APP下载

上海老旧住房结构安全与更新改造的探索与思考

2022-07-23何国平HEGuoping

住宅科技 2022年6期
关键词:砌体抗震住房

■ 何国平 HE Guoping

0 引言

老旧住房的结构安全是城市安全运行的重要组成部分,关系到人民群众的生命和财产安全。近年来,上海市房屋管理部门深入贯彻落实习近平总书记关于提高自然灾害防治能力重要讲话精神和住建部、上海市委市政府一系列工作要求,坚持开展老旧住房安全隐患排查与处置工作。为进一步落实党中央、国务院关于实施城市更新行动,全面推进城镇老旧小区改造的决策部署,切实贯彻实施《上海市城市更新条例》,有序推进上海老旧住房更新改造,进一步加强老旧住房安全管理,本文结合现有老旧住房结构安全状况分析,对上海老旧小区改造思路进行探索与研究,提出未来进一步深化老旧住房结构安全改造的思考和设想。

1 上海老旧住房结构安全情况

1.1 总体情况

上海既有房屋存量庞大,类型多样。2000 年以前建成的老旧住房总量超过2.2 亿m2,占全市居住类房屋的比例超过30%。建筑类型主要有6 类,包括旧式里弄、新式里弄、花园住宅、职工住宅、公寓和简屋;结构类型主要包括砖木结构、砖混结构及钢筋混凝土结构,此外,里弄住宅还有部分木立帖结构。

历届上海市委市政府高度重视居住房屋安全,除根据国家要求开展老旧住房安全专项排查与整治外,从80 年代开始,对老旧住房开展系统性修缮。从2016 年开始至2020 年7 月底,全市实施三类旧住房综合改造3 700 万m2,超额完成“十三五”目标任务,在大范围改善市民群众居住条件和居住品质的基础上,有效缓解了这部分房屋的居住安全隐患问题,全市老旧住房完好率得到较大提升。此外,还创新探索了结构加固以及可以更为彻底解决安全隐患的旧住房拆除重建改造方式。总体来看,上海的老旧住房安全状况处于可控范围内。

1.2 小梁薄板房屋存在的主要安全隐患分析

经梳理分析,上海在解放后建造的房屋中,还存在一批仿照前苏联模式建造的小梁薄板房屋(50 年代后期—60 年代),主要是3~4 层非成套职工住宅,部分房屋甚至在80年代为解决上海市民居住困难还进行过加层。这些房屋大多插建于老旧小区,零星分布,小部分为规模不大的成片工人新村,均存在较大安全隐患。

(1)建设标准低。虽属砖混结构,但建设标准较低,楼盖由截面尺寸较小的梁、板拼装搁置于砖砌承重墙体,承重墙体砂浆、砖砌块材料强度普遍较低,甚至部分房屋采用空斗墙砌法砌筑。

(2)结构体系弱。房屋老化严重削弱了梁板承载能力,特别是在厨卫区域尤为明显,即使在正常使用下,也存在楼盖坍塌风险。房屋质量检测显示,此类房屋上部结构承重构件承载力不满足规范要求,房屋存在严重安全隐患。

(3)房屋状况差。除不满足抗震设防要求外,结构耐久性问题也比较突出,经过多年使用,混凝土保护层开裂甚至剥落,梁、板钢筋锈蚀严重。

(4)加固价值低。因结构特点,小梁薄板房屋的加固需对梁、柱、墙进行全面替换或加强,基本不存在加固价值。

1.3 其他各类老旧住房抗震设防情况分析

上海地区地震区划等级历经多次调整,抗震设防要求越来越严格。基本烈度从“77”区划图的 6 度,到“90”区划图调整为局部 7 度,再到当前的 7 度全覆盖。上海市工程建设规范《建筑抗震设计规程》历经3 次“阶梯式”演变,主要依据国家规范,结合地方特征进行修改和补充细化,分别是:“92 规程”即DGJ 08-9—92(1992 年 9 月 1 日发布施行,1996 年进行了修订)、“2003 规程”即DGJ 08-9—2003和“2013 规 程”即DGJ 08-9—2013。根据国家和上海地方的抗震设防要求、标准编制与实施历程,各时期房屋的抗震性能如下:①1990 年前建造的职工住宅无抗震设防要求,1990—1996 年建造的住房未抗震设防或未严格按规程进行设计实施,部分房屋虽有一些抗震构造措施,承载力较好,但整体抗震性能有待提升;②1996—2013 年建造的住房,抗震性能虽未达到现行规范要求,但基本可达到“中震不倒”的要求;③2013 年以后建造的住房,符合现行抗震标准。

