中小學(xué)校舍抗震加固工程淺析

趙洪花 馬榮清

摘 要：汶川地震砌體結(jié)構(gòu)的學(xué)校建筑毀壞、倒塌裂損嚴(yán)重，為保證學(xué)生的生命安全，國(guó)務(wù)院于2009年4月啟動(dòng)全國(guó)中小學(xué)校舍安全工程，力爭(zhēng)用三年時(shí)間把校舍建成最安全的建筑。淄博地區(qū)積極行動(dòng)，組織有關(guān)專家對(duì)中小學(xué)校舍進(jìn)行全面鑒定，根據(jù)鑒定結(jié)果確定加固設(shè)計(jì)方案，以保證校舍安全工程的順利實(shí)施。本文針對(duì)淄博地區(qū)現(xiàn)有中小學(xué)校舍加固現(xiàn)狀和施工圖審查中存在的問題做簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞： 中小學(xué)校舍； 抗震鑒定； 加固改造

【文章編號(hào)】1627-6868（2012）05-0053-03

Abstract： Wenchuan earthquake damage of masonry structure， crack damage of school buildings collapsed seriously， in order to guarantee the students' safety， the State Council in 2009 April launched the national safe primary and secondary school buildings， and strive to use three years of time the school built the most secure architecture. Zibo region of positive action， organize the relevant experts to conduct a comprehensive identification of primary and secondary schools， according to the result of the identification scheme， so as to ensure the safety of the premises the smooth implementation of the project. In view of the Zibo area of existing school buildings reinforcement situation and construction graph to examine problems do brief analysis.

Key words： primary and secondary school buildings； seismic appraisal； reinforcement

1.概述

2011年五六月份，審圖中心受理了部分中小學(xué)校舍加固工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的審查任務(wù)，建設(shè)單位要求利用學(xué)生放暑假時(shí)間對(duì)校舍進(jìn)行加固，任務(wù)比較集中，時(shí)間緊迫，如何把握深度、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)等必須達(dá)成共識(shí)，以盡快完成審查任務(wù)，為此審圖中心結(jié)構(gòu)室成立攻關(guān)小組，加班加點(diǎn)，集中學(xué)習(xí)鑒定標(biāo)準(zhǔn)、加固規(guī)程、熟悉掌握中小學(xué)加固圖集做法，針對(duì)每個(gè)問題，進(jìn)行充分研究和討論，選擇最佳方案，形成一致性意見，成效顯著。

2.中小學(xué)校舍現(xiàn)狀

2.1鑒定加固情況：中小學(xué)校舍的抗震抗災(zāi)安全隱患較為嚴(yán)重，根據(jù)文獻(xiàn)1數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，淄博市中小學(xué)及幼兒園校舍共鑒定136棟，需做抗震和安全加固67棟，占總鑒定面積的26.03%；博山區(qū)鑒定總面積19.00萬(wàn)㎡，需加固面積為8.00萬(wàn)㎡，占總鑒定面積的42.1%。張店區(qū)鑒定面積為47.00萬(wàn)㎡，需加固面積為42.1萬(wàn)㎡，占總鑒定面積89.6%，淄川區(qū)總建筑面積計(jì)62.76萬(wàn)㎡，其中需維修加固面積39.84萬(wàn)㎡，占總鑒定面積63.48%。

2.2 中小學(xué)校舍結(jié)構(gòu)類型大部分為砌體結(jié)構(gòu)，教室開間尺寸為9.9～10.8m，進(jìn)深為6.6～8.1m，單面走廊較多，走廊2.1m左右，多數(shù)屬橫墻很少房屋，缺少構(gòu)造柱布置，抗震措施達(dá)不到現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）規(guī)定要求，部分校舍施工質(zhì)量也較差。

