本文通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，分析了老舊住宅迫切需要解決的問題，包括安全性、保溫節(jié)能、耐久性和使用功能問題，提出了老舊住宅加固與節(jié)能改造工程中應(yīng)考慮的因素，重點(diǎn)就擴(kuò)建面積與增加電梯進(jìn)行了詳細(xì)論述，提出了打破“住宅單元”的束縛、按照“相鄰住戶兩兩組合”原則增加電梯的方法，并綜合運(yùn)用了噴射混凝土板墻、增設(shè)角鋼拉桿、外加剪力墻、體外預(yù)應(yīng)力、鋼絞線網(wǎng)片－聚合物砂漿或粘貼碳纖維技術(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了加固，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行平改坡、節(jié)能改造、設(shè)備管線更新、防水修復(fù)、增加安防監(jiān)控，確保結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性，改善了居住環(huán)境，提升了住宅品質(zhì)。

［關(guān)鍵詞］ 老舊住宅; 抗震加固; 擴(kuò)建面積; 增加電梯; 耐久性

1 概述

我國(guó)的老舊住宅建于不同年代，由于當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)、設(shè)計(jì)水平較低、建設(shè)投入較少，因此建筑質(zhì)量和功能布局普遍與現(xiàn)代生活需要有較大差距，老舊住宅的一些弊端逐漸暴露出來(lái)。隨著城市化進(jìn)程的加快，現(xiàn)有的老舊住宅基本處于城市核心區(qū)內(nèi)，而且量大面廣，拆遷成本較高，拆除的建筑垃圾難以消納，新建建筑材料的生產(chǎn)與建筑施工需要消耗大量的能源，污染環(huán)境，因此大規(guī)模拆除重建的可能性較低。

根據(jù)國(guó)家《循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》的有關(guān)精神和可持續(xù)發(fā)展的總體戰(zhàn)略要求，既有建筑應(yīng)盡可能的延長(zhǎng)其使用壽命，滿足可持續(xù)發(fā)展的需要。汶川地震和玉樹地震造成大量人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，為了抵御地震等自然災(zāi)害，目前北京市正在開展老舊小區(qū)加固改造，據(jù)統(tǒng)計(jì)1980 年前建造的需要加固的市屬產(chǎn)權(quán)老舊住宅達(dá)4000 萬(wàn)m2，加上中央在京單位住房，面積非常巨大。如何對(duì)現(xiàn)有老舊住宅進(jìn)行加固改造，使之符合安全、適用、節(jié)能、耐久的基本要求，并方便施工，成為我們迫切需要解決的問題。

2 老舊住宅存在的問題

2. 1 結(jié)構(gòu)安全性問題

由于歷史原因，建筑材料強(qiáng)度低、未進(jìn)行抗震設(shè)防，即便唐山地震后采取了外加圈梁構(gòu)造柱、內(nèi)加鋼拉桿的加固措施，結(jié)構(gòu)綜合抗震能力仍不能滿足結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防目標(biāo)。部分結(jié)構(gòu)出現(xiàn)由于設(shè)備管線漏水等導(dǎo)致的地基不均勻沉降和上部結(jié)構(gòu)裂縫，部分建筑檐口板采用無(wú)錨固自平衡預(yù)制檐口板，地震時(shí)極易造成傾覆傷人［1］。

老舊住宅大多采用預(yù)制板，根據(jù)歷次地震的震害情況，預(yù)制板的擱置長(zhǎng)度不足，相互之間沒有拉接，也未設(shè)置圈梁( 硬架支模，先布板后澆圈梁) ，樓板整體性差，地震時(shí)極易發(fā)生樓板塌落傷人、進(jìn)而造成墻體計(jì)算高度變化等原因引起的倒塌。

