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既有建筑改造工程安全特点及管理对策分析

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摘要:本文通过归纳分析既有建筑改造工程安全施工的特点,有针对性地提出了相应的安全管理对策,使既有建筑改造工程安全管理工作更加条理化和明晰化。

关键词:既有建筑;改造工程;安全管理;对策

中图分类号:TU714文献标识码: A 文章编号:

1、前言

既有建筑存在建筑标准低、结构安全性能差、建筑节能不达标等问题,如果采取简单意义上的原状保存,既不能保证人们生命财产安全,也不能满足人们日益增长的生活需求,更不利于我国可持续发展和节约型社会建设。当既有建筑的寿命达到一定周期后,通过适度的功能提升和改造,才能使其生命周期得以循环和延续,具有良好的经济、生态、文化和社会意义。但是,既有建筑改造工程还是一个较新的建筑工程类型,其施工过程中面临的安全管理问题也与新建工程有所区别,为了消除这些安全问题,在工程实践基础上,归纳分析出既有建筑改造工程安全特点及管理对策。

2、既有建筑改造工程安全特点

2.1 既有建筑本体安全性能

1)既有建筑自身设计的结构安全度低。我国既有建筑多为砖混结构,上世纪八十年代后期才逐步推行混凝土框架结构、混凝土剪力墙结构、混凝土框架-剪力墙结构,这些建筑执行的规范与2000年以后实行的《砌体结构设计规范》和《混凝土结构设计规范》相比,可靠度和抗震性等安全性能要求较低,再加上历史、经济的原因,我国既有建筑的自身安全度无法满足当前的使用要求。其具体表现有:五十年代的建筑都已经达到或者将近达到60年的设计使用年限,这些建筑砖石结构中砂浆标号很低,楼盖与屋盖采用木结构,结构安全性很难保证;六十年代的建筑,由于当时我国的经济大环境差,均为简易楼,建设时过于强调节约革新,绝大多数采用薄墙、浅基础,因而导致其结构安全度很低;七十年代的建筑,虽然在设计和施工上逐步走向正规,但在抗震性能上存在很大的隐患;八十年代和九十年代的建筑,由于受到改革开放的经济转型期和建筑业的快速发展期影响,有些工程设计标准处于在实践中发展,安全性能存在或多或少的纰漏,也存在一定的安全隐患。总体来讲,既有建筑采用了较低的设计标准,安全性能整体偏低,不能满足当前的需要。

2)部分既有建筑结构质量偏差大,安全性能受影响。随着改革开放的推进,我国建筑业进入“大干快上”的快速发展期,部分建筑工程也随着加快施工进度。虽然在加快施工进度的同时,也采取了相应的措施,但是也有未采取措施或者采取措施不得当的现象,这些都势必影响工程施工质量。部分政治意义很大的工程,由于受到“前期决策周期长”、“过程关注程度高,层层把关进展慢”、“后期集中人力物力大面积抢工”等影响,也出现了较大的质量偏差,个别工程甚至出现搞完庆典便重新改造的现象。除工期过快影响工程质量外,部分施工企业过分追求利润,从而忽视了最低质量标准,所施工的建筑不乏“楼歪歪”、“楼脆脆”等状况,“偷工减料”也是对其中一些行为的真实反映。既有建筑质量偏差大不仅影响着其自身的安全,也将增加后期改造施工的难度,如有不慎将可能引起改造施工质量安全事故。

3)既有建筑机电管线安装不规范,安全使用受影响。部分既有建筑在施工时由于种种原因,未严格按照设计图纸组织施工,造成机电管线位置偏差大、敷设不合理、接驳不规范。再加上后期私自改造,管线错综复杂、无据可查,使得使用过程不安全,改造施工过程不安全。

图1是某既有建筑改造工程接建部分基坑内管线照片,其中给水、排水、燃气、电力等管线62条,均处于运行状态,与建设单位提供的竣工图中39条管线无论在数量上还是位置上都差别很大。

