既有建筑物維修與改造

徐化利 李舒妤

【摘要】隨著社會的進步和發展，既有房屋建筑有相當一部分將面臨維修、改造或拆除的選擇，加固是既有建筑維修改造保證或提高既有建筑的結構安全性，延長結構使用壽命常用的措施之一。維修改造應綜合考慮加固造價、施工工期、施工工序組織、對原有建筑物的影響等因素，綜合評判較優維修、改造方法。

【關鍵詞】既有建筑物；維修改造；加固方法

維修改造的決策方案是既有建筑物維修改造的重點。對既有建筑物在結構安全性得到保證時可以原封保留或不增加荷載的情況下繼續使用，也可以減荷載延長既有建筑物的使用壽命期，同樣也可以對既有建筑物進行加固改造或新建功能設備齊全的新建筑物代替既有建筑物，但由于各使用部門對建筑物服役年限及功能的要求不同以及經濟的局限性等因素的影響，只能在現有的條件下綜合考慮工程總費用、建筑物的使用壽命期、安全性、適用性、工期因素，綜合評判法決策出最佳決策方案。

1.既有建筑物概念

既有建筑是指竣工后隨著使用年限的增長，其初始功能狀態受到物質性、經濟性、社會性等多種因素作用影響而產生的“綜合性陳既有”過程的建筑物。對一個新建筑物何時稱為既有建筑物，多數根據經驗來判斷。實際上即使在同一時間建造的相同質量的建筑物，由于使用條件的不同而導致老化速度的差異，往往一些新建筑物使用時間不長，就出現設施設備病害癥狀，而一些設計、施工、維修管理良好的建筑物則呈現出老化狀態較晚。

2.既有建筑物維修改造分類

既有建筑物維修改造決策因素具有明顯不確定性，影響建筑物結構安全因素及功能性改變以及經濟社會等因素，往往作為既有建筑物維修改造項目決策的重要依據。

既有建筑物的物質老化主要分為結構老化、裝飾老化和設備老化。結構老化主要有混凝土碳化、鋼筋銹蝕、結構裂縫、砌體腐蝕、施工質量、屋面防水層老化等；裝飾老化主要有墻體抹灰飾面層老化、樓地面層老化、天棚老化等；設備老化主要有給排水管銹蝕，電氣線路老化等。

既有建筑物維修改造目的是將既有建筑物的現有功能狀態，保持或恢復到規定功能狀態，滿足現在功能的使用。是既有建筑物維修改造是新建工程的延續施工；既是對既有建筑物現時價值和將來期望價值的維護與增加；從社會效用看，也是建筑物維修改造是實現資源可持續發展的基礎工作。

既有建筑物維修改造按維修改造的目的可分為預防性維修、修復性維修、整體性改造、拆除報廢四種情況。

2.1預防性維修也稱計劃性維修。指通過對既有建筑物使用功能狀態和缺陷癥兆的系統及時檢查，為防止房屋設備故障和安全隱患的發生，使其保持規定功能狀態所進行的全部工作。

2.2修復性維修也稱排除故障性維修。指建筑物發生故障性缺陷后使其恢復到規定功能狀態所進行的全部活動。如屋面漏水補堵、管道破損修換、電線路更換等。它的標準是恢復到規定功能狀態，不增高也不增加功能。

2.3整體性改造。指既有有建筑物的功能狀態經維修改造后具有新的使用功能狀態，或比其初始功能狀態有所提高，達到或超過同類建筑物的規定功能狀態的全部工作。它既包括結構加固也包括對空間功能過時的既有建筑進行平面調整，增設廚、衛等設施，加層擴建和成套化改造等。

2.4拆除報廢。指既有建筑物的實際功能狀態已達到或低于規定的功能狀態允許下限值，存在安全隱患并且己無保留和維修價值，或維修成本接近或大于新建成本時，所進行的拆除工作。

既有建筑物維修改造目標是節約成本，縮短工期。一般維修改造其主體結構與基礎部分的充分利用可節約大量建造、改造設計資金；省去了部分或全部的主體工程和建筑基礎的施工，縮短建設工期。維修改造工程比新建工程可節約投資約30%-40%，工期縮短約50%，收回投資速度比新建快3-4倍。