部分建筑限于當(dāng)時(shí)的建設(shè)資金和認(rèn)識(shí)水平，屋面板采用加氣混凝土預(yù)制板，據(jù)了解這種板的設(shè)計(jì)使用年限為20 年，混凝土強(qiáng)度低、密實(shí)性差，易造成鋼筋銹蝕，鋼筋截面減小，承載力降低，屋面板下?lián)献冃危斐晌菝娣e水滲漏，一般在原屋面上粘貼防水層，由于屋面荷載增加和施工期間擾動(dòng)，造成部分屋面板已經(jīng)折斷，嚴(yán)重影響住戶的正常使用安全。

部分懸挑陽(yáng)臺(tái)采用裝配式，挑梁的錨固長(zhǎng)度不足，抗傾覆能力較差，加之使用過程中，不少住戶將陽(yáng)臺(tái)改造為廚房等使用，將原有開敞陽(yáng)臺(tái)砌墻后改成封閉陽(yáng)臺(tái)，增加了結(jié)構(gòu)自重和使用荷載，進(jìn)一步增加了傾覆風(fēng)險(xiǎn)。

部分建筑的樓梯采用預(yù)制懸挑踏步板，在砌墻時(shí)將踏步板一端置于墻體內(nèi)，整體性較差，不利于地震時(shí)人員疏散。

2. 2 耐久性問題

部分建筑上下水管線、暖氣管線年久失修，出現(xiàn)銹蝕、漏水情況，廚房、衛(wèi)生間防水層老化，長(zhǎng)期處于潮濕環(huán)境，導(dǎo)致樓板出現(xiàn)混凝土開裂、鋼筋銹蝕情況。由于廚衛(wèi)漏水，導(dǎo)致墻體嚴(yán)重堿蝕、砌筑砂漿和磚風(fēng)化脫落，墻體截面尺寸減少。室外陽(yáng)臺(tái)、外加圈梁構(gòu)造柱由于強(qiáng)度較低，處于露天環(huán)境，受雨水侵蝕和溫度應(yīng)力的影響，混凝土普遍出現(xiàn)順筋開裂、鋼筋銹蝕。屋面由于保溫隔熱性能差，導(dǎo)致頂層墻體出現(xiàn)“八”字形和水平溫度裂縫、屋面板和女兒墻壓頂梁開裂等，這些都嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的耐久性，并進(jìn)一步影響結(jié)構(gòu)的安全。

2. 3 使用功能問題

老舊住宅建造年代較舊，采用的木質(zhì)和鋼制門窗大部分已經(jīng)腐朽，玻璃為單層玻璃，外墻基本為清水磚墻，沒有任何保溫措施，完全不能滿足保溫節(jié)能的要求，增加了冬季供暖的成本、熱損耗和廢物排放。屋面大多為平屋頂，由于防水層破損、保溫隔熱性能差，冬冷夏熱，屋頂漏水，嚴(yán)重影響頂層住戶的使用。上下水管線老化，電氣設(shè)備陳舊，不能滿足新時(shí)期家庭用電的需求，而且極易引發(fā)火災(zāi)。電視、電話、網(wǎng)絡(luò)、動(dòng)力和照明線路隨意在樓梯間和室外安裝，有礙觀瞻。

老舊住宅帶有明顯的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代的特色，戶型比較單一、建筑面積小、無(wú)客廳、廚衛(wèi)比較狹小、通風(fēng)采光較差，外立面基本屬于“五花大綁”型( 外加圈梁構(gòu)造柱) ，無(wú)電梯。

隨著時(shí)代的進(jìn)步、生活水平的提高，對(duì)改善居住環(huán)境的需求越來(lái)越強(qiáng)烈，包括保溫、節(jié)能、安防監(jiān)控、消防、耐久和美觀，特別是對(duì)于電梯的需求。中國(guó)漸漸步入老齡化社會(huì)，居家養(yǎng)老是大多數(shù)中國(guó)人的傳統(tǒng)，因此老舊住宅內(nèi)增加電梯對(duì)于改善老年人生活質(zhì)量、保證出行安全方便至關(guān)重要。

