石家庄市某学校教学楼改造工程。
原结构为二层框架结构，首层结构平面为主次梁结构；见图1；二层结构平面为“井”字梁结构，见图2。
现校方要求将二层的轴两根框架柱（以下分别称为Z1、Z2）拆除，以使二层分形成一个大厅，作演播厅用。
3、改造方案本改造工程需要考虑：框架柱拆除后相应框架梁柱的加固问题和施工过程中框架柱上部相应梁的卸荷问题两方面的问题。
下面就从这两方面叙述本工程的改造方案。
图1 首层结构平面图图2 二层结构平面图3.1 框架梁柱的加固方案本工程中原结构二层改造部分是“井”字梁结构，每根梁改造后受力均匀，形成以为主梁（以下称KL1、KL2、KL3）的主次梁结构。
结构形式的改变导致构件受力改变，因此要对结构进行重新计算，对梁内钢筋重新布置。
经过计算，KL1、KL2、KL3不满足承载力要求，须进行扩大截面加固；原结构四根框架柱（以下分别称为Z3、Z4）满足静力作用下的承载力要求，但不满足抗震承载力要求，为此用粘钢板的方法进行抗震加固。
3.1.1 KL1、KL2、KL3加固本工程Z1、Z2拆除后结构的传力途径将改变，短跨方向的KL1、KL2受力增大。
经过计算，KL1、KL2受力钢筋面积较改造前明显增大，且原构件中底部纵向钢筋在Z1、Z2位置是断开的，所以KL1、KL2受力钢筋根据计算结果重新配置，经比较采用扩大截面的形式进行加固。
某热轧钢厂“托梁换柱”安全性鉴定及加固对策
某热轧钢厂“托梁换柱”安全性鉴定及加固对策摘要:现阶段随着我国工业现代化进程的推进以及生产技术的革新，许多厂房已经满足不了新的生产工艺需求，需要伴随企业技术的发展进行改造，其中既有厂房的空间扩展是改造的重要组成部分。
托梁拔柱技术在扩大内部空间的结构改造中具有较高的应用价值，在工业与民用建筑改造中得到了大量的运用。
本文对托梁拔柱结构的安全性鉴定过程进行了介绍，采用局部构件应力计算承重构件的安全性，并提出相应的加固对策，为类似过程提供参考。
关键词：托梁换柱；钢结构排架；安全性鉴定；加固随着我国工业化发展，因工艺布置或者物流输送等原因需要大开间或者大柱距钢结构厂房，抽取部分柱子的门式钢架厂房也越来越普遍，现有新建门式钢架在设计之初采用抽柱门式钢架厂房，即在设计之初舍弃一跨的承重柱，同时设置合理的纵向托梁，并且与屋面支撑系统相连接[1]。
然而对于已经投入使用的厂房，想要增大工业厂房内部作业空间，普遍的做法是“托梁拔柱”。
托梁拔柱，顾名思义就是新增托梁，再拔去相应的承重柱，将原结构柱所承担的荷载转移到新增托梁上，通过待拔两侧柱子将原有荷载传递给两侧基础的改造过程[2]。
托梁拔柱改变原有结构的传力路径，扩大柱间距，从而增大工业厂房内部作业空间。
相比于传统的抽柱门钢做法，有进度快、投资少、对生产影响小的优势，因此受到工业企业的青睐。
图1典型钢结构托梁拔柱结构1 工程概况江苏方圆型钢有限公司位于泰兴市珊瑚镇工业园区，建于2010年，房屋基础为柱下独立基础，上部结构型式为单层双跨门式刚架结构，内部多台大型吊车。
东西长174.0m，南北宽42.0m，分为两跨，每跨21m，东西向共29间，开间均为6m，厂房檐口高11.12m，屋脊高12.5m，建筑面积为7412m2。
房屋所处环境为热腐蚀环境，钢梁、钢柱存在漆膜层、钢构件外表层腐蚀，12-14-B轴区间存在托梁换柱，13-B轴柱拆除，改换1500×500×22mm大梁，于12-13、13-14、14-15轴牛腿上部加设柱间支撑。
老厂房改造中托梁换柱的设计与施工
老厂房改造中托梁换柱的设计与施工
贾德成
【期刊名称】《建材技术与应用》
【年(卷),期】2007(000)004
【摘要】结合工程实例,介绍了老厂房抽柱改造方案的设计思想、有关构造做法及施工步骤.分析比较了拆除屋面和托梁换柱两种方案在结构性能、施工难易程度、施工工作量等方面的特点.
【总页数】3页(P14-15,48)
【作者】贾德成
【作者单位】本溪钢铁公司设计研究院,辽宁,本溪,117000
【正文语种】中文
【中图分类】TU273.4;TU746.3
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1.房屋加固改造中的托梁换柱技术 [J], 周晓彧
2.旧楼改造中的托梁换柱设计与施工 [J], 郑学术;张云海;张丽;潘维忠;黄明辉
3.“托梁换柱”在老厂房加固改造中的应用 [J], 潘宗山
4.体外预应力技术在托梁换柱改造中的应用 [J], 崔宏剑;刘航;郭青骅;彭新坡;吴岳松
5.沈阳市北海街28中学人行天桥托梁换柱改造方案的确定 [J], 王妍
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某工程托梁抽柱改造的方案设计
某工程托梁抽柱改造的方案设计
程先春;陈佳佳;刁志伟
【期刊名称】《江苏建筑》
【年(卷),期】2010(000)006
【摘要】文章结合无锡某工程,为了满足使用功能的要求进行了托梁抽柱改造方案的设计.通过两个方案的计算比较,最后选择托梁吊住原梁,并结合采用体外预应力技术,对整体结构进行了设计计算.
