中小學(xué)校舍抗震加固工程淺析

趙洪花

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

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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