既有建筑物維修與改造

徐化利 李舒妤

【摘要】隨著社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，既有房屋建筑有相當(dāng)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(jié)構(gòu)安全性，延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使用壽命常用的措施之一。維修改造應(yīng)綜合考慮加固造價(jià)、施工工期、施工工序組織、對(duì)原有建筑物的影響等因素，綜合評(píng)判較優(yōu)維修、改造方法。

【關(guān)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(diǎn)。對(duì)既有建筑物在結(jié)構(gòu)安全性得到保證時(shí)可以原封保留或不增加荷載的情況下繼續(xù)使用，也可以減荷載延長(zhǎng)既有建筑物的使用壽命期，同樣也可以對(duì)既有建筑物進(jìn)行加固改造或新建功能設(shè)備齊全的新建筑物代替既有建筑物，但由于各使用部門對(duì)建筑物服役年限及功能的要求不同以及經(jīng)濟(jì)的局限性等因素的影響，只能在現(xiàn)有的條件下綜合考慮工程總費(fèi)用、建筑物的使用壽命期、安全性、適用性、工期因素，綜合評(píng)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(zhǎng)，其初始功能狀態(tài)受到物質(zhì)性、經(jīng)濟(jì)性、社會(huì)性等多種因素作用影響而產(chǎn)生的“綜合性陳既有”過程的建筑物。對(duì)一個(gè)新建筑物何時(shí)稱為既有建筑物，多數(shù)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來判斷。實(shí)際上即使在同一時(shí)間建造的相同質(zhì)量的建筑物，由于使用條件的不同而導(dǎo)致老化速度的差異，往往一些新建筑物使用時(shí)間不長(zhǎng)，就出現(xiàn)設(shè)施設(shè)備病害癥狀，而一些設(shè)計(jì)、施工、維修管理良好的建筑物則呈現(xiàn)出老化狀態(tài)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(jié)構(gòu)安全因素及功能性改變以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)等因素，往往作為既有建筑物維修改造項(xiàng)目決策的重要依據(jù)。

既有建筑物的物質(zhì)老化主要分為結(jié)構(gòu)老化、裝飾老化和設(shè)備老化。結(jié)構(gòu)老化主要有混凝土碳化、鋼筋銹蝕、結(jié)構(gòu)裂縫、砌體腐蝕、施工質(zhì)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(shè)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(xiàn)有功能狀態(tài)，保持或恢復(fù)到規(guī)定功能狀態(tài)，滿足現(xiàn)在功能的使用。是既有建筑物維修改造是新建工程的延續(xù)施工；既是對(duì)既有建筑物現(xiàn)時(shí)價(jià)值和將來期望價(jià)值的維護(hù)與增加；從社會(huì)效用看，也是建筑物維修改造是實(shí)現(xiàn)資源可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)工作。

既有建筑物維修改造按維修改造的目的可分為預(yù)防性維修、修復(fù)性維修、整體性改造、拆除報(bào)廢四種情況。

2.1預(yù)防性維修也稱計(jì)劃性維修。指通過對(duì)既有建筑物使用功能狀態(tài)和缺陷癥兆的系統(tǒng)及時(shí)檢查，為防止房屋設(shè)備故障和安全隱患的發(fā)生，使其保持規(guī)定功能狀態(tài)所進(jìn)行的全部工作。

2.2修復(fù)性維修也稱排除故障性維修。指建筑物發(fā)生故障性缺陷后使其恢復(fù)到規(guī)定功能狀態(tài)所進(jìn)行的全部活動(dòng)。如屋面漏水補(bǔ)堵、管道破損修換、電線路更換等。它的標(biāo)準(zhǔn)是恢復(fù)到規(guī)定功能狀態(tài)，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(tài)經(jīng)維修改造后具有新的使用功能狀態(tài)，或比其初始功能狀態(tài)有所提高，達(dá)到或超過同類建筑物的規(guī)定功能狀態(tài)的全部工作。它既包括結(jié)構(gòu)加固也包括對(duì)空間功能過時(shí)的既有建筑進(jìn)行平面調(diào)整，增設(shè)廚、衛(wèi)等設(shè)施，加層擴(kuò)建和成套化改造等。

2.4拆除報(bào)廢。指既有建筑物的實(shí)際功能狀態(tài)已達(dá)到或低于規(guī)定的功能狀態(tài)允許下限值，存在安全隱患并且己無保留和維修價(jià)值，或維修成本接近或大于新建成本時(shí)，所進(jìn)行的拆除工作。

既有建筑物維修改造目標(biāo)是節(jié)約成本，縮短工期。一般維修改造其主體結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)部分的充分利用可節(jié)約大量建造、改造設(shè)計(jì)資金；省去了部分或全部的主體工程和建筑基礎(chǔ)的施工，縮短建設(shè)工期。維修改造工程比新建工程可節(jié)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(dāng)建筑物結(jié)構(gòu)的安全性確定后，一般對(duì)既有建筑物的維修改造方式有以下幾種：

