村镇街区改造结构设计存在的问题及解决措施——以三亚市南海渔村精品街区改造项目为例

■天津市市政工程设计研究院 王磊

1.项目背景

近年来，全国各地的村镇街区改造项目越来越多。为了优化城市面貌、改善人居环境、提升城市形象，相关部门对街区改造越来越重视，并且要求在设计与施工时结合当地实际情况制定合理的改造方案，以适应当地社会经济发展；坚持因地制宜、经济适用的原则，做到坚固安全、管理方便、功能齐全、美观庄重。街区改造项目综合性较强，涉及规划、建筑、景观、道路、结构、岩土、管网、电气及亮化等多个专业，其中结构设计贯穿设计施工全过程，对既有建筑的立面改造往往是结构设计的重点。本文以海南省三亚市天涯区南海渔村精品街区改造项目为例，详细分析了街区改造过程中结构设计存在的问题，并有针对性地对具体的解决措施进行了分析和探讨，旨在为村镇街区改造项目提供借鉴。

图1 改造范围示意图

南海渔村精品街区改造项目位于海南省三亚市天涯区鹿回头风景区脚下，北面南海、南至鹿岭路、西临鹿回头风景区、东与南海山庄相接，总占地面积约22.5万平方米，总建筑面积约41.17万平方米，具体改造范围详见图1。改造内容涉及渔村路道路破除及恢复、路基处理等工程，增设交通标志、标线、警示灯等工程；绿化建设、围墙拆除、增设标识、安装路灯、建设小品等工程，通信、电力、照明改造工程，立面改造、局部门窗更换、夜景照明、广告牌改造、加装避雷带、建筑拆除等工程。立面改造主要以增设骑楼、建筑削层、增设坡屋顶为主。本文主要探讨结构设计中存在的问题以及具体的解决方案。

2.结构设计中存在的问题

2.1 既有建筑原始资料缺失

南海渔村具有疍家文化的地方特色，房屋多为村民自建，建造年代较早，未经过规范设计，且未留存图纸等原始资料。结构设计无法根据原始资料进行改造方案的设计复核，存在诸多安全隐患。

2.2 既有建筑的实测工作难以开展

立面改造过程中无法避免地涉及后锚固技术，植筋植栓都需要找到合适的结构构件，需要对构件的实际可锚固深度及锚固的位置提前进行实测，为设计提供依据。在实测过程中，需要局部破除装饰装修面，然而在设计前，村民很难接受对自建房屋的“动手动脚”。

2.3 结构体系混乱

渔村村民自建的房屋对于抗侧力体系和承重体系并未有明确的界限划定，无法用规范认定的框架结构、剪力墙结构、框-剪结构或者砌体结构等结构体系进行区分判别。同一栋建筑内往往既有砌体框架柱，还有异型柱，给设计带来了较大的困难。

2.4 施工场地各异，场地条件有限

渔村内部巷道狭窄，房屋间距较小，施工时吊装机械进场困难，往往需要人工运送、吊装，设计需结合现场实际条件、施工的可行性等因素，对其进行合理设计。

2.5 承重构件布置不规则

村民自建的房屋往往根据经验布置承重构件，并非理想的标准柱距或墙间距，需实际踏勘返图、再设计。设计过程还需要寻求可靠的承重构件，并寻找理想的传力路径。

3.解决措施

3.1 技术资料缺失、实测工作较难开展时的设计工作应对措施

3.1.1 项目采用EPC模式

EPC模式使得设计工作在前期侧重概念及可行性设计，设计可与施工共同提出问题的应对方案。进入施工阶段后，可以马上进行实测工作，并将实测信息反馈给设计人员，设计人员根据实测情况迅速复核图纸，对原图纸进行必要的修改后提交施工方案。南海渔村精品街区改造项目正是采用了EPC运作模式，由于该工程体量巨大，涉及改造的楼房约898栋，设计与施工共同对所有楼栋根据建筑方案进行了总结，归并出5种类型的新增轻钢坡屋面结构，其编号分别为：A型、B型、C型、D型及E型，具体楼座与“建筑结构工程量表”相对应，表中对应类型的楼座按相应类型标准图进行核算，对楼座施工次序进行统计，做好实测准备，做到开工先测量、测量后便细化标准图至具体施工深度，有效地保证了工期，消除了安全隐患。