图1 某既有建筑改造工程管线实景

4)既有建筑经装修改造后安全性能大打折扣。由于建筑标准低、功能不齐全、布局不合理,较大部分的既有建筑在使用过程中经过改造。七、八十年代的砖混结构住宅,通常遭到拆除墙体来解决客厅狭小或灰暗等问题;厨卫狭小的住房,通常将燃气灶、洗手盆等移至与外阳台,这就需要在结构构件上开洞以便管道敷设。九十年代混凝土住宅,内保温通常被拆除,导致室内结、钢筋受侵蚀。公共建筑也不例外,由于其建筑布局不能满足使用要求,因此常常要增加电梯、扩大门厅、增加独立卫生间等。另外每次装修对建筑物损伤,使本已较低的安全性能又打了折扣。

图2-图6是以往改造工程施工图片,虽然都采取了相应的措施减小对原建筑物结构的扰动或损伤,但也无法保证“零扰动”和“零损伤”。

2.2 技术难度大引起的既有建筑改造施工安全问题

1)既有建筑改造工程设计图纸深度不够或适用性差,可能引发安全事故

对于新建工程,施工设计图纸达到《建筑工程设计文件编制深度规定》相关要求,配合《国家建筑标准设计图集》即可施工。既有建筑改造工程则不同,以加固施工为例,一是由于需加固的结构构件实际尺寸可能与图纸有偏差,无法按照设计意图进行施工;二是加固作业一般在较小空间内采取措施来实现力学性能,因此局部节点的钢筋等会比较密集,难以甚至无法实现。基于这些情况,如果不认真分析既有建筑改造工程的设计图纸与实际情况盲目施工,可能产生质量缺陷或隐患,引起质量安全事故,也可能会由于强行要求照图施工,引起工人抵触心理、分散注意力,产生伤人事故。

图7是某改造工程中采用扩大混凝土截面法对框架梁进行加固的做法,加固用双“U”型箍筋上下套装,其弯钩与架立筋勾住绑扎,该做法要求施工工人在楼板上下层同时操作,既不方便也不安全。经分析,调整采用单“U”型箍筋,安装后在上部焊接,避免了上下交叉作业,减少安全隐患,未发生任何事故。图8是实际施工过程的照片。

图2 采用水钻静力切割技术拆除楼板 图3 采用水钻静力切割技术钻箍筋孔

图4 水钻静力切割技术开洞施工前后对照

图5 墙锯静力切割技术拆除门洞作业 图6 液压钳静力夹碎混凝土女儿墙

图7 某工程框架梁加固方案调整优化

图8 某工程框架梁方案调整后实施照片

2)既有建筑改造工程施工考虑因素多,安全关注度降低。较新建工程不同,既有建筑改造工程需考虑原建筑设计、结构特点、原施工技术、质量及偏差等因素,管理人员要研究综合改造施工技术的措施和手段等,无法投入较多精力关注安全。

3)既有建筑改造施工变更多,影响安全管理。既有建筑在改造过程中常因为需求变化而发生变更,这些变更往往突然和反复,有些变更会牵扯到结构变动,打乱现场施工组织,引起工人抵抗情绪,引发安全问题。

4)既有建筑改造工程施工工艺复杂,作业危险程度加大。既有建筑改造工程需要进行拆除、改造加固施工,然后进行修复和装饰施工,拆除与改造加固施工间还要进行交界面处理,这些施工工艺复杂性高,危险性大,流程长,延长施工时间,使得作业人员与可能的危险接触时间长,难以避免安全事故。

