本发明属于建筑施工技术领域，尤其涉及一种砌体结构破墙开洞预顶恢复施工工法。
背景技术：
目前在砌体结构的建筑物(特别是居民楼)的承重墙上进行破墙开洞的现象还是比较多的，这种无序、多次拆改承重墙的行为严重影响房屋质量，甚至最终导致房屋的倒塌，造成人员伤亡事故。为确保居住人员安全，对破墙开洞进行有效恢复是非常必要的。
住宅房屋破墙开洞一般都是直接将砖墙进行凿除形成矩形门洞或窗洞，未经考虑的恢复就是直接安排工人从洞口底部进行平砌，平砌到离洞口顶部还有20公分左右开始斜砌，斜砌至封闭洞口即告完成。这种采用砌体简单将洞口封闭的方法并不意味着墙体已砌筑密实，洞口上部墙体的荷载(重量)并不能有效传递到后砌墙体上，建筑物的结构安全未恢复到原有水平，因此建筑物仍存在结构安全隐患。
技术实现要素：
本发明为了解决上述技术问题，提供一种砌体结构破墙开洞预顶恢复施工工法，其能确保洞口新老墙体的密实连接，恢复建筑物墙体荷载传递路径，确保建筑物的结构安全，提高洞口恢复的安全性和可靠性。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明的一种砌体结构破墙开洞预顶恢复施工工法，包括下列步骤：
①清理洞口，并对洞口进行预处理；
②在洞口中砌筑新墙体；
③当砌筑的新墙体的顶面和洞口的顶部之间的距离到达设定值时，在砌筑的新墙体的顶面和洞口的顶部之间安装埋入式可控卸荷器；
④对砌筑的新墙体和洞口周围老墙体之间的空隙进行灌浆封闭；
⑤最后对封闭好的洞口进行拆模养护。
埋入式可控卸荷器包括底板和顶板，底板中心设置有一个空心管，空心管内插入一根螺杆，螺杆的中部套有推力轴承和第一螺母，推力轴承抵靠在空心管的上端面，第一螺母旋压推力轴承，螺杆的上端套有第二螺母，第二螺母焊接在顶板上。空心管外侧面上装有压力传感器上的应变片。通过旋转第一螺母，螺杆可上升或下降，以调节高度，当顶板和洞口顶部老墙体相抵时，产生顶力，从而通过调节高度可调节埋入式可控卸荷器的加载力。装好后，再在空隙中灌浆浇筑成整体。本发明确保洞口新老墙体的密实连接，通过设置埋入式可控卸荷器对在洞口砌筑的新墙体进行预加载，有效恢复建筑物墙体荷载传递路径，提高洞口恢复的安全性和可靠性，从而确保建筑物的结构安全，有效消除安全隐患。
作为优选，所述的步骤①包括下列步骤：
(11)对位于洞口四周边缘部位的老墙体进行切割；
(12)拆除洞口及切割范围内装饰层，露出老墙体的原砖砌体，清理洞口四周疏松的材料，对破损部位采用聚合物修补砂浆进行填补；
(13)洞口底部安装模板，并采用灌浆料浇筑找平。
作为优选，所述的步骤②包括下列步骤：
(21)将砖砌体洒水湿润后，采用一顺一丁和一皮一灌浆的砌筑方法在洞口中用聚合物修补砂浆分皮砌筑新墙体，保证灰缝饱满，砌筑的新墙体的左右两侧留设马牙槎，马牙槎上凸出的侧面和与之相对的洞口边缘老墙体之间预留一段空隙；
(22)砌筑的新墙体到达设定高度时，在洞口左右两侧的老墙体上各植入两根前后分布的拉结钢筋，拉结钢筋的一端位于老墙体中，拉结钢筋的另一端跨过马牙槎伸入到新墙体中；
(23)植筋完毕继续向上砌筑，重复步骤(22)，直到砌筑的新墙体的顶面和洞口的顶部之间的距离到达设定值。
马牙槎的设置，提高新老墙体之间的整体性和稳定性，本技术方案进一步确保洞口新老墙体的密实连接。
作为优选，所述的步骤③包括下列步骤：
(31)确定埋入式可控卸荷器的安装位置：根据砌筑的新墙体长度确定埋入式可控卸荷器的个数，埋入式可控卸荷器的安装位置在砌筑的新墙体上均匀分布，对埋入式可控卸荷器的安装位置的上下墙面进行检查，如不平整则进行找平处理；
