修繕前校舍基本情況調(diào)查與分析

■ 周 琰 ZHOU Yan

0 引言

百年大計，教育為本。隨著教育基礎(chǔ)建設(shè)的不斷投入，再加上中小學及幼兒園辦校規(guī)模、功能定位的不斷調(diào)整，校舍修繕已經(jīng)成為一項周期性工作。

在校舍使用過程中，因材料老化、個別功能局部調(diào)整等因素，如防水卷材老化、涂料起殼剝落、教室功能微調(diào)等，需要重新對校舍進行裝修或維修，但不涉及結(jié)構(gòu)變動。一般情況下，該類修繕項目由建筑設(shè)計單位直接根據(jù)房屋建筑裝飾受損現(xiàn)狀，結(jié)合主管部門及學校的需求，進行建筑裝飾設(shè)計。對于涉及到結(jié)構(gòu)改動、使用功能調(diào)整、荷載變化等內(nèi)容的項目，根據(jù)上海市相關(guān)規(guī)定，應先進行校舍結(jié)構(gòu)安全性檢測或抗震能力檢測鑒定，然后再進行后續(xù)的結(jié)構(gòu)加固設(shè)計及建筑裝飾設(shè)計。

上海的校舍建造年代跨度大，結(jié)構(gòu)體系具有多樣性，且大部分中小學校舍經(jīng)歷過抗震鑒定與加固，結(jié)構(gòu)較為復雜。因此，在修繕項目前期，應對房屋基本情況進行詳細調(diào)查或檢測，分析、明確其承重構(gòu)件和結(jié)構(gòu)體系。特別是針對上文提及的不涉及結(jié)構(gòu)變動的修繕項目，一般情況下不會進行強制性的修繕前檢測，所以當該類項目需要對建筑平面布局進行局部調(diào)整而涉及到房屋構(gòu)件拆改時，必須對房屋基本情況進行調(diào)查，確保局部拆改的構(gòu)件為非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，避免出現(xiàn)根據(jù)建筑圖或經(jīng)驗直接判斷構(gòu)件承重的做法。

1 不同時期建造的校舍結(jié)構(gòu)類型

上海既有的校舍建筑大部分建造于20世紀70年代之后，根據(jù)建造年代的不同，主要有以下結(jié)構(gòu)類型及結(jié)構(gòu)特征。

（1）20世紀70～80年代，校舍多為砌體結(jié)構(gòu)，縱橫墻承重體系，預制樓板、屋蓋；教室為兩開間或三開間，教室頂部混凝土梁擱置在縱墻上，部分擱置端的縱墻加厚，部分擱置端設(shè)有混凝土柱。

（2）20世紀80年代，部分校舍開始采用單向框架的混合結(jié)構(gòu)，房屋豎向主要由橫向框架承重，樓、屋蓋預制板沿縱向擱置在框架梁上；框架間通過連系梁相連，連系梁截面通常尺寸較?。ㄒ灿幸蜻B系梁兼做過梁而尺寸較大的情況），配筋基本為構(gòu)造配筋，梁下縱墻為240mm厚磚墻。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)特點，連系梁下方縱墻為自承重墻體，校舍修繕時應嚴禁拆改該墻體，當確需局部改動時，應進行專項檢測，確保結(jié)構(gòu)安全。

（3） 20世紀90年代，校舍仍以砌體結(jié)構(gòu)為主，但樓、屋蓋基本采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板結(jié)構(gòu)；大部分房屋設(shè)有圈梁和構(gòu)造柱。

（4）2000年之后，新建校舍基本采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁、板、柱。

2 修繕前校舍基本情況調(diào)查內(nèi)容

在修繕前，對校舍修建歷史、結(jié)構(gòu)概況等基本情況進行調(diào)查，特別是對于建造年代久遠的校舍，由于其結(jié)構(gòu)體系較為復雜，歷史上可能經(jīng)過多次修繕或加固，應詳細調(diào)查房屋基本情況。