2.3 施工组织上易引起的安全问题

1)非常规的施工顺序易引发安全事故。新建工程一般遵循“先土方、再结构、后装修机电施工”的专业顺序和“结构施工自下而上、装修施工自上而下”的方向顺序。既有建筑改造施工则不同,其专业施工顺序或是各专业同时施工,或是与常规专业顺序相反,或是各专业反复穿插;在施工部位上有的自上而下、有的自下而上、还有的上下同时组织施工。施工顺序不符合常规,常使人无法适应和熟练,也带来更多的垂直交叉作业,极易引起事故伤害。图9是某既有建筑改造工程施工顺序安排,其阳台改造就是采用上部和下部同时组织施工,但通过各种管理和技术措施,本工程并未引起任何安全事件。

图9 某既有建筑改造工程施工顺序安排示意图

2)既有建筑改造工程工作面分散、工作零星易产生安全事故。不同于新建工程,既有建筑改造工程是以提高房屋完好等级和改善安全、使用、环境功能的要求为目的。因此,既有建筑改造工程通常是在安全较弱或受到破坏的节点、改变使用功能的空间、改善建筑环境的部位等进行着重改造,显然这些节点、空间或部位不可能相连或者处于同一区域,有的甚至分散在改造建筑的周边,使得施工工作面分散、工作零星,不利于集中管理、组织施工,安全管理上形不成“合力”,容易在不受重视的部位出现安全隐患,产生安全事故。图10是某改造工程中需进行结构改造的各个部位,由图可见,位于建筑中间部位的天井、位于外圈的阳台和连廊、还有分散于建筑各个部位的框架柱是本工程结构改造的主要施工内容,它们各不相连,工程量也相差较大,无法组织均衡的流水施工,只能分别对待、逐个施工。由此便产生了在某一时间、某一狭小空间的作业集中,人员、材料密集,不利于安全管理,易产生安全隐患。

图10 某既有建筑改造工程主要工作分布图

3)专项施工作业的安全隐患。既有建筑改造工程大都涉及拆除作业、结构改造(局部新建结构、局部加固)作业以及节能改造作业,拆除作业中主要有保护性结构拆除、电气焊切割、垃圾吊运、拆除构件的临时支撑、拆除防护,结构改造作业主要有零星新建砼结构、植筋作业、粘钢或包钢作业等,节能改造主要是外墙粘贴保温材料。这些作业一类是存在坍塌或高处坠落隐患(结构拆除、临时支撑、防护架体、垃圾吊运等),一类是可能引起火灾事故(电气焊切割、包钢或粘钢焊接作业、外墙保温施工等),还有的可能会侵害施工人员生理安全(植筋和粘钢的结构胶、电气焊气体等),都需要在安全管理中采取针对性措施避免伤害或事故发生。

4)既有建筑改造工程中“扰民”或“民扰”。由于在进行改造时,大多数楼内仍住着居民,其相邻的周边也会有大量的其他居民,施工过程中必然会给楼内居民或周边居民带来很大的影响,这就是所谓的“扰民”。如果施工时采取的防护措施不到位,与相关居民等沟通不及时,很有可能会激起民众的反感,甚至会引发恶性阻止施工事件,这就是所谓的“民扰”。扰民和民扰事件都是安全管理中的不利因素。

2.4其他有关安全问题

既有建筑改造工程的造价相对偏低,施工单位管理人员及操作人员的素质一般,安全措施费用难以保证。由于每个单体的面积较小,对施工企业资质要求也相对较低,参与竞争的施工企业一般也较多、面较广,竞争十分激烈,所以资质低的施工企业就容易中标,即便是高资质施工企业中标,也通常会派实力较弱的项目部来组织施工,这就客观上造成管理人员的素质偏低。另外,由于竞争激烈,一般中标价较一些高标准项目偏低,因而施工企业的利润极少,这势必影响工程安全措施费用的投入。

3、结语

通过上述分析,不难看出既有建筑改造工程在建筑本体安全性能方面本就存有安全问题,如果再加上设计与施工技术的不成熟、施工组织非常规等引起的安全问题,那么既有建筑改造施工的不安全因素较一般新建工程会大大增加,其安全管理将很难覆盖全面,安全事故发生的概率将增大。