上海建工四建集团有限公司 上海 201103
摘要：改革开放以来，我国城乡建筑业发展迅猛，既有建筑存量惊人。面对已超过或接近设计使用年限、建筑结构明显老化、能耗高、抗灾能力弱、使用功能差，但又具有重大的历史意义，极具保留价值的既有建筑，是简单粗暴的予以拆除，还是进行合理改造修缮，这本身就是一个值得深入研究的问题。对于既有建筑的改造，需针对其建筑存在的问题，制定合理有效的消除风险的对策，科学确定设计方案，切实解决施工难点，创新施工工艺，减少社会资源浪费，最后达到改造预期目的。
关键词：既有建筑；改造；修缮
1.改造必要性分析
1.1.保留价值
待改造的建筑本身往往具有重大的历史意义，是历史文化风貌的体现，是文化的一种传承，具有极高的保留价值。若作为国有资产，有再利用的必要，可以避免造成社会资源的浪费。
1.2.结构安全问题
大量既有建筑原设计的建筑抗震性能不足，这本已属于重大隐患，加之这类建筑的结构自身质量问题，房屋年久失修，部分建筑甚至已出现倾斜、不均匀沉降，建筑本身的安全隐患较大，迫切需要进行改造、修缮，部分结构、基础需进行加固处理。
1.3.使用功能调整问题
许多既有建筑原设计理念、建筑功能设置已和当代社会需求出现较大的差异，一旦建筑使用功能上有所调整，如增加电梯、增加或调整室内装饰、增加屋面防水保温等，原建筑的荷载必定发生较大变化，增加荷载后必定需对原结构进行加固。
1.4.耐久性问题
我国既有由于受耐久性影响，房屋建筑普遍短命，平均不到30年，仅为设计使用年限的一半，是巨大的资源浪费。
2.改造的风险分析
2.1.建筑自身条件恶劣
以某电影拍摄基地改扩建工程为例，该工程参照上世纪初期的旧上海市中心的布局，共计12个单体工程，占地面积5994.7㎡，总建筑面积17941.5㎡。原为著名华人导演李安为拍摄《色戒》而搭建的“南京西路”临时场景。当时仅以电影拍摄场景的制作要求，完成沿街外墙、立面及部分框架结构。因该工程大部分单体屋面、背面围护墙体未完成，并无完善的防雨、排水等设施，且已投入使用10年有余，以致装饰老化、预留钢筋锈蚀、房屋不均匀沉降、倾斜等情况较为严重。工程改造时可谓牵一发而动全身，设计、施工的风险可谓不言而喻。
2.2.强制性标准提高
汶川、玉树等大地震后，住房和城乡建设部及时组织规范管理组和有关专家对《建筑抗震设计规范》进行了局部修订、调整，按照现行规范，抗震设防标准有了较大提高，消防疏散要求也明显提高，因此按现行规范原部分结构需进行加固甚至是拆除后重新施工。
2.3.荷载变化后需进行加固
以上文中某电影拍摄基地改扩建工程为例，为使国有资产重复利用，业主要求本次改造施工后该部分建筑在改造后，除能满足电影拍摄需求外，还能兼顾部分办公需求，因此需进行结构加固补全、增加电梯、屋面消防水箱、增加装饰等。荷载变化后亦需要对原结构进行加固，对地基基础进行加强。
2.4.薄弱环节施工质量难控制
在既有建筑的改造过程中，势必会出现在旧混凝土表面浇筑新混凝土的情形，新旧混凝土之间势必会出现交界面，而新旧混凝土界面往往是混凝土结构的薄弱界面，它降低了混凝土的整体抗压、抗剪强度及耐久性能，这类薄弱环节施工质量难控制。
3.既有建筑改造对策及一些方法
3.1.明确改造前的措施
改造前，聘请专业单位进行建筑结构继续使用安全性的检测和鉴定。尤其是无竣工图纸的老建筑，改造施工前先进行建筑、结构图纸测绘，建筑结构外观质量检测，主要承重构件材料强度检测，房屋建筑变形测量，综合分析房屋质量施工现状，提出合理建议。
既有建筑结构的改建，以及扩建结构与既有结构连成一体时，必须按相关规范要求对既有建筑结构进行继续使用安全性、抗震性能等方面的检测和鉴定。
改造加固施工之前，均应进行普遍检查，发现的结构构件损伤和其它问题均应进行相应处理或加固。改如设计图纸中未提及处理或加固方法，应报告设计设计单位，另行研究处理。
构件加固前，应优先考虑卸除原结构非结构荷载。无法卸荷时，应及时向设计反馈现场情况，设计允许后方可施工。
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加固工程的施工必须由具有特种施工资质（结构补强加固）的专业单位完成。
3.2.优化设计方案
根据房屋质量、抗震性鉴定报告，结合业主诉求，灵活多变选用加固措施，力争在经济、合理、安全、适用的目标之间寻找一个平衡点。设计时充分考虑经济成本、质量安全、施工工期、建筑净空尺寸因素，充分考虑置换混凝土加固、混凝土扩大截面加固、碳纤维加固、粘钢加固等结构加固措施，补强注浆加固、加大基础底面积、加深基础、锚杆静压桩加固、地基注浆加固等地基基础加固这类成熟加固技术和钻孔取土纠偏、堆载纠偏、顶升纠偏、浸水纠偏纠偏方案。
