城市更新背景下既有混凝土建筑的结构鉴定与利用价值分析

尹刚

中新天津生态城环境与绿色建筑实验中心有限公司, 300480

摘要: 随着我国城市化进入高质量发展阶段,城市更新成为优化城市功能、提升人居环境质量的重要手段。大量建于20世纪末的既有混凝土建筑逐渐暴露出结构老化、功能退化与安全隐患等问题,其在城市更新进程中面临拆除或改造的双重选择。如何科学评估其结构安全性与综合利用价值...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要

随着我国城市化进入高质量发展阶段,城市更新成为优化城市功能、提升人居环境质量的重要手段。大量建于20世纪末的既有混凝土建筑逐渐暴露出结构老化、功能退化与安全隐患等问题,其在城市更新进程中面临拆除或改造的双重选择。如何科学评估其结构安全性与综合利用价值,成为城市更新背景下亟需研究的现实课题。本文基于城市更新的时代背景,系统梳理了既有混凝土建筑的基本特征与存在的典型问题,重点分析了结构鉴定所依赖的技术手段与评估体系,进而探讨加固修复的实践路径以及再利用的策略。通过引入多维评价标准与实证方法,构建了一套评估与改造相结合的理论分析框架,为城市更新实践提供科学依据。研究表明,在充分考虑结构性能、功能适配性与经济可行性的基础上,推动既有混凝土建筑的可持续再利用,不仅有助于节约资源、保护环境,也能有效承接城市更新过程中的空间与功能转换需求。

关键词

城市更新;混凝土结构;建筑鉴定;加固修复;再利用评估

1 引言

近年来,随着我国经济社会的快速发展和城市空间结构的不断演进,大量存量建筑面临功能落后、安全隐患显现等问题,亟需通过城市更新手段进行重塑。在这一背景下,既有混凝土结构建筑作为城市空间的“基本单元”,其结构安全性与使用价值的评估不仅关系到居民生命财产安全,更直接影响城市更新政策的可行性与实施路径。现有研究普遍关注城市更新的宏观规划或政策体系建设,而针对既有建筑本体,尤其是混凝土结构建筑的微观结构状态分析和利用价值判断,仍显不足。在工程实践中,由于缺乏统一的结构鉴定评估体系,加之个案差异性较大,往往出现“盲目拆建”或“无效加固”的问题,导致资源浪费和城市风貌破坏。尤其在“双碳”目标推动下,如何提高既有建筑的再利用率,已成为绿色城市更新的重要课题。因此,本文聚焦既有混凝土建筑结构的鉴定技术与利用价值的评估方法,试图通过技术路径与策略思维的结合,提出切实可行的结构识别、加固修复与利用策略建议,为城市更新工作提供微观层面的理论支撑与实践参考。

2 城市更新背景下既有混凝土建筑现状分析

2.1 城市更新政策与发展趋势概述

自“十四五”规划以来,我国城市更新进入由“增量开发”向“存量优化”转型的关键阶段。各级政府纷纷出台配套政策,推进以城市功能提升、老旧小区改造、绿色节能改造为核心的更新行动。其中,《关于全面推进城市更新工作的意见》明确提出,要推动既有建筑资源的高效利用,鼓励通过加固改造等手段延长建筑使用寿命,推动城市空间格局的优化与资源配置的集约化。

在政策指引下,既有混凝土建筑成为城市更新的重要对象。这类建筑多数建于20世纪80至90年代,其结构形式多样,但普遍存在设计规范滞后、抗震性能不足、耐久性差等问题。加之部分建筑长期未做系统维护,已不同程度存在钢筋锈蚀、混凝土碳化、开裂渗水等结构性病害,对居住安全和城市运行构成隐患。因此,在城市更新进程中,科学识别这些建筑的可用性,成为保障更新质量与安全的前提。

2.2 既有混凝土建筑的结构特征分析

既有混凝土建筑主要以钢筋混凝土框架结构、框架-剪力墙结构和砖混结构为主,这些结构类型在上世纪八九十年代的城市建设中广泛应用。由于当时的设计规范较为滞后,建筑抗震、防腐、耐久性设计普遍不足,导致当前这批建筑面临诸多结构性问题。

首先,从结构体系来看,这些建筑多以纵横布置的梁柱体系为主,抗侧力结构措施有限,特别是在抗震设防区域,其延性设计普遍不足。一些建筑缺乏必要的剪力墙构件或抗震缝,导致整体刚度不足,抗震能力较弱。

其次,从构造细节上分析,老旧建筑在节点构造、钢筋锚固长度、箍筋间距等方面存在不同程度的不符合现行规范问题。例如,梁柱节点区往往未加设足够的箍筋或未采用封闭箍筋,从而在受力过程中容易发生脆性破坏。