3 老舊住宅加固改造方案需考慮的因素

通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，總結(jié)了老舊住宅中存在的問題。加固改造方案首先要解決結(jié)構(gòu)的安全問題，包括結(jié)構(gòu)正常使用安全和抗震安全性、結(jié)構(gòu)耐久性、樓屋蓋的整體性。同時(shí)進(jìn)行屋面平改坡和外墻、門窗保溫節(jié)能改造、防水更新，達(dá)到改善舒適度和節(jié)能減排的目的。在此情況下進(jìn)行上下水管線、暖氣管線設(shè)備和電氣線路設(shè)備、小區(qū)市政管線、消防和安防監(jiān)控的更新改造，并進(jìn)行室內(nèi)防水處理。在小區(qū)場(chǎng)地條件滿足和規(guī)劃允許的情況下，結(jié)合結(jié)構(gòu)抗震加固，可以增加建筑面積和電梯，以改善居住條件。

加固改造方案必須考慮住宅建筑的特殊性和方案的可實(shí)施性。不同于學(xué)校、醫(yī)院、辦公樓等公共建筑，老舊住宅建筑量大面廣，住戶眾多，需求各異，完全周轉(zhuǎn)不切實(shí)際，如在不周轉(zhuǎn)的情況下加固施工，必須考慮方案的加固效果和可操作性以及對(duì)居民的影響。加固方案必須得到廣大居民的理解和支持，否則難于實(shí)施。

老舊住宅的平改坡、節(jié)能改造和設(shè)備更新等內(nèi)容與其他建筑無(wú)異，不再贅述。根據(jù)已經(jīng)完成的工程情況，居民普遍需要增加建筑面積、增加電梯，改善居住條件，下面將結(jié)合結(jié)構(gòu)抗震加固設(shè)計(jì)，重點(diǎn)就增加面積和電梯等方案進(jìn)行分析探討。

4 結(jié)構(gòu)加固與增加電梯方案研究

老舊住宅的加固通常分為內(nèi)外加固、外部加固兩種方案，內(nèi)外加固方案指內(nèi)墻、外墻和樓板同時(shí)加固，提高墻體的抗震承載力和整體性，增加預(yù)制板的支承長(zhǎng)度和承載力，延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的耐久性，能徹底解決結(jié)構(gòu)存在的缺陷，但是需要人員全部搬遷，涉及周轉(zhuǎn)房的提供和費(fèi)用問題，難度較大。外部加固方案是對(duì)建筑外墻和樓梯間墻體采用噴射混凝土板墻等方法加固，在室內(nèi)利用已有或新增的鋼拉桿( 角鋼) 將外縱墻聯(lián)系起來(lái)，起到圈梁的作用，同時(shí)結(jié)合平面增加面積，在外部增加抗震墻，通過新增墻體( 剪力墻) 并增加連接措施協(xié)助原有結(jié)構(gòu)抵抗地震作用，從而達(dá)到提高抗震承載力、增加整體性的目的［2］，雖不能徹底解決結(jié)構(gòu)存在的缺陷，但在很大程度上提高了結(jié)構(gòu)的綜合抗震能力，同時(shí)改善了居住條件，而且不用周轉(zhuǎn)，因此得到政府主管部門和居民的歡迎，實(shí)際推行起來(lái)也比較切實(shí)可行。

中國(guó)人口老齡化的趨勢(shì)對(duì)無(wú)障礙設(shè)施的需求越來(lái)越高，迫切要求在住宅建筑中增加電梯。傳統(tǒng)的多層單元式住宅樓一般為一梯三戶，少部分為一梯兩戶。經(jīng)調(diào)查，目前已有的外加電梯的方案，多是采用與樓梯間共用一個(gè)出入口做法，在樓梯間入口外增加電梯井道，然后沿建筑增加通廊，這樣能解決通行的問題，但同時(shí)新增的通廊影響原有建筑的通風(fēng)采光和住宅的私密性，使用起來(lái)不變; 或者是單獨(dú)增加電梯井筒，然后與樓梯休息平臺(tái)相連，設(shè)計(jì)施工易于實(shí)現(xiàn)，但住戶通過電梯上下樓得步行半層樓高，老年人和殘疾人使用極為不便。