2.1 調(diào)查途徑

2.1.1 圖紙搜集

修繕前，前往校舍基建管理部門、城建檔案館、學?；频炔块T，調(diào)閱原始圖紙資料，全面掌握校舍建筑結(jié)構(gòu)情況。

2.1.2 現(xiàn)場走訪

通過向?qū)W校基建管理人員詢問等方式，了解校舍的建造年代、歷史沿革等情況。

2.1.3 現(xiàn)場查勘

通過打開吊頂查看等方式，了解樓、屋蓋的類型及結(jié)構(gòu)布置情況；通過檢查墻體管道洞口等方式，了解墻體砌筑材料、砌筑方式。

2.2 調(diào)查內(nèi)容

2.2.1 建造年代

房屋結(jié)構(gòu)類型與房屋建造年代具有一定的關(guān)聯(lián)性，當房屋原始圖紙缺失時，對同時期建造校舍圖紙的了解和掌握，有助于確定校舍建筑的承重構(gòu)件、結(jié)構(gòu)體系等信息。

2.2.2 改造和修繕歷史

對校舍改造和修繕歷史的調(diào)查，有助于了解房屋歷史使用、加固等情況，便于掌握房屋結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀。如部分校舍由于建造時未考慮抗震設(shè)防或抗震能力不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，在前期校安工程時曾進行抗震加固，結(jié)構(gòu)體系可能由框架結(jié)構(gòu)改為框架-抗震墻結(jié)構(gòu)等；抗震加固后，原來的框架填充墻通過增設(shè)鋼筋網(wǎng)片等方式轉(zhuǎn)換為抗震墻，由非結(jié)構(gòu)構(gòu)件轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)構(gòu)件，在后期修繕過程中，應全面調(diào)查，避免對結(jié)構(gòu)的破壞或?qū)Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。

2.2.3 結(jié)構(gòu)概況

通過對房屋修繕改造歷史、砌筑材料、砌筑方式等信息的調(diào)查，明確房屋結(jié)構(gòu)體系，判斷結(jié)構(gòu)構(gòu)件，在校舍裝修等修繕過程中，確保結(jié)構(gòu)安全。

3 修繕前房屋基本情況調(diào)查案例

3.1 案例分析

3.1.1 案例一：某教學樓結(jié)構(gòu)安全檢測

某學校教學樓建造于20世紀90年代，西側(cè)、南側(cè)“L形”區(qū)域為獨立單體，陰影部分為2層，其余部分為3層（圖1、2）。在后期使用過程中，需要對2層區(qū)域的屋面進行屋頂綠化改造，于是進行了修繕前的結(jié)構(gòu)安全性檢測。

圖1 建筑平面示意圖

檢測初期，未調(diào)閱到圖紙資料，經(jīng)局部破損檢測，教室東西兩端砌體橫墻上方混凝土梁和教室中間頂部兩根混凝土梁的截面尺寸均為240mm×560mm，砌體采用多孔紅磚、混合砂漿砌筑，現(xiàn)澆混凝土樓、屋蓋。綜合分析以上檢測結(jié)果，根據(jù)經(jīng)驗，初步判斷梁下方墻體為填充墻。

經(jīng)多次廣泛調(diào)閱圖紙，在檢測階段后期，獲取了房屋原始結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙（圖3）。圖紙顯示，教室東西兩端砌體上方梁的尺寸與教室中間梁的尺寸相同，但橫墻上方梁底、梁頂配筋均為2φ18，教室中間梁底配筋為4φ25。根據(jù)構(gòu)件尺寸、構(gòu)件配筋等信息，判定教室梁底橫墻為承重墻，而非填充墻。

3.1.2 案例二：某學校實驗樓裝修工程

某學校實驗樓建造于1992年9月，地上6層（局部5層），建筑總高為20.7m，室內(nèi)外高差為0.6m，底層層高為3.6m，2～6層層高均為3.3m（圖4）。目前，主要作為教室及辦公室使用。

圖2 教室內(nèi)景

房屋的基礎(chǔ)形式主要為柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，局部采用筏形基礎(chǔ)。上部結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆單向鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，樓屋面板主要采用鋼筋混凝土預制板，門廳及衛(wèi)生間部分采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板。框架柱的截面主要為300mm×300mm、300mm×400mm，框架梁的截面主要為240mm×550mm、240mm×560mm，框架之間連梁的截面主要為240mm×560mm、240mm×700mm；鋼筋混凝土預制板的厚度主要為120mm；現(xiàn)澆板的厚度主要為100mm、130mm?；A(chǔ)填充墻為100＃標準磚，100＃水泥砂漿；基礎(chǔ)以上部分填充墻為20孔黏土磚，50＃混合砂漿。

