中小學(xué)校舍抗震安全鑒定中若干問題的綜述

張東海

(太原市建筑工程質(zhì)量檢測站，山西太原 030002)

0 引言

由于汶川大地震中中小學(xué)破壞最為嚴(yán)重，給當(dāng)?shù)氐膶W(xué)生們身體上以及心理上造成了非常大的傷害。汶川大地震給社會和政府提出了一個非常嚴(yán)重的問題，就是學(xué)校的安全問題，當(dāng)災(zāi)害來臨的時候?qū)W校是否能保障學(xué)生們的人身安全。對此，國家在全國展開了中小學(xué)校舍抗震安全鑒定工作，以確保學(xué)校的安全性能，為學(xué)生們提供一個安全可靠的求學(xué)場所。

經(jīng)過三年多時間，現(xiàn)階段中小學(xué)校舍抗震安全鑒定工作已基本完成，需加固的校舍也基本完成。經(jīng)鑒定排查，我國大多數(shù)中小學(xué)，尤其是城鎮(zhèn)及鄉(xiāng)村學(xué)校的教學(xué)樓的結(jié)構(gòu)形式均為磚混結(jié)構(gòu)，甚至是平房。農(nóng)村的學(xué)校絕大部分是由當(dāng)?shù)卮迕褡孕行藿?，并沒有經(jīng)過設(shè)計，也沒有正規(guī)的施工過程。在鑒定的過程中發(fā)現(xiàn)此類學(xué)校的校舍中存在一些普遍的問題。

1 墻體裂縫

經(jīng)現(xiàn)場大量的檢測鑒定，在校舍建筑中以下幾種裂縫較為常見:1)建筑物底層縱墻兩端的斜裂縫;2)建筑物底層中部及建筑物陽角處的斜裂縫;3)底層窗間墻體上的水平裂縫;4)底層較寬窗洞口下的窗下墻體的豎向裂縫;5)建筑物頂層縱墻兩端的斜向裂縫;6)建筑物頂層圈梁下水平裂縫;7)門窗洞口上角處的斜裂縫;8)教室大梁下從梁底向墻體兩側(cè)延伸的斜裂縫(見圖1，圖2)。

前四種裂縫成因主要是由于地基的不均勻沉降，使得縱向墻體承受較大的豎向剪力，氣體的拉應(yīng)力超過其抗拉強(qiáng)度造成的;建筑物頂層的斜裂縫及圈梁底部的水平裂縫主要是由于溫差變化過大造成的，當(dāng)溫差產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過砌體房屋的有效抗力時，經(jīng)常會在砌體房屋的頂層發(fā)生斜向、水平裂縫;地基的不均勻沉降及溫差的變化都會在門窗洞口上角處產(chǎn)生斜裂縫;由于梁底承受有較大的集中荷載，而梁底又沒有梁墊或者沒有圈梁時經(jīng)常會由于局部抗壓能力不足而在梁底產(chǎn)生裂縫。

圖1 常見沉降引起建筑物的墻體裂縫

圖2 常見溫度變化引起的墻體裂縫

2 構(gòu)造措施

對于我省絕大部分農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)的學(xué)校，其校舍的修建年代已久，且當(dāng)時我省農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)條件落后，工程技術(shù)傳統(tǒng)、落后。學(xué)校的建設(shè)主要是依靠當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)的工程技術(shù)及條件來完成，并且絕大多數(shù)沒有設(shè)計方案，施工操作不規(guī)范。所以，從現(xiàn)在專業(yè)規(guī)范的工程技術(shù)角度來看，當(dāng)時建造的房屋在構(gòu)造措施方面存在許多問題。

1)地基基礎(chǔ)。

在校舍安全鑒定當(dāng)中，建于20世紀(jì)90年代及以前的教學(xué)樓的基礎(chǔ)，大多采用剛性基礎(chǔ)，常見的基礎(chǔ)形式為墻下毛石基礎(chǔ)或者墻下磚基礎(chǔ)。地基基礎(chǔ)沒有采取防水防滲措施，由于此類型基礎(chǔ)整體性較差，長期受地下水浸泡，導(dǎo)致建筑物不均勻沉降現(xiàn)象較為嚴(yán)重，引起上部結(jié)構(gòu)墻體出現(xiàn)由沉降造成的裂縫。