通過調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，在場(chǎng)地條件允許的情況下，單獨(dú)設(shè)置電梯出入口，既可解決電梯直接入戶的問題，也避免了設(shè)計(jì)通廊造成住戶私密性受影響的問題，下面以具體工程案例加以說(shuō)明。

案例一為一梯兩戶住宅樓現(xiàn)狀平面( 圖1) ，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地情況，考慮兩種加固改造和增加電梯方案。方案一是對(duì)建筑外墻和樓梯間墻體采用噴射鋼

筋混凝土板墻進(jìn)行加固，在樓梯間對(duì)應(yīng)部位南側(cè)，將樓板部分拆除，增設(shè)鋼筋混凝土電梯井筒，這樣電梯和樓梯間共用一個(gè)出入口，方便使用。在建筑南側(cè)新增鋼筋混凝土墻抵抗地震作用，同時(shí)擴(kuò)大建筑面積。將原有的內(nèi)部橫墻拆除，采用托梁拆墻的方式進(jìn)行加固，將較小的兩個(gè)臥室改造為客廳，在山墻上開窗( 見圖2) 。該方案極大地改善了居住條件，所有房間自然采光通風(fēng)，方便使用，但由于需要大規(guī)模入戶施工，涉及周轉(zhuǎn)住房和資金問題，最后不得不放棄。方案二同樣對(duì)原有外墻和樓梯間墻體加固，將原有陽(yáng)臺(tái)拆除，在建筑南側(cè)場(chǎng)地上擴(kuò)建客廳和電梯間、陽(yáng)臺(tái)，通過新增墻體協(xié)同原結(jié)構(gòu)抵抗地震作用，同時(shí)擴(kuò)大了建筑面積，施工期間不需要周轉(zhuǎn)，對(duì)住戶影響較小( 見圖3) 。缺點(diǎn)是每戶有兩個(gè)出入口，而且個(gè)別房間自然通風(fēng)采光受到影響。經(jīng)住戶表決，最后按照該方案實(shí)施。

一梯三戶的情況，相對(duì)比較復(fù)雜。如果增加電梯方案仍拘泥于“單元”的概念，在樓梯一側(cè)增加電梯時(shí)，中間住戶無(wú)法使用，在另一側(cè)增加電梯時(shí)，勢(shì)必出現(xiàn)通廊的弊端。因此，必須打破同單元三戶共用一部電梯的觀念，將整棟樓按照“相鄰住戶兩兩組合“的原則設(shè)置電梯，這樣可以方便地使用電梯，又不影響住宅的私密性和通風(fēng)采光的需求。案例二為一梯三戶住宅樓現(xiàn)狀平面( 圖4) ，同樣對(duì)原有外墻和樓梯間墻體加固，擴(kuò)大原有廚房衛(wèi)生間面積，按照“相鄰住戶兩兩組合”的原則，在建筑兩側(cè)場(chǎng)地上擴(kuò)建客廳和電梯間、陽(yáng)臺(tái)，通過新增墻體協(xié)同原結(jié)構(gòu)抵抗地震作用，同時(shí)擴(kuò)大了建筑面積，施工期間不需要周轉(zhuǎn)，對(duì)住戶影響較小( 見圖5 所示) 。