(32)安装并调试埋入式可控卸荷器：放入埋入式可控卸荷器和与之相连的压力传感器，压力传感器通过通讯接口与电脑连接，测得的压力值实时传输至电脑并实时显示；采用扭力扳手旋转埋入式可控卸荷器上的第一螺母，使埋入式可控卸荷器的顶板与洞口顶部接触，继续转动第一螺母进行缓慢加载，并注意观察电脑上显示的压力值的变化，直到显示的压力值到达预定加载值。
本技术方案通过设置埋入式可控卸荷器对在洞口砌筑的新墙体进行预加载，有效恢复建筑物墙体荷载传递路径，提高洞口恢复的安全性和可靠性。
作为优选，所述的步骤(31)和步骤(32)之间有步骤(A)，步骤(A)为：在砌筑的新墙体的顶面和洞口的顶部之间形成的空隙中安装拉结钢筋框架，拉结钢筋框架包括四根通长钢筋和多个箍筋，四根通长钢筋围成框形结构并且横向贯穿于洞口，四根通长钢筋的两端均植入在洞口左右两侧的老墙体中，多个箍筋包围在四根通长钢筋围成的框形结构外并和所述的框形结构相连，多个箍筋沿框形结构均匀分布。本技术方案进一步确保洞口新老墙体的密实连接。
作为优选，所述的步骤④包括下列步骤：
(41)砌筑的新墙体和洞口老墙体之间形成有左侧空隙、右侧空隙和上部空隙，在左侧空隙、右侧空隙及上部空隙的前后侧分别安装模板以封闭各空隙，模板采用铁丝对拉固定，从封闭上部空隙的模板中选出几块倾斜设置形成灌浆斗；
(42)在模板拼接处、穿铁丝处及模板和砌体交界处均用泡沫剂进行封堵；
(43)从灌浆斗向左侧空隙、右侧空隙及上部空隙中灌入灌浆料进行浇筑，浇筑时用榔头在模板外轻微敲打，确保浇筑密实，直到灌浆料填充满各个空隙。
作为优选，所述的步骤⑤包括下列步骤：
(51)灌浆封闭浇筑完成24小时后，拆掉所述的模板，并进行养护，养护时间不得少于7天；
(52)用小电锤将形成在灌浆斗处的凸起凿除并修理平整，清理铁丝和周边残留泡沫剂等杂物。
作为优选，在所述的步骤①前，有步骤(B)，步骤(B)为：通过建立BIM结构模型，确定每个洞口需要埋入式可控卸荷器的数量和预定加载值。
作为优选，所述的步骤(B)包括下列步骤：
(a)建立建筑物的完整BIM结构模型；
(b)对建筑物墙体所用砌块进行材料受力性能测试，评定强度等级；对建筑物墙体中的混凝土构件进行现场混凝土回弹试验，确定混凝土强度；
(c)确定加固方案：先采用结构计算软件，导入所述的BIM结构模型，进行建筑物承重墙开洞前后的受力性能分析和比较；接着根据墙体受力分析结果，评估墙体洞口封闭后承载能力的恢复程度；最后确定建筑物的洞口封闭顺序，确定每个洞口需要放入的埋入式可控卸荷器的数量和每个埋入式可控卸荷器的预定加载值的大小。
采用本技术方案，使得获得的每个洞口需要埋入式可控卸荷器的数量以及每个埋入式可控卸荷器的预定加载值更加准确和可靠。
本发明的有益效果是：确保洞口新老墙体的密实连接，通过设置埋入式可控卸荷器对在洞口砌筑的新墙体进行预加载，有效恢复建筑物墙体荷载传递路径，提高洞口恢复的安全性和可靠性，从而确保建筑物的结构安全，有效消除安全隐患。
附图说明
图1是本发明在洞口进行预顶恢复的一种主视结构示意图。
图2是图1的一种局部剖视结构示意图。
图3是本发明中埋入式可控卸荷器的一种主视结构示意图。
图4是本发明中BIM结构模型的一种立体结构示意图。
图中1.老墙体，2.新墙体，3.马牙槎，4.拉结钢筋，5.拉结钢筋框架，6.埋入式可控卸荷器，7.模板，8.铁丝，9.灌浆斗，10.底部模板，11.BIM结构模型，12.待封闭的洞口，13.裂缝，14.承重墙，51.通长钢筋，52.箍筋，61.底板，62.空心管，63.螺杆，64.推力轴承，65.第一螺母，66.顶板，67.第二螺母，68.应变片。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种砌体结构破墙开洞预顶恢复施工工法，包括下列步骤：