其中,建成于1996 年以前、抗震设防标准较低的多层职工住宅约占全市老旧住房比例的近70%。因此,因地制宜、多策并举,千方百计创造条件,适时推进这部分老旧住房的更新改造,提升其抗震性能,是必须解决的一大难题。

2 针对小梁薄板试点拆除重建的探索与实践

近年来,上海聚焦老旧住房结构性安全的主要矛盾,针对小梁薄板房屋,按照“政府主导、业主自愿、因地制宜、多方筹资”原则,通过静安区彭三小区等项目的试点引路,围绕政策供给、群众工作和资金盘活,逐步形成了拆除重建的实践模式,为下一步向全市面上复制推广提供了思路。

2.1 静安区彭三小区项目概况

静安区彭三小区五期建于上世 纪60—70 年代,总建筑面积27 560 m2,涉及非成套住宅11 幢,居民878 户,包括部分“拎马桶”房屋和插建的小梁薄板房屋。改造前,房屋安全隐患突出,公建配套设施匮乏,建筑墙面渗水、屋顶漏水,污水、雨水管道堵塞现象经常发生,居民改造呼声强烈(图1)。项目于2019 年12 月正式开工,采取拆除重建并就地安置原住户的形式进行旧住房改造。

图1 彭三小区拆除重建改造前

2.2 主要实践举措

2.2.1 突破现有标准,做实政策供给

由于改造房屋原有间距小、居民密度大、公建配套设施缺乏等因素,拆除重建项目基本上都要进行规划控详调整,涉及到教育、消防、绿化、卫生、民防等,既要符合现行规范,又要增加一定的公共服务设施,还要考虑居民能原地回搬,因此,难以简单套用现有新建住房标准。彭三五期拆除重建项目在实施过程中,对相关标准进行了探索与突破(图2)。

图2 彭三小区拆除重建改造后

(1)规划方面:重建后的容积率较原容积率有较大幅度提升,增加的建筑容量用于原非成套住房增设厨房、卫生间,部分增量房源用于保障性住房或滚动安置房源。

(2)土地方面:按照集约节约利用土地的原则,采用宗地归并和扩大用地的方式,将地块周边社区菜场纳入改造范围,提高土地利用效率,在重建房屋的底楼重新设置社区菜场。

(3)建设标准方面:在保证地基基础、主体结构、消防等安全性的前提下,参照《上海市保障性住宅设计导则公共租赁住房篇》(试行)的标准进行设计,停车指标也选用对应区域的公共租赁住房配建标准。在强制性条文基本满足《住宅设计规范》(GB 50096—2011)的前提下,适当放宽住宅内卧室、起居室、厨房等采光设计标准。

2.2.2 坚持党建引领,做细群众工作

群众满意不满意、高兴不高兴、赞同不赞同,是拆除重建项目得以顺利实施的关键。具体工作中,始终把保障群众利益放在首位,把群众意愿作为启动项目的前提,不断加强和细化群众工作。

(1)坚持党建引领。将党建引领贯穿资源整合、加强宣传、做活群众工作等各个方面,切实发挥基层党建对改造工作的引领、支撑和推动作用。

(2)坚持以群众需求为导向。在确保“居住面积基本不变、房屋朝向基本不变、增加面积基本均衡”的基础上,因地制宜地结合居民生活需求,通过加装电梯、增加停车位、提高绿化率等,提升小区的居住舒适度,增强居民的获得感、幸福感和安全感。

(3)坚持同步化解各类矛盾。剥丝抽茧分析问题,客观公正地提出方案,全力帮居民断“家务事”,不仅完成了改造签约,还顺便化解了很多家庭积累多年的矛盾。

2.2.3 创新资金来源,做优平衡机制

彭三五期拆除重建改造项目在住建部和市委市政府的大力支持下创新机制,试点探索发行5 亿元10 年期地方政府债券作为项目资金来源,偿债资金的主要来源有:①住宅房屋增量建筑面积回购收益;②新增少量商业配套物业预期出租收益;③新增少量机动停车位出售或出租预计收益;④成套公有住房出售预计收益;⑤市级财政对旧住房改造的补贴资金。以上5 项收入在10 年间基本能覆盖建安费用。