以上文中电影拍摄基地改扩建工程为例，其中23#单体为三层（局部四层）钢筋混凝土框架结构，长61.5m，宽8m，建筑面积约1708㎡，建筑总高度13.8m，其基础为独立条形基础，埋深-1.5m。由于单体建造过程中结构平面布置更改，对已施工完毕的基础进行了调整，造成上部结构重心与基础形心明显偏心，导致该建筑在前期使用过程中产生了明显的不均匀沉降，房屋整体倾斜率约5‰，本次改造时需对其加固及纠偏。
据设计要求，按原基础设计图，补足缺失基础部分的面积，做错的基础废弃。但该做法施工成本巨大，施工周期较长，且施工困难，尤其基础底板配筋，在交叉处新增基础的受力筋无法补进去。经相关专家、审图机构认可后，优化方案调整为采用锚杆静压桩加固基础，以控制房屋结构的后续不均匀沉降。经分析房屋发生倾斜的原因主要为背立面围护墙体未施工，荷载分布不均引起，纠偏方案采用自然纠偏，即完善背立面未完成的围护墙体，其可理解为堆载纠偏。
此外该工程因功能性调整、提升后，结构荷载明显增加，经设计计算后拆除已施工墙体并用轻质墙体材料替换来减轻结构荷载。针对原结构楼梯不满足抗震及消防疏散要求的情况，设计将拆除原结构楼并调整为滑动楼梯。
4.改造安全、质量的保证措施
4.1.加强薄弱环节处理
新老混凝土能否很好地共同工作，取决于新老混凝土界面粘结性能，根据实际情况针对性地选择粘结剂，严格控制新混凝土浇筑时间及养护措施。施工中必须新旧混凝土界面的处理，凿毛、冲洗清洁、充分湿润、涂刷界面剂等，保证连接面的质量及可靠性。
4.2.改造施工前进行必要的临时加固
改造施工前，应对改造工程的沉降、倾斜、开裂和建筑、结构、地基基础、土层情况、周围环境等情况作周密的调查，结合原始资料，搞清地基和上部结构的实际情况及状态，分析倾斜原因。同时需对拟改造建筑的整体刚度进行复核，不满足改造要求的，应对其做临时加固。
4.3.改造施工前进行缺陷修复
改造施工时如遇原结构混凝土出现疏松、破损、严重碳化等现象应及时进行缺陷修复处理。修复前应清理缺陷部位至坚实基层，并清洁干净，经洒水充分浸润后采用灌浆料进行修补；如果出现露筋、钢筋锈蚀等现象，应先清除钢筋周边破损混凝土，对钢筋进行除锈和清洁处理，再采用灌浆料进行修复；混凝土保护层不足时应对保护层进行修复；当钢筋锈蚀严重或出现大面积露筋、钢筋锈蚀情况时应报设计单位处理。
4.4.加强过程检查
施工过程中，必须对改造部位周边相关构件进行全过程监测，确保结构安全。
4.5.施工中的技术措施
施工前编制专项方案，并落实书面交底，施工过程中严格按照设计、监理认可的方案执行。施工过程中加强对建筑的动态监测，做到勤观测，多分析，动态调整施工方案。
严格要求，既有建筑的钢筋混凝土梁、柱、砌体结构的承重墙等结构构件，未经结构设计书面同意，严禁打凿孔洞。设备管线的布设，应尽量避开原结构构件。确需穿过结构构件时，应及时通报结构设计人员出图并采取必要的加固措施。
优化施工工序，节约施工成本，缩短施工周期。
4.4.后期使用阶段的维护措施
对结构加固构件，应每隔5～10年进行一次安全评估与可靠性鉴定，并根据评估鉴定结论采取相应措施。在建筑二次装修或使用过程中，未经设计允许不得增加恒载。建筑二次装修前应拆除原有的一次装修构件。
5.结论
由于篇幅有限，本文仅对既有建筑改造的风险与对策进行了简单的分析、总结，实际改造时消防、防雷、节能、环保、耐久性等方面的风险均需全面考虑，否则既有建筑的改造治标不治本，很难达到建筑功能性、耐久性、安全性以及使用舒适性的全面提升。本文中的案例在改造过程中国有效地控制了各种潜在风险，达到了预期的设计和使用效果，国有资产再利用也节约了社会资源。
参考文献：
[1]王平山.既有建筑改造设计与施工[J] 施工技术，2006（35）：139-41.
[2]陈涛，余倩倩，顾祥林.中国城镇既有建筑现状初步分析[J] 建设科技，2010（23）：78-80.
[3]许溶烈，陈明中，黄坤耀.既有建筑综合改造的社会需求与发展前景[J] 建筑结构，2008（5）：120-125.
作者简介：沈晨曦（1982—），男，本科，工程师。
论文作者:沈晨曦
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第24期
论文发表时间:2019/6/25
标签：建筑论文; 结构论文; 混凝土论文; 荷载论文; 构件论文; 基础论文; 措施论文; 《建筑细部》2018年第24期论文;