一种多高层钢筋混凝土承重墙自支撑结构及其施工方法与流程

本发明涉及既有工程结构保护性拆除施工，尤其是涉及一种多高层钢筋混凝土承重墙自支撑结构及其保护性拆除施工方法。

背景技术：

1、钢筋混凝土结构在我国城乡既有民用、工业建筑及构筑物中存量很大。当前，随着城市更新进程的深入推进，许多既有建、构筑物面临功能改变，结构体系改变或需符合新的设计规范要求等，经常会遇到多高层钢筋混凝土结构中部分承重墙需要进行托换拆除或移位新建。由于承重墙拆改层数较多，按传统拆除施工方法，一般需要先设置稳固的临时脚手架支撑体系，对拟拆除结构所支承的上部结构进行回顶卸载，保证拆除施工中结构构件的安全，然后按自上而下的顺序逐层进行拆除，拆除施工完成后，进行托换加固结构或新建竖向构件的施工。上述施工过程中，首先进行支撑回顶，然后进行拆除施工，最后进行结构加固或新建施工，各施工工艺通常只能顺序施工，无法同步施工。这将导致总工期较长，当需拆除的楼层较多时，经常成为施工组织设计的关键线路。

2、另外，在施工作业空间较为有限的情况下，临时支撑体系可能占据较大的空间，增加了拆除、加固和新建施工作业的难度。如拆除承重墙附近还需要新建构件，新建构件同样需要设置模板和脚手架支撑体系，这会造成拆除支撑体系与新建构件模板支撑体系相互重叠穿插，进一步增加施工难度，可能造成工期和施工成本的进一步增加。

3、随着越来越多城市更新项目的落地，其中涉及到多高层钢筋混凝土承重墙拆除改造的工作也越来越多，我们面临的主要问题是提出一种如何稳定、安全、高效、节约的拆除多高层钢筋混凝土承重墙的方式，替代传统的拆除技术，应用于城市更新工程中既有建、构筑物的加固改造施工中是当前迫切需要解决的问题。

技术实现思路

1、本发明设计了一种多高层钢筋混凝土承重墙自支撑结构及其施工方法，其解决的技术问题是：传统多高层钢筋混凝土承重墙拆除技术需搭设大量临时脚手架支撑体系，支撑回顶，然后进行拆除施工，最后进行结构加固或新建施工，各施工工艺通常只能顺序施工，费用成本较高且工期较长，临时脚手架支撑体系搭设后会占用较大的施工空间，增加了拆除、加固和新建施工作业的难度。

2、为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

3、一种多高层钢筋混凝土承重墙自支撑结构，其特征在于：在待拆除承重墙体中设定水平梁式构件、竖向柱式构件或两者的组合，所述水平梁式构件位于各楼层的楼板底标高处，所述竖向柱式构件位于各楼层用于减小梁式构件的跨度；所述水平梁式构件与所述竖向柱式构件相互垂直；水平梁式构件和/或竖向柱式构件夹持在两条待拆除承重墙体边界分割线之间，将两条待拆除承重墙体边界分割线之间的待拆除承重墙体拆除后，保留的水平梁式构件和/或竖向柱式构件形成替代脚手架支撑体系的自支撑结构。

4、优选地，所述水平梁式构件、竖向柱式构件或它们组合的截面尺寸在经计算确定时应基于永久性留存结构零损伤原则；所述永久性留存结构零损伤原则为由水平梁式构件、竖向柱式构件或它们的组合所形成的自支撑结构，在与整体结构建立有限元计算模型并分析计算后，对后续继续保留存在并使用的原结构，其应力值要满足小于抗拉强度设计值。

5、优选地，所述水平梁式构件、竖向柱式构件或它们特定组合的截面尺寸在经计算确定时应基于临时保留局部结构满足最低安全储备原则；所述临时保留局部结构满足最低安全储备原则为由水平梁式构件、竖向柱式构件或它们组合后所形成的自支撑结构，在与整体结构建立有限元计算模型并分析计算后，自支撑结构可允许开裂，但需要满足承载力极限状态。

6、优选地，水平梁式构件、竖向柱式构件或它们组合的截面尺寸在经计算确定时应基于临时保留局部结构对后续施工最小干涉原则；所述临时保留局部结构满足对后续施工的最小干涉原则为由水平梁式构件、竖向柱式构件或它们组合后所形成的自支撑结构，其部分或全部能够作为后续加固结构的组成，或不影响后续加固结构或新建结构的施工，同时，其自身的拆除工作量应小于脚手架支撑搭设和拆除的工作量。