3 非成套老旧住宅结构加固和抗震性能提升的探索实践

3.1 案例实践

结合全市老旧住房量大面广的实际情况,除了聚焦全力消除小梁薄板等重大隐患之外,针对大量存在一定安全隐患但又不具备条件实施拆除重建的非成套老旧住房,开展了应用新技术、新工艺进行结构加固和抗震性能提升的探索实践。例如,普陀区武宁路74 弄2-10 号(图3)始建于上世纪50 年代左右,属5 层底框砖混结构,后加建1 层,总建筑面积6 243 m2,是厨卫合用的非成套住宅。该房屋为临街建筑,拆除重建涉及到规划退界问题,故采用加固方式解决结构安全问题。

图3 武宁路74 弄2-10 号改造前

(1)在地基基础方面,采用整体桩筏进行基础托换,桩型采用静压锚杆桩。整体桩筏不仅能有效提高原有建筑的基础承载力,还大大提升了整体性和抗变形能力。静压锚杆桩是以基础和上部结构的自重作为压桩力,其施工机械简单,可在狭小空间内施工,对周边的土体扰动也较小,适合在老旧住宅区改造中使用。扁担梁和夹墙梁采用分区分段开挖施工,开挖前做好上部结构的临时支撑措施,确保基础施工过程中的稳定性。待基础梁达到设计强度后,施工静压锚杆桩,同时开始上部结构的加固施工。

(2)在上部结构方面,利用本次加固改造,对原结构进行圈梁和构造柱的加固,通过对原砌体墙上开槽嵌入现浇构造柱,并在楼层处利用墙面加固的钢筋网片设置加强钢筋带,与新增构造柱形成对原有结构的约束作用,提高原结构的延性,完善底框砖混结构的构造要求,从而改善原有结构的抗震性能。基于BIM解决扩建部分“拆-建”碰撞和六层双层板置换时墙体安全技术难题。既有建筑的改造中,合理的施工顺序非常关键,在设计加固方案时,要兼顾施工的可行性。不仅要从每个建筑的实际情况出发,而且应考虑临时施工阶段原有建筑的稳定和安全。本项目以“先拆后建、先下后上、拆建同步”的工序流程实现局部竖向水平结构置换。以分区跳仓工法安全、高效地完成原六层双层板置换,并同步完成砌体结构墙体加固和抗震构造措施加强。改建后的房屋如图4所示。

图4 武宁路74 弄2-10 号改造后

3.2 技术探索

在通过试点项目探索的基础上,近年来,房屋管理部门组织同济大学、上海市建筑科学研究院、上海市房地产科学研究院等科研单位合作,围绕老旧住房结构安全和抗震加固,不断加强技术研究和实践论证。

(1)研究探索老旧住房结构精细化检测与安全评估技术。研究非破损法检测砌体材料强度的抽样与推定方法,提出考虑协同工作的结构构件抗力和荷载效应精细化分析技术,得出基于结构状态的历史建筑使用安全快速评估方法,以及基于评估使用年限的既有结构目标可靠度分级标准和砌体结构性能化抗震鉴定方法。

(2)实验老旧住房功能改善与安全性能提升一体化技术。在增设电梯的同时进行成套改造,采用单面混凝土板墙加固砌体结构外墙。通过对多层砌体住宅结构振动台试验,论证加固后砌体结构的承载力、刚度、延性大幅度提高,能经受8度大震而不倒塌,房屋的抗震性能显著提升。

(3)探索新型材料在老旧住房加固中的应用。相比于传统钢筋网水泥砂浆面层加固,采用超高韧性水泥基复合材料加固砌体墙的综合造价较前者有一定的经济性。新材料可省去现场钢筋网片的施工,其工期较传统钢筋网水泥砂浆面层加固有所缩短。按材料等强度替换方法,其加固厚度较传统钢筋网水泥砂浆面层加固也可以减薄,加固形成整体后,能有效提高原有房屋的安全性能。通过振动台试验,表明加固后砌体墙能显著提高其承载能力和变形能力,提高原有墙体的安全储备。