關(guān)于擴(kuò)建部分與原有建筑連接的整體性問題，有研究者認(rèn)為，為了避免入戶加固影響業(yè)主，采取在外部附加抗側(cè)力構(gòu)件，在屋頂增加水平連接構(gòu)件的作法，可以保證新舊結(jié)構(gòu)的整體性，并進(jìn)行了有關(guān)試驗(yàn)研究。如果這種說(shuō)法成立，是否意味著新建磚混住宅樓可以取消下部各層的圈梁，僅在頂層設(shè)置加強(qiáng)圈梁、周邊設(shè)置加強(qiáng)構(gòu)造柱? 而且老舊住宅樓基本采用預(yù)制板樓屋蓋，沒有圈梁，支承長(zhǎng)度不足，即便設(shè)置圈梁，當(dāng)時(shí)也未嚴(yán)格按照硬架支模的方式進(jìn)行，預(yù)制板之間無(wú)拉接，地震時(shí)極易塌落，因此這一問題也是不容回避的。

經(jīng)分析認(rèn)為，可以借鑒唐山地震后內(nèi)加鋼拉桿的加固做法，在墻體與樓板陰角處增設(shè)角鋼，分別與預(yù)制板和墻體連接，一方面可以增加預(yù)制板的支承長(zhǎng)度和樓蓋的整體性，同時(shí)利用角鋼將擴(kuò)建部分與原有結(jié)構(gòu)層層拉接，增加主體結(jié)構(gòu)的整體性，這樣入戶加固時(shí)間較短，基本是鋼結(jié)構(gòu)螺栓連接，施工方便，加固完畢后可通過石膏裝飾線腳將加固角鋼遮蓋，保證室內(nèi)效果。對(duì)于懸挑陽(yáng)臺(tái)傾覆的問題，有設(shè)計(jì)人員采用外加支柱的方式進(jìn)行加固，需要增加基礎(chǔ)施工，費(fèi)用相對(duì)較高。經(jīng)分析，可以采用體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)對(duì)懸挑陽(yáng)臺(tái)進(jìn)行加固，在陽(yáng)臺(tái)欄板側(cè)邊設(shè)置鋼拉桿，兩端分別與加固的外墻和陽(yáng)臺(tái)懸挑板盡端相連，通過花籃螺栓施加預(yù)緊力并調(diào)整陽(yáng)臺(tái)平整，加固完畢后涂刷防火防腐材料，外部用保溫材料覆蓋，不影響外立面效果。

原有衛(wèi)生間、廚房和露天陽(yáng)臺(tái)，因使用環(huán)境潮濕，樓板劣化嚴(yán)重，耐久性較差［3］，可采用在板底增設(shè)鋼絞線網(wǎng)－聚合物砂漿或粘貼碳纖維方法進(jìn)行加固。

原結(jié)構(gòu)經(jīng)多年使用，基礎(chǔ)沉降基本穩(wěn)定，擴(kuò)建部分與原有結(jié)構(gòu)可能存在不均勻沉降問題。解決這一問題的方法是擴(kuò)建部分采用樁基礎(chǔ)，由于老舊小區(qū)場(chǎng)地比較狹小，大型鉆機(jī)無(wú)法施工，而人工挖孔樁風(fēng)險(xiǎn)較大，一般采用樹根樁( 微型樁) 技術(shù)進(jìn)行處理，既保證地基基礎(chǔ)安全，又方便施工［4］。

5 結(jié)語(yǔ)

通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，分析了老舊住宅迫切需要解決的問題和加固與節(jié)能改造中應(yīng)考慮的因素，重點(diǎn)就擴(kuò)建面積與增加電梯進(jìn)行了詳細(xì)論述，提出了按照“相鄰住戶兩兩組合”的原則增加電梯，并綜合運(yùn)用了噴射混凝土板墻、增設(shè)角鋼拉桿、外加剪力墻、體外預(yù)應(yīng)力、鋼絞線網(wǎng)片－聚合物砂漿或粘貼碳纖維、樹根樁技術(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，確保結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。鑒于實(shí)際工程和場(chǎng)地條件比較復(fù)雜，加固與擴(kuò)建改造設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件靈活運(yùn)用有關(guān)方法、合理進(jìn)行平面布局以擴(kuò)建面積和增加電梯，保證方案的可實(shí)施性，并便于使用。