7、优选地，仅存在水平梁式构件时，水平梁式构件夹持在两条待拆除承重墙体边界分割线之间形成“口”字形状。

8、优选地，存在水平梁式构件和竖向柱式构件组合时，水平梁式构件和竖向柱式构件形成“t”字形状。

9、优选地，存在水平梁式构件和竖向柱式构件组合时，水平梁式构件和竖向柱式构件形成“π”字形状。

10、一种多高层钢筋混凝土承重墙自支撑结构的施工方法，包括以下步骤：

11、步骤1、确定每层承重墙的水平梁式构件或/和竖向柱式构件的截面尺寸以及位置；

12、步骤2、在承重墙上基于水平梁式构件或/和竖向柱式构件的位置确定待拆除承重墙体边界分割线；水平梁式构件或/和竖向柱式构件被限定在两条待拆除承重墙体边界分割线之间；

13、步骤3、清除承重墙上的物品或负载，对待拆除承重墙体的施工区域进行安全保障；

14、步骤4、根据水平梁式构件边界线定位，安装墙锯所用的导轨，导轨用锚栓进行固定；墙锯沿着水平梁式构件边界线移动，按照水平方向从左到右或从右到左的原则进行切割，切断水平梁式构件与待拆除承重墙体的联系；

15、或/和，根据竖向柱式边界线定位，安装墙锯所用的导轨，并用锚栓进行固定；墙锯沿着竖向柱式边界线移动，按照竖直方向从上到下的原则进行切割，切断竖向柱式构件与待拆除承重墙体的联系；

16、步骤5、对待拆除承重墙体的两条待拆除承重墙体边界分割线之间的墙体进行破碎和拆除，保留水平梁式构件和/或竖向柱式构件。

17、步骤6、待拆除承重墙体拆除到底部距离下层楼板200mm后，停止采用液压剪破碎。

18、步骤7、每层重复上述步骤1-6中拆除待拆除承重墙体，按从一侧往另一侧的顺序拆除，直至形成由水平梁式构件、竖向柱式构件或它们组合组成的自支撑结构。

19、步骤8、在每层添加新建结构或加固构件，待新建结构或加固构件形成稳定永久结构后，拆除由水平梁式构件、竖向柱式构件或它们组合组成的自支撑结构。

20、步骤9、对拆除自支撑结构后形成的截面采用高强聚合物砂浆抹平，并进行养护处理。

21、优选地，步骤4中墙锯切割过程中用水冷却，并冲走粉屑；通过控制墙锯操作盘进行调控切割深度，但每次切割深度不要超过200mm，采用浅切快跑的方式来回进行逐步加深的切割；避免切割过深，墙锯的金刚石锯片受力变形，甚至会发生机械伤害事故。

22、优选地，步骤5中采用液压剪先沿着水平方向从近端向远端进行破碎，破碎至待拆除承重墙体边界分割线位置后，再从远端向近端移动破碎，破碎路线为s形。

23、优选地，步骤6中剩余200mm高度的待拆除承重墙体采用电镐进行剔凿，目的是防止液压剪破损到下部楼层。

24、该多高层钢筋混凝土承重墙自支撑结构及其施工方法具有以下有益效果：

25、（1）本发明是根据多高层钢筋混凝土承重墙拆除过程中的受力特点，通过临时保留局部待拆除结构作为自支撑结构，从而免于搭设脚手架临时支撑，实现拆除与加固或新建施工同步进行。拆除施工自上而下开展，新建施工自下而上开展，互不干涉，从而实现了多工种施工的时空统筹，在大幅度缩短工期的同时，也降低了施工难度。

26、（2）本发明合理利用临时保留局部结构作为自支撑结构，相较脚手架临时支撑体系更加稳固，显著提高多高层钢筋混凝土承重墙结构拆除过程的安全性。

27、（3）本发明在施工过程中可减少甚至完全免于脚手架临时支撑体系的搭设，从而大幅度降低施工空间占用率，减少对后续施工操作空间的影响，避免同一空间内的交叉作业，可明显提高安全性和施工效率。

28、（4）本发明由于采用临时保留结构作为自支撑结构，被拆除结构自身形成平衡稳定结构体系，同时利用多高层结构按楼层作业的空间分布特点，拆除施工、结构加固施工、新建结构施工等可以分别在不同作业空间同步开展，有效实现了各工种施工的时空统筹，大幅度缩短工期，降低成本。