3 .主要審查工程一覽表

4 .后續(xù)設(shè)計(jì)使用年限確定

4.1 后續(xù)使用年限：對(duì)現(xiàn)有建筑經(jīng)抗震鑒定后繼續(xù)使用所約定的一個(gè)時(shí)期，在這個(gè)時(shí)期內(nèi)，建筑不需要重新鑒定和相應(yīng)加固就能按預(yù)期目的使用，并完成預(yù)定的功能； 現(xiàn)有校舍后續(xù)使用年限執(zhí)行《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023-2009（以下簡(jiǎn)稱鑒定標(biāo)準(zhǔn)）第1.0.4條；即應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要和可能按下列規(guī)定選擇其后續(xù)使用年限： 在70年代及以前建造經(jīng)耐久性鑒定可繼續(xù)使用的現(xiàn)有建筑，其后續(xù)使用年限不應(yīng)少于30年； 在80年代建造的現(xiàn)有建筑，宜采用40年或更長(zhǎng)，且不得少于30年。 在90年代（按當(dāng)時(shí)施行的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范系列設(shè)計(jì)）建造的現(xiàn)有建筑，后續(xù)使用年限不宜少于40年，條件許可時(shí)應(yīng)采用50年； 在2001年以后（按當(dāng)時(shí)施行的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范系列設(shè)計(jì)）建造的現(xiàn)有建筑，后續(xù)使用年限宜采用50年。

4.2 根據(jù)鑒定標(biāo)準(zhǔn)第1.0.5條后續(xù)使用年限30年的建筑簡(jiǎn)稱A類建筑，后續(xù)使用年限40年的建筑簡(jiǎn)稱B類建筑，后續(xù)使用年限50年的校舍簡(jiǎn)稱C類建筑。

4.3 部分校舍建造年代和使用年限舉例

5.主要存在問題及對(duì)策

5.1 工程鑒定報(bào)告格式存在一定缺陷。采用框選形式，內(nèi)容基本全面，但深度不足，如圈梁布置有層位，所有墻上是否均布不清楚；墻體、砂漿的實(shí)測(cè)強(qiáng)度等級(jí)具有不確定性，有的鑒定砂漿強(qiáng)度等級(jí)實(shí)測(cè)偏低；有的鑒定原設(shè)計(jì)砂漿強(qiáng)度等級(jí)為50號(hào)，設(shè)計(jì)直接推定為M1、M2.5；有的鑒定報(bào)告直接采用原設(shè)計(jì)砂漿顯然不合理；鑒定報(bào)告是加固設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，缺失部分必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況實(shí)測(cè)，依據(jù)實(shí)測(cè)強(qiáng)度等級(jí)進(jìn)行第二級(jí)鑒定。

5.2 加固方案應(yīng)依據(jù)加固規(guī)程第3.0.1條設(shè)計(jì)原則確定；加固方法依據(jù)加固規(guī)程第5.2節(jié)進(jìn)行選擇。因現(xiàn)有校舍結(jié)構(gòu)類型不同、建造年代不同、設(shè)計(jì)時(shí)所采用的規(guī)范不同、地震動(dòng)區(qū)劃圖的版本不同、施工質(zhì)量不同，使用者的維護(hù)不同、設(shè)計(jì)、投資方不同等導(dǎo)致建筑的抗震能力有很大的不同，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況區(qū)別對(duì)待和處理。

5.3 依據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)準(zhǔn)確，必須提供原設(shè)計(jì)圖紙，無(wú)圖紙應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況繪制；按現(xiàn)行抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)GB50223-2008， 抗震設(shè)防類別為乙類，抗震設(shè)防烈度、地震加速度和地震分組各區(qū)有所不同，應(yīng)執(zhí)行現(xiàn)行抗震規(guī)范；抗震措施執(zhí)行鑒定標(biāo)準(zhǔn)。

5.4超高問題：乙類重點(diǎn)設(shè)防A類、B類橫墻很少校舍，7度設(shè)防，240厚普通實(shí)心磚砌體，層數(shù)超過4層（不包括4層），屬超層；高度超過12米，為超高；依據(jù)鑒定標(biāo)準(zhǔn)第5.2.1條和5.3.1條要求提高加固標(biāo)準(zhǔn)或修改結(jié)構(gòu)體系，不能只簡(jiǎn)單按A或B類校舍加固；

5.5 平面不規(guī)則：依據(jù)加固規(guī)程第5.2.4條宜盡量分割平面單元，減少扭轉(zhuǎn)影響。

5.6構(gòu)造柱設(shè)置：因中小學(xué)校舍大部分為磚砌體結(jié)構(gòu)，構(gòu)造柱的設(shè)置非常關(guān)鍵，是設(shè)計(jì)、審查的重點(diǎn)。