首先进行施工前的准备工作，如图4所示，通过建立BIM结构模型11，确定每个洞口需要埋入式可控卸荷器的数量和预定加载值，具体步骤包括：
(a)建立BIM结构模型：收集拟加固建筑的竣工图纸，并对建筑物的长、宽和高及轴线尺寸进行实测复核；对竣工后破墙开设的洞口即待封闭的洞口12进行编号，实测洞口的位置和尺寸；测量和统计所有墙体裂缝13和楼板裂缝的宽度、长度和位置，并对裂缝进行编号；建立建筑物的完整BIM结构模型；
(b)对承重墙14所采用的砌块进行现场取样，并送实验室进行材料受力性能测试，评定强度等级；对承重墙中的构造柱、圈梁等混凝土构件进行现场混凝土回弹试验，确定混凝土强度；
(c)确定加固方案：先采用Pkpm结构计算软件或其他结构计算软件，导入建筑物的完整BIM结构模型，进行建筑物承重墙开洞前后的承载能力、墙体变形等受力性能分析和比较；接着根据墙体受力分析结果，评估墙体洞口封闭后承载能力的恢复程度；然后确定建筑物的洞口封闭顺序，预估每个洞口所需埋入式可控卸荷器的预加载力的大小，并输入结构计算模型进行校核，确定每个洞口需要放入的埋入式可控卸荷器的数量和每个埋入式可控卸荷器的预定加载值的大小；最后在BIM结构模型中，输入埋入式可控卸荷器的位置、数量及预加载力大小，完善BIM结构模型。
接着进行现场施工，现场施工前，应做好各项安全防护措施，然后开始正式施工，包括下列步骤：
①清理洞口，并对洞口进行预处理，包括下列步骤：
(10)根据BIM结构模型中注明的各洞口封闭顺序，在现场悬挂施工顺序标志牌；
(11)对位于洞口四周边缘宽度为150mm的老墙体进行切割，切割深度为15mm；
(12)拆除洞口及切割范围内装饰层，露出老墙体的原砖砌体，清理洞口四周疏松的材料，对老墙体上的较大孔洞及破损严重部位采用聚合物修补砂浆进行填补；
(13)洞口底部安装底部模板10，并采用灌浆料浇筑找平，使洞口底部浇筑物的厚度为100mm，并养护24小时。
(14)对洞口周边的裂缝做好标记，设立建筑物沉降观测点。
②在洞口中砌筑新墙体，如图1、图2所示，包括下列步骤：
(21)将砖砌体洒水湿润后，采用一顺一丁和一皮一灌浆的砌筑方法在洞口中用聚合物修补砂浆分皮砌筑新墙体2，保证灰缝饱满，砌筑的新墙体的左右两侧留设马牙槎3，马牙槎上凸出的侧面和与之相对的洞口边缘老墙体1之间预留10cm空隙；
(22)砌筑的新墙体到达500mm高度时，在洞口两侧的老墙体上钻孔，240mm厚的老墙体上每侧水平方向前后钻2个孔，孔距100mm，孔径8mm，钻孔深度80mm，清孔后在孔中用植筋胶植入的拉结钢筋4，拉结钢筋外露500mm(如洞口宽度小于500mm则拉结钢筋通长布置)，即拉结钢筋的一端位于老墙体中，拉结钢筋的另一端跨过马牙槎伸入到新墙体中；
(23)植筋完毕继续向上砌筑，重复步骤(22)，每天砌筑高度不应超过1.5米，直到砌筑的新墙体的顶面和洞口的顶部之间的距离为150～200mm。
③在砌筑的新墙体的顶面和洞口的顶部之间安装埋入式可控卸荷器6，包括下列步骤：
(31)确定埋入式可控卸荷器的安装位置：根据砌筑的新墙体长度和需放入的埋入式可控卸荷器的个数确定埋入式可控卸荷器的安装位置，埋入式可控卸荷器的安装位置相间隔均匀分布，对埋入式可控卸荷器的安装位置的上下墙面进行检查，如不平整则采用凿、修、补的方式进行找平处理；