3.1建筑物結(jié)構(gòu)的安全性低于國(guó)家規(guī)范最低要求時(shí)存在極大的安全隱患，應(yīng)拆除報(bào)廢。

3.2建筑物結(jié)構(gòu)是安全的或者即使存在隱患，也在國(guó)家規(guī)范最低要求之內(nèi)，那么在達(dá)到這個(gè)最低要求之前，可以原封保留并繼續(xù)使用或在減輕荷載的情況下繼續(xù)使用。

3.3建筑物結(jié)構(gòu)在經(jīng)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(jīng)濟(jì)、社會(huì)收益的時(shí)候，可以對(duì)此既有建筑物進(jìn)行加固改造。

3.4建筑物結(jié)構(gòu)的安全性低于國(guó)家規(guī)范最低要求，在此既有建筑物拆除后，因?yàn)樯a(chǎn)或生活的原因急需得到這樣一個(gè)建筑產(chǎn)品的時(shí)候，可實(shí)行新建。

4.既有建筑物結(jié)構(gòu)加固方法分類

既有建筑物結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)加固的直接加固法就是通過一些技術(shù)措施，直接提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力和截面剛度等抗力。最為常見的較為簡(jiǎn)單實(shí)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(jié)構(gòu)截面面積，提高其承載能力和截面剛度。它可以用來提高構(gòu)件的抗彎、抗壓、抗剪、抗拉等能力，同時(shí)也可以用來修復(fù)己損傷的混凝土截面，提高其耐久性。

一般用于各種構(gòu)件的加固，如混凝土加固結(jié)構(gòu)中的梁、板、柱、墻和鋼結(jié)構(gòu)中的柱、屋架以及磚墻、磚柱（增設(shè)磚或混凝土扶壁柱、混凝土圍套）等構(gòu)件的加固。優(yōu)點(diǎn)：具有施工技術(shù)成熟、便于施工、適應(yīng)性強(qiáng)、可靠性高等特點(diǎn)；缺點(diǎn)：施工工期較長(zhǎng)，加固后會(huì)減少建筑物使用空間，還會(huì)增加結(jié)構(gòu)自重。局部加大可能會(huì)引起引起截面局部剛度加大，引起整體結(jié)構(gòu)其它部位的薄弱環(huán)節(jié)或薄弱層出現(xiàn)。

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(gòu)件或桿件的外側(cè)，通過外包鋼與原有構(gòu)件的共同作用，提高構(gòu)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(gòu)件截面尺寸，卻又要大幅提高其承載力的構(gòu)件加固，如混凝土梁、柱、屋架以及磚窗間墻、磚柱等構(gòu)件或構(gòu)筑物的加固。缺點(diǎn)是用鋼量較大，加固費(fèi)用較高。

4.2間接加固法

既有建筑物結(jié)構(gòu)加固的間接加固法是根據(jù)原有結(jié)構(gòu)體系的客觀條件，通過一些技術(shù)措施，改變結(jié)構(gòu)傳力途徑，減少被加固構(gòu)件的荷載效應(yīng)，從而提高結(jié)構(gòu)的安全性。根據(jù)結(jié)構(gòu)傳力途徑改變的不同性質(zhì)，主要有以下幾種加固方法：

4.2.1增設(shè)構(gòu)件加固法，增設(shè)構(gòu)件就是在原有受力構(gòu)件之間增加新的構(gòu)件，以減少原有構(gòu)件荷載效應(yīng)，達(dá)到結(jié)構(gòu)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(gè)新柱等。該方法實(shí)施時(shí)對(duì)原有結(jié)構(gòu)破壞較小，施工易于操作，但由于增加了新構(gòu)件，對(duì)原有建筑物的建筑功能可能會(huì)有影響，一般適合于生產(chǎn)廠房或增加構(gòu)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(shè)支點(diǎn)加固法，增設(shè)支點(diǎn)法就是以減少結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨度（長(zhǎng)度）和變形，達(dá)到減小結(jié)構(gòu)內(nèi)力和提高其承載能力的加固方法，如在梁、板等受彎構(gòu)件上增設(shè)支點(diǎn)，在柱、屋架之間增設(shè)支撐構(gòu)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(jié)構(gòu)的情況下實(shí)施拆除、更換或接長(zhǎng)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(jié)構(gòu)或構(gòu)件的荷載效應(yīng)，即達(dá)到其加固目的。如通過增設(shè)支撐體系和剪力墻等構(gòu)造措施，可以增加結(jié)構(gòu)的整體剛度，改變構(gòu)件的剛度，從而調(diào)整原結(jié)構(gòu)在荷載作用下的內(nèi)力分布，改善結(jié)構(gòu)或構(gòu)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(zhì)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(jié)構(gòu)上的荷載作用，使結(jié)構(gòu)安全可靠度提高。根據(jù)結(jié)構(gòu)的受力特征和結(jié)構(gòu)狀況等具體條件，綜合采用上述加固方法即為綜合加固法。