此外,由于长期使用和外部环境影响,混凝土构件表面常出现碳化加深、开裂、剥落等耐久性损伤。钢筋锈蚀是最常见的隐患,直接影响钢筋的受力性能,导致结构承载力降低。特别是在高湿、高腐蚀性环境下,建筑结构的耐久性问题更为突出。

因此,综合上述结构特征,既有混凝土建筑在城市更新中需要针对性地开展结构安全评估,以判断其是否具备继续使用的条件,或是否可通过加固改造实现再利用目标。

2.3 结构性能存在的典型问题

在城市更新实践中,对既有混凝土建筑进行结构鉴定时,通常发现以下几类典型问题:

第一,承载力不足。在既有建筑使用过程中,随着使用功能的变化,其实际荷载往往超过原设计荷载。例如,住宅建筑被改造为商业用途、仓储空间等,导致结构构件承载力出现超限,存在安全隐患。

第二,耐久性退化显著。经过多年风雨侵蚀、温度变化与使用负荷的累积作用,混凝土表面产生裂缝、剥蚀、碳化等问题,钢筋锈蚀扩展,从而影响粘结性能与整体强度。

第三,抗震性能不足。很多既有混凝土建筑建造时未按照现行抗震设防要求设计,部分建筑甚至未设抗震构造措施。实际评估中,经常发现其抗震延性与变形能力不足,无法满足现行地震设防烈度要求。

第四,施工质量缺陷。部分建筑存在当年施工工艺不规范遗留的问题,如梁柱连接不良、预埋件松动、保护层厚度不足等问题。这些缺陷在日常使用中可能未暴露,但在结构受力或灾害来临时极易导致破坏。

最后,设计资料缺失与信息不完整问题也普遍存在,使得结构鉴定工作增加难度。对于这类建筑,需要通过现场检测、结构建模等手段进行补充判断,进而开展合理的评估与加固决策。

3 既有混凝土建筑的结构鉴定技术路径

3.1 鉴定工作的总体流程

结构鉴定是一项系统性、技术性强的工程活动,其目的是评估建筑现状是否符合现行使用安全标准,并为后续加固改造或拆除提供决策依据。一般来说,结构鉴定应包括以下几个关键环节:

首先是资料收集与现状调研。通过查阅设计图纸、施工记录和历年维修文档等资料,初步了解建筑结构体系、设计标准和使用变更情况。在资料缺失时,应通过现场勘查与业主访谈进行补充。

其次是现场检测。包括非破损检测(如回弹法测强、超声法测厚)与局部破损检测(如钻芯法、钢筋锈蚀测试等)。检测结果是判断结构状况的基础,需依据相关规范进行全面评估。

然后是承载能力与耐久性评估。通过建立结构有限元模型、进行荷载分析或直接进行极限承载试验,判断结构构件是否满足正常使用与极限状态要求。

最后是综合评定与建议。根据评估结果,对建筑进行结构安全等级划分,并提出建议方案,如继续使用、加固改造或拆除重建等。

3.2 常用鉴定技术手段

在既有混凝土建筑的结构鉴定中,需结合建筑类型、损伤状况和检测条件,科学选用检测技术。当前常用的主要技术手段包括以下几类:

首先是材料性能检测技术。通过回弹法、超声波法和钻芯取样等方式,对混凝土强度、碳化深度、含水率等进行测定。这类技术能有效揭示材料的老化程度与耐久性风险。对钢筋锈蚀情况,则采用电化学方法(如自然电位法、极化电阻法)判断腐蚀程度。

其次是结构构件缺陷检测技术。包括红外热成像法、裂缝宽度观测、振动法等,用于识别梁柱、楼板等部位的裂缝、空洞、蜂窝麻面等缺陷。此外,使用工业内窥镜等设备对隐蔽部位进行探测,也是一种重要的辅助方式。

第三是荷载试验法。对部分功能转换或结构改动较大的建筑,可采用静载或动载试验方式,通过施加标准荷载、监测变形与应变,评估构件实际承载能力是否满足使用要求。

第四是结构信息建模与数值分析。借助BIM建模、有限元分析软件(如ETABS、MIDAS等),重建结构模型并模拟其在不同荷载作用下的响应,以获取更精准的力学性能判断依据。

这些技术手段相辅相成,应根据实际情况组合使用,做到数据全面、结果可信、分析客观,从而确保鉴定结论的科学性与合理性。

4 结构加固与再利用策略分析

4.1 常用加固技术类型

根据既有混凝土建筑结构退化的不同类型与程度,目前常见的加固技术包括以下几类:

第一,增大截面法。通过在原构件外包混凝土或钢板,增加其承载面积与刚度,常用于梁柱承载力不足的情况。该方法施工简单,适用面广。

第二,外包钢加固。在柱或梁的四周布置钢板,通过焊接或高强螺栓固定,提高结构整体性和强度,尤其适用于提升抗震性能。

第三,碳纤维复合材料加固。利用CFRP布或板对混凝土表面进行粘贴加固,可提升结构的抗弯、抗剪、抗裂性能,施工便捷且对原结构干扰较小。

第四,粘钢加固。通过环氧胶粘贴钢板于受力区,有效提升构件的承载能力,适用于需要快速加固的场景。

第五,预应力加固。通过外部施加预应力,减小结构构件在正常使用下的应变,从而延长其使用寿命,适用于桥梁、大跨空间结构等特殊构件。

在具体应用中,应结合结构损伤程度、使用功能需求、施工环境和成本等因素,选择合适的加固技术,实现结构性能的恢复与优化。

4.2 再利用的价值分析与评估标准

既有混凝土建筑是否具备再利用的价值,是城市更新工作中必须面对的问题。这一判断不仅涉及结构安全,还应综合考虑功能适应性、历史价值与改造成本等因素。

首先,从经济效益角度分析,保留并加固使用既有建筑,能节约大量拆除、清运、重建等环节成本。尤其在中心城区,土地资源紧张,新建成本高昂,再利用更具现实可行性。

其次,从资源节约与生态环保视角来看,再利用可减少建筑垃圾与碳排放,契合绿色低碳发展目标,体现生态城市建设理念。

此外,部分建筑具有特定历史文化价值或公共情感意义,如保留原有立面、构件,进行适度功能更新,有助于城市记忆的延续与文化价值的再生。

评估既有建筑的再利用价值,需综合结构安全等级、改造成本比、新功能适配程度、节能潜力等因素,形成科学合理的评估体系,并制定分级处理策略,以提升城市更新决策的系统性与科学性。

5 群众参与与监督机制在作风治理中的作用

5.1 群众监督的制度化渠道建设

在推动党风政风持续向好的过程中,群众是最直接的利益相关者,其参与不仅是社会治理的必然需求,也是监督体系不可或缺的一环。当前,群众监督的渠道主要包括信访举报、意见箱设置、社区座谈以及网络互动等。实践证明,若能进一步制度化这些渠道并确保其畅通,将大大提高监督实效。

为此,可推动村(社区)党组织每季度开展至少一次群众满意度评价,并将评价结果纳入党政班子考核内容;同时,应在村务公开栏、社区网站等显著位置挂网公示作风建设动态,让群众随时了解干部行为。此外,要完善信访事项快速响应机制,对作风问题举报做到“件件有回音”,增强群众监督的信任感和参与意愿。

5.2 媒体监督与网络舆情的正向推动

在信息化时代,媒体与互联网舆情对作风建设具有放大效应和强大推动力量。通过新闻报道、专题栏目、融媒体平台的监督,可以使作风问题曝光更具广度和深度,形成制度敬畏。

基层党组织应主动与主流媒体合作,设立专题栏目,报道基层党员干部践行八项规定和改进工作作风的先进典型,加大正向示范。同时,要主动利用网络舆情管理工具,包括微信公众号、村级微信群、小程序反馈等渠道,对群众反映的问题及时关注、回应,从而将被动应对转为主动引导,形成正向舆论生态。

5.3 构建多元协同监督共同体

仅靠党员干部和纪检部门进行监督,在资源与力度上往往难以覆盖全局。故应建立政府—纪检—群众—媒体四位一体的监督生态体系,实现监督的横向联动与纵向贯通。

具体做法包括设立村(社区)“监督指导站”,综合配备群众代表、政协委员、社工等主体,共同参与日常监督活动;并邀请媒体定期进驻“监督指导站”,对基层作风工作开展实地采访和专题报道。与此同时,要推动党员群众联盟“监督团”,常态化参与作风建设评估与反馈,形成贴地气的监督力量。

5.4 激励群众参与与反馈机制建设

为了增强群众参与监治理的积极性,应制定激励反馈机制。政府可通过设立“基层作风监督先进社区”或“问题线索举报奖励基金”等形式,对群众参与监督的行为予以肯定与激励。

此外,应定期举办反馈见面会,将调查结果及时通报群众,并邀请其参与下一步整改讨论,让群众看到自己的参与对作风改善带来实效,从而增强信任感、归属感与参与热情。

结语

通过制度执行、群众监督和落实路径的系统推动,以八项规定精神作为抓手,可以不断夯实党风政风持续向好的基础建设。制度执行需刚性约束,教育方式要激发思想自觉,监督机制要畅通有力。借助群众参与与舆论监督力量,作风建设由一时之治转向长效机制,有望形成“公众监督+制度驱动+文化引领”的良性循环。新时代基层作风治理面临挑战与机遇并存,唯有坚持八项规定精神为中心,构建协同治理、制度促行、文化熏陶一体化机制,才能实现党风政风的长期向好,确保党始终成为中国特色社会主义事业的坚强领导核心。

参考文献

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