【总页数】3页(P17-18,83)
【作者】程先春;陈佳佳;刁志伟
【作者单位】东南大学混凝土&预应力混凝土教育部结构重点实验室,江苏南
京,210096;江苏省邮电规划设计院有限责任公司,江苏南京,210006;东南大学混凝土&预应力混凝土教育部结构重点实验室,江苏南京,210096;东南大学混凝土&预应力混凝土教育部结构重点实验室,江苏南京,210096
【正文语种】中文
【中图分类】TU323.3
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1.某综合楼托梁截柱改造工程的方案设计 [J], 靳琪;任志刚;卢哲安
2.体外预应力技术在"托梁抽柱"改造工程中的应用 [J], 吕斌
3.某学校报告厅托梁抽柱加固改造施工 [J], 朱克;李红兵
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Email： tqingxuan@126． com 收稿日期： 2015 － 10 － 08
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施工技术
屋面水平支撑是屋面结构系统的重要组成部分 之一，其作用是保证屋面系统结构的水平刚度，增强 刚架梁的 侧 向 稳 定，传 递 墙 面 水 平 荷 载。 对“托 梁 拔柱”改造厂房，抽柱部位横向刚度变弱，通过增加 屋面水平支撑，增强结构的整体刚度是非常必要的。 由于本工程抽柱较多，局部（ 抽柱附近） 设置屋面水 平支撑满足不了增强整体刚度的需要且不美观。经 比较分析采用在厂房屋脊部位增加一道纵向水平支 撑的方案，与现有屋面水平支撑形成封闭体系，保证 “托梁拔柱”后结构的整体刚度，见图 3。
增吊车梁腹板连接，形成上柱的下端铰接节点，见图 6。对于门式刚架厂房梁柱连接节点为刚接，为了减 少上柱传给吊车梁的弯矩，把抽柱上柱刚性连接改 造为铰接，见图 7。
图 5 加固柱牛腿改造形式
1—新增屋面支撑。 图 3 改造后屋面支撑布置
2． 2． 2 钢柱加固 加固柱除承担自己负荷范围内的荷载外，其下
2 厂房“托梁拔柱”改造设计 2. 1 “托梁拔Fra bibliotek”改造托换形式选择
根据生产工艺需要和现有物流库的结构形式，
Steel Construction. 2016 （ 3） ，Vol. 31，No. 207
图 2 厂房抽柱改造立面
可供选择的“托梁拔柱”方案有 3 种： 第 1 种方案是 在加固柱（ 抽纵向两侧的柱） 的柱顶增加托梁，使抽 柱榀的刚架梁与新增托梁连接，完成托换，拆除原有 刚架柱； 第 2 种方案是在加固柱的上柱增加托架，保 留抽柱位置上柱，使抽柱的上柱作为托架的腹杆，完 成托换，拆除抽柱的下柱； 第 3 种方案是利用加固柱 柱间新增吊 车 梁 支 承 抽 柱 上 柱，完 成 托 换，拆 除 下 柱。经施工方法和经济综合比较，确定选用第 3 种 方案。 2. 2 厂房结构体系改造方案 2． 2． 1 屋面水平支撑
1 工程概况 天津某厂因生产需求欲把现有物流库厂房改造
为生产车间。原厂房结构体系采用门式刚架结构， 为四跨双坡，每跨跨度相同，均为 24 m，柱距相同， 均为 12 m，纵向总长度为 192 m。因生产工艺需要， 原物流库厂房内有 10 根柱子需抽掉，厂房抽柱改造 平面见图 1，立面见图 2。
1—抽柱。 图 1 厂房抽柱改造平面
ＲEFOＲMATION DESIGN AND CONSTＲUCTION MONITOＲING OF SUPPOＲTING BEAM AND ＲEMOVING COLUMN FOＲ A PLANT IN TIANJIN
Tang Qingxuan1 Zhang Su1 Tian Yanjun1 Chen Zhihua2 Liang Shaoqiang2 Lin Yi2
摘 要：“托梁拔柱”是一种扩大柱距的有效方法。通过某工程实例，详细介绍“托梁拔柱”的设计及施工监测的过 程。根据原有厂房的情况，选择可行的托换方式、屋面支撑布置、钢柱加固、节点改造等形式，对施工监测的顶升高 度、支顶反力以及抽柱榀柱顶应力等指标进行计算分析，可为类似工程提供参考。 关键词： 托梁拔柱； 设计； 施工监测 DOI： 10. 13206 / j． gjg201603023
ABSTＲACT： “Supporting beams and Ｒemoving Column（ SBＲC） ”is an effective method for expanding column spacing． Thorugh an engineering example，the design and construction monitoring of SBＲC in a plant were introduced in detail． According to the situation of original factory，the practicable mothods for reinforcement and reconstruction of the factory were selected，including underpinning type，roof support layout，steel column reinforcement，joint reformation and so on． The index of jacking height and topside counter force and the stress of column top were introduced in detail，which could provide references for other similar projects in terms of practical experience and construction monitoring method． KEY WOＲDS： supporting beam and removing column； design； construction monitoring
汤庆轩，等： 天津某厂“托梁拔柱”的改造设计及施工监测
天津某厂“托梁拔柱”的改造设计及施工监测
汤庆轩1 张 溯1 田亚军1 陈志华2 梁绍强2 林 毅3
（ 1． 中国京冶工程技术有限公司，北京 100088； 2． 天津大学，天津 300072； 3． 中冶京诚工程技术有限公司，北京 100176）
（ 1． China Jingye Engineering Co． Ltd，Beijing 100088，China； 2． Tianjin University，Tianjin 300072，China； 3． MCC Capital Engineering ＆ Ｒesearch Inco． Ltd，Beijing 100176，China）