3.1.2 委托专业的安全鉴定单位提供房屋安全性评价

村民自建房屋并非不安全，也并非不具备改造条件。在原始资料缺失的情况下，这就需要由专业的鉴定单位对既有房屋进行评价。南海渔村精品街区改造项目经过鉴定，明确了钢筋混凝土柱、梁、板等承重构件的安全性。鉴定报告显示均未见构件胀裂的现象，未见外观质量等缺陷，未见主体结构存在因地基基础不均匀沉降引起的结构裂缝，未见墙体倾斜、裂缝，房屋安全性良好，房屋可靠性等级为Ⅱ级，基本都具备改造条件。这样，后续设计就有了依据，消除了安全隐患。

3.2 结构体系模糊时的结构设计应对措施

3.2.1不增加荷载，保证原有基础的承载能力

既有建筑已完好使用多年，地基已非常稳定，通过鉴定也并未发现房屋倾斜、墙体裂缝等情况，既有房屋的地基基础安全可靠。只要本着不增加基础负荷的原则进行设计，虽然没有原始设计资料，也可以保证房屋基础的安全性。该项目本着这一安全基本原则，与方案结合后，对增设坡屋顶的房屋进行了削层处理，采用人工拆除的方法对框架主体进行分段、分块小面积逐步拆除。对框架柱的拆除，先在离该层楼面50cm处进行断开隔离，保留面上50cm的框架柱且保证其不受到损坏（保证受力钢筋的锚固长度），避免对下层结构造成影响。通过精确的荷载验算，增设轻钢坡屋顶后并未增加既有建筑的负荷，保证了结构的安全。（图2）

图2 改造示意图

图3 新增轻钢坡屋顶示例图

3.2.2 设计尽量采用装配式钢结构，发挥其优越的抗震性能

轻型钢结构不仅具有优越的抗震性能，而且施工速度快、安全可靠。由于钢结构较轻，可有效减少对既有建筑的附加荷载，并且轻型钢结构可在技术资料不全的情况下，将既有建筑看作一个侧向刚度很大的基座，有利于对新增钢结构的抗震抗风性能单独验算。（图3）

3.3 施工场地有限时的结构设计应对措施

由于施工场地有限，堆料、运输、安装势必会遇到一些困难，该项目因此采用了薄壁小尺寸钢结构构件，同时对较长的构件进行合理拆分、分段运输、现场拼装。同时，尽量减少钢筋混凝土材料的使用，避免现场湿作业，为施工提供便利。在这一过程中，优化设计构件截面是设计人员需要重点考虑的问题之一。（图4）

图4 小尺寸构件拆分节点示例图

3.4 承重构件布置不规则时的结构设计应对措施

由于承重构件布置的不规则性，进行结构设计时应在更为安全的承重构件位置布设轻钢基础，并采用整体性较强的基础形式。该项目采用在屋顶沿外墙面设置一圈闭合的卧梁，使外墙位置承重构件安全可靠，且封闭卧梁整体性好，与采用后锚固技术的原结构进行连接，并对连接面进行有效的界面处理，植筋前将原有基材结构表面的抹灰层、装饰层、附着物、油污剔凿干净，刷环氧乳液后再进行下一步施工。植筋施工前，检测基材原钢筋的位置，确保钻孔不损伤原钢筋。这样既保证了既有建筑与新增结构的可靠连接，又保证了传力得简洁明确、安全合理。（图5）

3.5 街区改造项目的合理使用年限

图5 新增轻钢坡屋顶基础布置示例图

南海渔村既有房屋建造年代较早，每栋建筑已使用时间各不相同、也很难判断。设计时对新增构件均按照50年的标准进行设计，并预留安全储备。改造后的建筑使用年限界定为既有建筑的后续使用年限，具体应根据实际使用情况，间隔数年再进行必要的房屋安全鉴定，判断房屋后续使用年限。

4.结语

随着我国经济社会的发展，人民对生活品质的要求也在不断提高，街区改造将成为城市形象提升的必然要求。目前，我国的村镇街区改造不少设计存在误区，或过于苛刻，或对安全考虑不足。本文以三亚市天涯区南海渔村精品街区改造项目为例，阐述了结构设计中所存在的问题以及必要的应对措施，为类似工程项目提供参考。