2009年7月，根據(jù)國家關(guān)于校舍安全工程的統(tǒng)一部署及《全國中小學校舍安全工程實施方案》的要求，檢測單位按照國家標準《建筑抗震鑒定標準》（GB 50023—2009）對上述房屋進行抗震鑒定檢測，鑒定結(jié)果表明，部分混凝土構(gòu)件抗震承載力、彈性位移角等不滿足規(guī)范要求。2010年8月，加固單位采用增設(shè)抗震墻的方式對該校舍進行加固（圖5陰影所示為新增抗震墻），以提高結(jié)構(gòu)的抗震能力；為不影響建筑平面功能，增設(shè)的抗震墻位于教室四周原填充墻位置。

近期，學校擬對該建筑個別樓層的使用功能進行局部調(diào)整，主要為建筑裝修和修繕，不涉及結(jié)構(gòu)改動。在方案設(shè)計階段，裝飾設(shè)計單位根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，推斷房屋為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，教室四周墻體為填充墻。因此，在方案設(shè)計中，擬把2010年加固的抗震墻作為填充墻進行局部拆改。

后經(jīng)調(diào)查詢問，發(fā)現(xiàn)房屋曾進行抗震加固，重新調(diào)閱歷史抗震加固圖紙，對加固后的結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀進行了全面了解，及時更改了設(shè)計圖紙。

圖3 結(jié)構(gòu)平面示意圖

圖4 標準層結(jié)構(gòu)平面示意圖

圖5 標準層抗震加固后結(jié)構(gòu)平面示意圖

3.2 調(diào)查校舍狀況分析

案例一中，在未經(jīng)廣泛調(diào)閱圖紙的情況下，無法全面了解該教學樓的結(jié)構(gòu)體系，因而把承重構(gòu)件誤判為非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。若根據(jù)該檢測結(jié)果，在后續(xù)修繕過程中，設(shè)計單位或施工單位進行設(shè)計和施工時，存在把教室兩端的墻體結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行拆改的風險，給校舍安全帶來潛在的安全隱患。

案例二中，由于學校教學樓建造較久，曾進行過抗震加固，結(jié)構(gòu)體系發(fā)生改變。在后期修繕過程中，特別是裝修設(shè)計過程中，在未對修繕改造歷史進行詳細調(diào)查的情況下，有可能會把使用歷史上新增的承重構(gòu)件誤判為非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，給后續(xù)的裝修施工帶來麻煩，甚至出現(xiàn)承重構(gòu)件被破壞的隱患。

另外，在以往修繕項目中，有個別建造較久的房屋，由于建造時施工不規(guī)范，砌體結(jié)構(gòu)橫墻施工洞口采用空斗砌筑；在后期因修繕而進行的檢測過程中，檢測單位在施工洞口位置進行材性檢測，發(fā)現(xiàn)為空斗墻，擴大墻面粉刷鑿除范圍后，進一步全面了解情況，確定房屋承重墻體仍為實心砌筑，避免了后期不必要的大范圍墻體加固。

由于建造年代跨度較大、結(jié)構(gòu)體系多樣化等原因，在既有校舍建筑修繕過程中，如未全面了解房屋基本信息，很容易對結(jié)構(gòu)的認識產(chǎn)生一些誤判。因此，不論是改造前的檢測單位，還是裝修前的裝飾設(shè)計單位，均應在修繕前，通過多種途徑，對房屋基本情況進行全面了解，掌握房屋的修繕改造歷史，明確房屋結(jié)構(gòu)體系，以避免由于對房屋結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀認識不足而造成的人力、財力浪費，甚至對結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生的不利影響。

4 結(jié)語

綜上所述，本文在分析上海校舍結(jié)構(gòu)特點的基礎(chǔ)上，對修繕前房屋基本情況進行了調(diào)查。由于校舍建筑存在建造年代跨度較大、結(jié)構(gòu)體系多樣化、曾進行過抗震加固等特點，在后期修繕前，可通過圖紙搜集、現(xiàn)場走訪、現(xiàn)場查勘等途徑，對房屋建造年代、改造和修繕歷史等房屋基本情況進行全面調(diào)查、了解，明確房屋承重構(gòu)件砌筑材料、方式及房屋結(jié)構(gòu)體系等結(jié)構(gòu)概況，為后續(xù)修繕提供依據(jù)，從而避免修繕施工中，人力、財力的浪費，或?qū)Ψ课萁Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。