3.既有建筑物的維修改造方式分類

當建筑物結構的安全性確定后，一般對既有建筑物的維修改造方式有以下幾種：

3.1建筑物結構的安全性低于國家規范最低要求時存在極大的安全隱患，應拆除報廢。

3.2建筑物結構是安全的或者即使存在隱患，也在國家規范最低要求之內，那么在達到這個最低要求之前，可以原封保留并繼續使用或在減輕荷載的情況下繼續使用。

3.3建筑物結構在經過加固改造之后，建筑物的安全性不僅能夠得到保證，而且可以得到良好的經濟、社會收益的時候，可以對此既有建筑物進行加固改造。

3.4建筑物結構的安全性低于國家規范最低要求，在此既有建筑物拆除后，因為生產或生活的原因急需得到這樣一個建筑產品的時候，可實行新建。

4.既有建筑物結構加固方法分類

既有建筑物結構安全隱患加固方法主要有直接加固法、間接加固法和綜合加固法三種。

4.1直接加固法，既有建筑物結構加固的直接加固法就是通過一些技術措施，直接提高結構構件的承載力和截面剛度等抗力。最為常見的較為簡單實用的加固方法，常采用以下幾種方法：

4.1.1加大截面加固法，通過增大結構截面面積，提高其承載能力和截面剛度。它可以用來提高構件的抗彎、抗壓、抗剪、抗拉等能力，同時也可以用來修復己損傷的混凝土截面，提高其耐久性。

一般用于各種構件的加固，如混凝土加固結構中的梁、板、柱、墻和鋼結構中的柱、屋架以及磚墻、磚柱（增設磚或混凝土扶壁柱、混凝土圍套）等構件的加固。優點：具有施工技術成熟、便于施工、適應性強、可靠性高等特點；缺點：施工工期較長，加固后會減少建筑物使用空間，還會增加結構自重。局部加大可能會引起引起截面局部剛度加大，引起整體結構其它部位的薄弱環節或薄弱層出現。

4.1.2外包鋼加固法，是把型鋼或鋼板等材料包在被加固構件或桿件的外側，通過外包鋼與原有構件的共同作用，提高構件的承載力、增大延性和剛度的一種加固法。主要適用于建筑物空間使用上不允許增大構件截面尺寸，卻又要大幅提高其承載力的構件加固，如混凝土梁、柱、屋架以及磚窗間墻、磚柱等構件或構筑物的加固。缺點是用鋼量較大，加固費用較高。

4.2間接加固法

既有建筑物結構加固的間接加固法是根據原有結構體系的客觀條件，通過一些技術措施，改變結構傳力途徑，減少被加固構件的荷載效應，從而提高結構的安全性。根據結構傳力途徑改變的不同性質，主要有以下幾種加固方法：

4.2.1增設構件加固法，增設構件就是在原有受力構件之間增加新的構件，以減少原有構件荷載效應，達到結構加固的目的。如在兩根梁之間增加一道新梁、在兩根柱之間增加一個新柱等。該方法實施時對原有結構破壞較小，施工易于操作，但由于增加了新構件，對原有建筑物的建筑功能可能會有影響，一般適合于生產廠房或增加構件后不影響使用要求的民用建筑梁、柱等的加固。

4.2.2增設支點加固法，增設支點法就是以減少結構的計算跨度（長度）和變形，達到減小結構內力和提高其承載能力的加固方法，如在梁、板等受彎構件上增設支點，在柱、屋架之間增設支撐構件等。

4.2.3托梁拔柱加固法，該方法是托屋架拔柱、拖梁拆墻及拖梁拔柱的總稱，是在不拆或少拆上部結構的情況下實施拆除、更換或接長柱子的一種加固方法。

4.3 綜合加固法

綜合加固法是加固效果和加固效益最好的一種方法。只要能減少原結構或構件的荷載效應，即達到其加固目的。如通過增設支撐體系和剪力墻等構造措施，可以增加結構的整體剛度，改變構件的剛度，從而調整原結構在荷載作用下的內力分布，改善結構或構件的受力狀況，提高其抗水平力的能力。又如通過改變建筑物使用用途，采用輕質材料置換原有建筑物分隔和裝飾材料等等，均可限制或減小結構上的荷載作用，使結構安全可靠度提高。根據結構的受力特征和結構狀況等具體條件，綜合采用上述加固方法即為綜合加固法。