2)圈梁和構(gòu)造柱的設(shè)置。

在農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)的中小學(xué)校舍建筑中，圈梁的布置比較合理，大多數(shù)建筑墻體下均有地梁，且每層均設(shè)置圈梁。但是，構(gòu)造柱的設(shè)置就差別很大。教學(xué)樓的橫墻間距較大，橫墻之間一般都設(shè)有承重橫梁，所以導(dǎo)致在橫梁的支撐部位局部壓應(yīng)力比較大，一般在教室橫梁的下方大多沒有設(shè)置構(gòu)造柱，在較大的集中荷載作用下，橫梁下方的窗間墻會出現(xiàn)斜裂縫，這是由于墻肢不滿足墻體的受壓承載力造成的。

3)預(yù)制樓板的搭接。

建于二十世紀(jì)八九十年代的校舍，絕大多數(shù)樓板均采用混凝土預(yù)制空心板形式。預(yù)制板形式的樓蓋整體性較差，樓板平面內(nèi)剛度較小，不利于抗震。在水平荷載作用下，預(yù)制樓板的安全性與其在承重墻或者梁上的搭接長度有很大關(guān)系。在預(yù)制板與墻或梁搭接部位經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)有裂縫存在，有的裂縫寬度達(dá)3 mm左右，這說明在預(yù)制板樓蓋中，預(yù)制板與預(yù)制板，預(yù)制板與梁或墻并沒有牢固的連接措施，導(dǎo)致在長期的荷載作用下預(yù)制板搭接縫開裂。這種情況在地震來臨時是一個非常大的安全隱患。

4)其他措施。

a．磚混結(jié)構(gòu)的教學(xué)樓的橫墻間距一般較大，常見的橫墻間距在9 m左右。依據(jù)設(shè)計規(guī)范GB 50003-2011砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定，砌體結(jié)構(gòu)橫墻間距肯定是不符合要求的，但是為了教室的使用空間，必須采用大的橫墻間距，所以就有必要增強(qiáng)教學(xué)樓橫向的抗震能力，來保證地震作用下結(jié)構(gòu)的安全。b．教室的窗洞口一般較大。在教室外縱墻上開設(shè)較大的洞口，會嚴(yán)重的削弱縱墻的有效面積，而降低其抵抗力。底層的窗間墻體一般軸力較大，如果墻肢截面過小，會造成受壓能力不足，如果有地基不均勻沉降的影響，更會對窗間墻體的受力有不利影響。

3 砂漿強(qiáng)度

建于二十世紀(jì)八九十年代的中小學(xué)校舍絕大多數(shù)為磚混結(jié)構(gòu)，而砂漿作為粘結(jié)磚砌體的主要材料，其重要性不言而喻。但是，在校舍檢查鑒定中發(fā)現(xiàn)，建于二十世紀(jì)八九十年代的校舍建筑的砂漿風(fēng)化現(xiàn)象普遍，砂漿呈酥松狀，粘結(jié)力喪失嚴(yán)重，砂漿強(qiáng)度非常低。酥松的砂漿用回彈法很難準(zhǔn)確的測出其強(qiáng)度，給現(xiàn)場檢測帶來很大的困難。

1)砂漿材料問題。

在大量的檢測現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)，大部分教學(xué)樓的砌筑砂漿含泥量較大。含泥量大造成砂漿自身的粘結(jié)力降低，也會降低砂漿與磚的粘結(jié)作用，隨著時間的增長，砂漿風(fēng)化嚴(yán)重。有些砂漿采用石粉代替砂子，此類砂漿和易性差，砂漿砌筑質(zhì)量差，厚度不均勻，填充不飽滿。

2)保護(hù)措施。

風(fēng)化的砂漿松散、干酥，經(jīng)風(fēng)化后的砂漿強(qiáng)度極低。抵御砂漿風(fēng)化是保護(hù)砂漿強(qiáng)度的有效措施，墻體砂漿保護(hù)措施差的建筑物，砂漿風(fēng)化現(xiàn)象嚴(yán)重，給砂漿強(qiáng)度的準(zhǔn)確檢測帶來一定難度，不論是回彈法檢測還是貫入法檢測，均難以測出其真實強(qiáng)度。

4 結(jié)語

1)墻體裂縫主要表現(xiàn)為溫度裂縫、沉降裂縫等非受力裂縫和局部受壓承載力不足造成的裂縫;

2)大部分預(yù)制板的搭接與連接沒有可靠的連接措施，預(yù)制板開裂現(xiàn)象普遍;

3)建成年代近二十年及以上的建筑物的砂漿強(qiáng)度嚴(yán)重偏低，砂漿普遍有風(fēng)化、酥松等現(xiàn)象。

［1］GB/T 50315-2011，砌體工程現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)［S］．

［2］GB 50003-2011，砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范［S］．