1.引言

当前，中国城市建设正经历着从“大规模开发”到“精细化运营”的历史性转变。对既有建筑进行功能提升、空间优化与性能改善的改造工程，已成为延续城市文脉、节约社会资源、实现可持续发展的重要举措。然而，既有建筑改造是一项极其复杂的系统工程，其核心难点在于：改造对象并非一张“白纸”，而是承载着历史荷载、可能存在隐性损伤、且其原始设计标准往往低于现行规范的在役结构。在改造过程中，结构的受力体系、传力路径将发生根本性改变，同时施工活动又在不断削弱结构的现有抗力，这种“动态变化中的不确定性”使得传统新建工程的安全控制方法难以直接适用。因此，构建一套科学、系统、适用于既有建筑改造特点的结构安全评估与施工风险控制技术体系，具有重大的理论价值与现实意义。

2.既有建筑结构安全评估关键技术

2.1资料调查与现状检测

为确保既有建筑结构安全评估的准确性，全面翔实的资料是首要前提。评估初期必须全力搜集原始设计图纸、地勘报告及历次维修改造记录。若资料缺失，则需借助现场测绘与逆向工程技术进行复原。现状检测是核心环节，主要包括材料性能与结构缺陷两大部分。材料性能检测旨在量化结构抗力，针对混凝土结构需采用回弹法、钻芯法等测定强度，通过碳化深度、氯离子含量等指标评估耐久性；钢结构需检测材料力学性能、焊缝质量及锈蚀状况；砌体结构则需测定砌块和砂浆强度。结构缺陷探测则依靠现代无损检测技术，如利用红外热成像探测空鼓渗漏，采用冲击回波法识别内部孔洞裂缝，借助钢筋扫描仪精确测定钢筋分布参数，这些精确数据为后续结构分析提供了关键输入参数。

2.2结构分析与性能评定

在既有建筑结构安全评估中，结构分析需分层次进行。首先是基于原设计荷载的校核，旨在识别因材料劣化和截面损伤导致的承载力衰减，从而初步判断结构的“健康底子”。核心环节则是改造后的结构分析，需精确模拟墙体拆除、荷载增加等改造方案对整体及局部构件的影响。分析必须重点关注三大关键效应：一是传力路径改变可能引发的连续倒塌风险；二是新旧结构协同工作时结合面的可靠性；三是施工过程中结构可能面临的、比最终状态更不利的短暂受力工况。性能评定应依据现行国家规范，摒弃简单的二元判断，转而采用基于性能的评定方法，明确结构在改造后的承载力与正常使用极限状态，并对其抗震性能、变形能力等进行综合等级划分，从而为后续的加固设计与风险控制提供精确的目标与依据。

3.改造施工过程中的风险控制技术

3.1设计阶段的风险预控

优秀的设计是风险控制的第一道防线。在改造设计中，应积极采用“概念设计”原则，优先选择对原结构扰动小、传力路径清晰的改造方案。例如，采用轻质隔墙替代重型墙体以减轻荷载；采用钢结构加固或加建，利用其高强度、施工快的优点。

更为重要的是，设计方必须提供详细的“施工过程模拟分析”报告。该报告不应只展示改造的最终状态，而应分解出关键的施工工序，对每一工序下结构的受力状态进行仿真计算，识别出过程中的最不利工况和薄弱环节。例如，在托梁换柱施工中，临时支撑体系的受力可能远大于永久结构，必须对此进行专项设计。同时，设计文件应明确关键工序、特殊工序及其技术控制要点，为施工方案的编制提供直接依据。

3.2施工过程的动态监控与调控

针对改造施工的动态性与不确定性，必须建立完整的实时监测系统以实现风险可控。监测体系需涵盖四大核心内容：一是对托换梁、拆除区周边等关键部位的沉降、倾斜与挠度进行变形监测；二是在主要受力构件上布设应变计以掌握应力变化；三是在动力作业期间进行振动监测以防结构损伤；四是对相邻建筑及地下管线实施环境监测。所有监测数据均需与预设报警阈值实时比对，一旦发现异常即刻启动预警、暂停施工，并组织多方会诊，分析原因并调整方案，由此形成“监测-分析-决策-调控”的闭环管理机制。这种基于实时数据的动态调控方法，是实现施工过程风险精准控制的最有效手段。

3.3关键施工环节的风险控制措施

针对改造工程中的高风险作业，必须制定专项施工方案并严格执行。

托换技术：是实现结构体系平稳转换的核心。必须确保托换结构（如托梁、支撑架）具有足够的强度、刚度和稳定性。施工应遵循“先支后拆、逐步转换、变形可控”的原则，实现荷载的平稳过渡。

拆除作业：严禁采用大锤、风镐等大型机械进行野蛮拆除。应优先采用静力切割（如金刚石绳锯、碟锯）、液压钳破碎等低振动、低冲击的工艺，做到“化整为零、由上至下、分块卸载”，最大限度地减少对保留结构的扰动。

新旧结构连接：连接节点的可靠性直接决定了整体结构的协同工作性能。对于混凝土结构，植筋、粘钢、包钢是常用技术，其关键在于清孔、胶粘剂质量和锚固深度控制。对于钢结构连接，高强螺栓施拧扭矩、焊接质量必须严格把关。所有连接作业前均应进行工艺试验验证。

3.4信息化管理与应急预案

利用建筑信息模型（BIM）技术，可以将检测数据、计算模型、施工进度、监测信息集成在统一的三维平台上。BIM模型不仅能用于施工方案的可视化模拟和碰撞检查，更能通过与监测系统的联动，实现结构状态的可视化预警，提升管理效率。

此外，必须制定详尽、可操作的应急预案。预案应针对可能发生的险情，如支撑体系失稳、结构变形突变、相邻建筑开裂等，明确报警程序、人员疏散路线、抢险物资储备和应急处置技术措施，并定期组织演练，确保在紧急情况下能够迅速、有效地响应。

4.结论与展望

既有建筑改造作为建筑领域未来的重要方向，其复杂性与高风险性要求建立一套科学系统的技术与管理体系。本文研究结论可总结如下：首先，结构安全评估是工程成功的基石，必须采用现代检测与分析技术，实现从材料、构件到整体结构的精细化诊断，并建立真实反映现状的力学模型，以准确预测改造后的结构性能。其次，施工风险控制是一个贯穿设计、施工全过程的动态管理系统，核心在于通过设计阶段的过程模拟进行风险预控，并在施工中依托实时监测数据进行动态调控，同时对托换、拆除等关键工序实施精细化、低影响的专项管理。最后，未来发展将高度依赖技术融合与创新，基于BIM、GIS和物联网的“数字孪生”技术将实现物理现场与虚拟模型的实时交互，而人工智能将在损伤识别、数据分析和风险预测中发挥关键作用，从而推动行业从经验驱动向数据驱动、模型支持的智慧化管理模式转型升级，全面提升工程的安全水平与综合效益。

参考文献:

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50023-2009建筑抗震鉴定标准[S].北京：中国建筑工业出版社，2009.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50144-2019工业建筑可靠性鉴定标准[S].北京：中国计划出版社，2019.

[3]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京：中国建筑工业出版社，1997.

[4]张鑫，李术才，贾强.基于BIM的既有建筑改造施工安全风险动态控制研究[J].土木工程与管理学报，2020,37(4):1-7.