5.6.1必須清楚原設(shè)計(jì)構(gòu)造柱的布置情況；

5.6.2 明確工程是橫墻較少還是橫墻很少房屋，以確定是增加一層還是增加二層設(shè)構(gòu)造柱；如桓臺(tái)縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)敬業(yè)樓、力行樓、求真樓為同一工程的三部分，四層建筑，力行樓部分應(yīng)按橫墻很少加兩層，即按8度、6層；敬業(yè)樓屬橫墻較少按8度、5層設(shè)置構(gòu)造柱，構(gòu)造柱設(shè)置根據(jù)建筑抗震設(shè)防分類、房屋層數(shù)和設(shè)防烈度執(zhí)行鑒定標(biāo)準(zhǔn)表5.3.5-1、2；

5.6.3 應(yīng)同時(shí)結(jié)合現(xiàn)行抗震規(guī)范要求概念加強(qiáng)薄弱部位，如現(xiàn)行規(guī)范要求寬度大于2100的洞口兩側(cè)應(yīng)加構(gòu)造柱，該條文對(duì)于既有校舍實(shí)施比較困難，但墻體削弱較大部位必須加強(qiáng)，依據(jù)加固規(guī)程第5.2.1條加閉合砼配筋邊框或加設(shè)閉合型鋼邊框代替設(shè)置構(gòu)造柱比較安全、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用。

5.6.4樓梯間構(gòu)造柱設(shè)計(jì)達(dá)不到鑒定標(biāo)準(zhǔn)要求，是加固的重點(diǎn)部位。為實(shí)現(xiàn)“安全島”目的，現(xiàn)行抗震規(guī)范要求7度地區(qū)磚砌體結(jié)構(gòu)三層及三層以上房屋樓梯間四角、梯梁斜梯段上下端對(duì)應(yīng)位置的墻體處應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱，校舍加固結(jié)合墻體加固方法外墻采用雙面掛網(wǎng)抹灰加固時(shí)樓梯梁下應(yīng)設(shè)掛網(wǎng)加強(qiáng)帶；

5.7 預(yù)制樓板加固。原校舍均為預(yù)制樓板裝配式結(jié)構(gòu)，樓板缺少拉結(jié)，無(wú)胡子筋，對(duì)抗震十分不利，這是校舍加固的難點(diǎn)，且部分建設(shè)單位要求不破壞地面裝修等，依據(jù)加固規(guī)程第5.2.2條規(guī)定采用增設(shè)整澆層改成裝配整體式樓板，整澆層做法符合加固規(guī)程第7.3.4條要求，效果較明顯，但工期較長(zhǎng)，造價(jià)較高，實(shí)施較難。大部分設(shè)計(jì)是依據(jù)加固規(guī)程第5.2.2條規(guī)定增設(shè)托梁加固樓、屋蓋支承，參照03SG611中C-14頁(yè)和加固圖集第84頁(yè)做法，并在加固處有螺栓孔部位空心板中孔局部落實(shí)。

5.8 計(jì)算方法宜采用QITI砌體結(jié)構(gòu)程序及JDJG鑒定加固程序進(jìn)行加固前、加固后承載力驗(yàn)算。應(yīng)注意參數(shù)的合理取值，磚砌體強(qiáng)度等級(jí)和砂漿的強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)采用第一級(jí)鑒定實(shí)測(cè)值，如砂漿的強(qiáng)度等級(jí)位于規(guī)范砂漿強(qiáng)度等級(jí)兩級(jí)中間時(shí)，宜取低一級(jí)強(qiáng)度等級(jí)采用。面層加固的基準(zhǔn)增強(qiáng)系數(shù)，按加固規(guī)程表5.3.1-1取值；應(yīng)注意面層加固和板墻加固適用范圍；采用底部剪力法進(jìn)行水平地震作用計(jì)算，水平地震影響系數(shù)多層砌體結(jié)構(gòu)應(yīng)取水平地震影響系數(shù)最大值，對(duì)既有校舍可適當(dāng)降低，7度地區(qū)，B類建筑取0.07，A類建筑取0.06；對(duì)計(jì)算結(jié)果應(yīng)進(jìn)行合理性判定。

6. 結(jié)語(yǔ)

抗震加固設(shè)計(jì)及施工是提高現(xiàn)有校舍抗震承載力的有效方法。但加固效果是否理想效果存在不確定性，應(yīng)盡量減少因加固造成的嚴(yán)重缺陷，減少不必要的浪費(fèi)，方案的落實(shí)程度也需要相關(guān)單位密切配合監(jiān)督實(shí)施。

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