(32)24小时后，在砌筑的新墙体的顶面和洞口的顶部之间形成的空隙中安装拉结钢筋框架5，拉结钢筋框架包括四根直径12mm的通长钢筋51和多个箍筋52，四根通长钢筋围成框形结构，多个箍筋包围在四根通长钢筋围成的框形结构外并和框形结构捆扎或焊接相连，多个箍筋沿框形结构均匀分布，四根通长钢筋横向贯穿于洞口(前后两根、上下两根，通长布置)，四根通长钢筋的两端均植筋植入在洞口左右两侧的老墙体中150mm；
(33)安装并调试埋入式可控卸荷器：放入埋入式可控卸荷器和与之相连的压力传感器，压力传感器通过通讯接口与电脑连接，测得的压力值能实时传输至电脑并实时显示；采用扭力扳手旋转埋入式可控卸荷器上的第一螺母65，使埋入式可控卸荷器的顶板66与洞口顶部接触，继续转动第一螺母进行缓慢加载，并注意观察电脑上显示的压力值的变化，直到显示的压力值到达预定加载值或超过预定加载值但小于加载值的上限(加载值的上限为预定加载值的10％)；
需要说明的是，埋入式可控卸荷器进行加载时，需要根据要求逐级加载，加载中注意观察洞口周边裂缝是否有扩大，新老墙体是否有新裂缝产生，如有异常必须立刻暂停，查明原因进行适当处理后才能继续加载，最后的加载值应在4小时内保持稳定，记录最终扭力值和压力值。
④对砌筑的新墙体和洞口周围老墙体之间的空隙进行灌浆封闭浇筑，在埋入式可控卸荷器完成安装和加载后8小时内必须浇筑灌浆料，浇筑必须一次性完成，包括下列步骤：
(41)对砌筑的新墙体和洞口老墙体之间形成的左侧空隙、右侧空隙和上部空隙的前后侧分别安装模板7以封闭各空隙，模板采用铁丝8对拉固定，也可采用两头设置螺母的螺杆旋紧固定，从封闭上部空隙的模板中选出几块向外倾斜设置形成灌浆斗9，灌浆斗的上口面应至少高出洞口顶部老墙面150mm，相邻灌浆斗的间距不得大于1000mm；
(42)在模板拼接处、穿铁丝处及模板和砌体交界处均用泡沫剂进行封堵；
(43)根据灌浆料材料使用说明上的配合比配置灌浆料，采用低速搅拌器在容器内搅拌均匀，然后从灌浆斗向左侧空隙、右侧空隙及上部空隙中灌入灌浆料进行浇筑，浇筑时用榔头在模板外轻微敲打，确保浇筑密实，灌浆料填充满各个空隙，直到灌浆料浇筑至灌浆斗上口面时停止浇筑。
⑤最后对封闭好的洞口进行拆模养护，包括下列步骤：
(51)灌浆封闭浇筑完成后养护24小时，拆掉所有模板，并进行养护，养护时间不得少于7天；
(52)用小电锤将形成在灌浆斗处的凸起凿除并修理平整，清理铁丝和周边残留泡沫剂等杂物。
⑥封闭裂缝，包括下列步骤：
(61)将在老墙体上标记的裂缝用切割机开“V”型槽，深度10mm，宽度20mm，并将槽内清理干净，浇水湿润；
(62)用聚合物修补砂浆对槽进行修补封闭。
⑦对现场进行收尾清理，并退场。
施工完成后，还需进行建筑沉降观测和墙体裂缝观测，包括下列步骤：
a.每周进行一次沉降观测，若在三个月内建筑物沉降稳定，则可停止观测；
b.每周进行一次裂缝观测，若在三个月内没有出现新裂缝或旧裂缝没有继续开裂，则可停止观测。
本发明采用的埋入式可控卸荷器6，如图3所示，包括底板61和顶板66，底板中心设置有一个空心管62，空心管内插入一根螺杆63，螺杆的中部套有推力轴承64和第一螺母65，推力轴承抵靠在空心管的上端面，第一螺母旋压推力轴承，螺杆的上端套有第二螺母67，第二螺母焊接在顶板上。空心管外侧面上装有压力传感器上的应变片68。通过旋转第一螺母，螺杆可上升或下降，以调节高度，当顶板和洞口顶部老墙体相抵时，产生顶力，从而通过调节高度可调节埋入式可控卸荷器的加载力。
本发明能确保洞口新老墙体的密实连接，通过设置埋入式可控卸荷器对在洞口砌筑的新墙体进行预加载，有效恢复建筑物墙体荷载传递路径，提高洞口恢复的安全性和可靠性，从而确保建筑物的结构安全，有效消除安全隐患。本发明适用于使用粘土砖、页岩多孔砖或蒸压砂加气混凝土砌块砌筑的多层砌体结构的建筑物承重墙破墙开洞的恢复。