(4)试点基于型钢圈梁及构造柱的简易抗震加固技术。试点通过在外墙楼屋盖位置增设型钢圈梁及构造柱来改善砖砌体结构的抗震性能(具体效果待振动台试验结果),钢结构属于装配式建造,其构造简单、施工效率高,且钢结构自身抗震性能好,通过与原有结构的有效结合,能改善原结构的抗震性能。与常规加固方法相比,其综合造价具有一定的经济性,技术经济性优势明显,结合建筑外立面设计,可做到不影响建筑立面美观。

4 进一步深化老旧住房结构安全改造的思考

未来,上海可在前期探索与实践的基础上,结合城镇住宅安全普查,坚持问题导向和创新探索,通过推进技术、政策、资金三方面的工作完善,因地制宜、分类施策,着力提升旧住房安全性能,更好地破解老旧住房安全方面的难题。

4.1 加大科研力量投入,深化专项研究和试点

组织科研力量对提升上海既有居住类房屋抗震水平开展专项研究。

(1)摸底老旧住房现有抗震水平。结合老旧住房现状情况,对我市典型老旧住房图集分类归纳,以建设年代、结构类型、构造措施等建筑要素为基础,形成既有住宅抗震理论计算模型,摸底当前老旧住房的抗震设防水平。

(2)积极探索切实可行的改造加固方式。在理论研究的基础上,探索增设外包型钢构造柱、圈梁,以及高延性混凝土的实用技术,并通过振动台实验检验抗震加固技术的实际效果,形成拆除重建方式外的“补充答案”。

(3)试点开展老旧住宅加固工作。老旧住房结构加固能有效提升旧住房的健康指数,但在具体实施过程中,需要充分评估居民的接受程度和社会影响,加强正面引导。

4.2 加大政策法规供给,完善相关标准规范

(1)探索政策突破与创新,完善拆除重建相关政策。拆除重建改造方式直接有效,但在具体推进中还存在规划土地政策等诸多瓶颈,在建设标准方面也需要形成有别于新建住房的设计和审核标准。2021 年2 月,上海出台《关于加快推进本市旧住房更新改造工作的若干意见》(沪府办规〔2021〕2 号),进一步加大了对拆除改造重建的规划、土地政策支持力度。同时,基本完成《上海市拆除重建改造设计导则》制定工作,拟在确保地基基础、主体结构、消防等安全的前提下,根据实际情况细化明确拆除重建改造的平面布置、户型设计、交通、绿化、公用配套设施等的建设标准。

(2)研究改造技术手段,明确老旧住房结构加固标准。对不宜通过拆除重建方式的老旧住房,进一步细化和明确不同结构类型、不同原始条件下老旧住房的加固标准、加固手段和抗震设防水平,完善适应加固改造需要的标准体系,满足老旧住房安全性能提升的要求。

4.3 聚焦经济技术平衡,形成可持续实施机制

在现有以政府出资为主的资金保障基础上,探索“政府贴一点、居民出一点、市场筹一点”的多渠道资金筹措模式。

(1)将老旧住房结构安全纳入城市更新范畴。在目前已发行老旧小区改造政府专项债券的基础上,继续挖掘既有小区规划土地存量空间,推动规划技术和土地政策的小尺度突破,因地制宜地建设增量房源、经营设施、地下车库等,在消除结构安全隐患、完善使用功能的同时,强化改造项目的“自我造血”功能,建立资金平衡机制。

(2)推动社会力量参与。鼓励原产权单位和社会资本出资参与改造,通过停车、充电桩、智能末端配送等相关配套设施设备的同步改造提升,并结合增加公共服务设施,发展养老、托育、家政等社区服务新业态,开辟旧住房更新改造的新路径。

猜你喜欢

砌体抗震住房
城镇居民住房分布对收入不平等的影响
一种车载可折叠宿营住房
聚焦两会!支持合理住房需求,未提房地产税!
蒸压加气混凝土砌体工程质量技术分析
砌体墙上安装摩擦型阻尼器施工技术探讨
房屋建筑中砖砌体施工技术分析
竖向开槽砌体墙燃气爆炸动力响应及加固
漾濞书协抗震作品选
关于房建结构抗震设计的思考
谈土木工程结构设计中的抗震研究