泉州地區(qū)石結(jié)構(gòu)房屋現(xiàn)狀調(diào)查分析

王慧芳

(福建省泉州市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局總工程師辦公室 福建泉州 362000)

0 引言

石結(jié)構(gòu)房屋是一種以經(jīng)過加工的天然石材為基材，并輔以砂漿等粘結(jié)材料，按一定方式砌筑而成的結(jié)構(gòu)。石材在石結(jié)構(gòu)房屋中，一般以石墻、石柱、石梁或石樓板形式存在。泉州地區(qū)石材資源豐富，且開采方便、價格優(yōu)廉，因此，石材被大量應用到建筑當中，經(jīng)過數(shù)百年的發(fā)展，逐步形成了具有閩南特色的石結(jié)構(gòu)建筑。

為了解泉州地區(qū)石結(jié)構(gòu)房屋現(xiàn)存量及分布特點，筆者在全市轄范圍內(nèi)對石結(jié)構(gòu)房屋進行了調(diào)查和分析。

1 石結(jié)構(gòu)房屋統(tǒng)計分析

本次調(diào)查范圍，包括鯉城區(qū)、豐澤區(qū)、洛江區(qū)、泉港區(qū)、臺商投資區(qū)、晉江市、石獅市、南安市、惠安縣、安溪縣、永春縣和德化縣共12個行政區(qū)(市、縣)，于2013年11月完成統(tǒng)計工作，共涉及石結(jié)構(gòu)房屋621 392幢、戶數(shù)822 538戶、居住人口3 019 665人，總建筑面積達16 101萬m2。

1.1 地區(qū)分布

本次調(diào)查，以各行政區(qū)(市、縣)為單位分別進行，統(tǒng)計結(jié)果如表 1所示，各行政區(qū)(市、縣)石結(jié)構(gòu)房屋面積占泉州地區(qū)石結(jié)構(gòu)房屋總建筑面積的比例分布如圖1所示。

表1 泉州地區(qū)石結(jié)構(gòu)房屋建筑面積調(diào)查結(jié)果 ×104m2

圖1 各行政區(qū)石結(jié)構(gòu)房屋比例

由表1和圖1可知，泉州地區(qū)現(xiàn)存石結(jié)構(gòu)房屋大部分分布在農(nóng)村地區(qū)，比例高達80%，說明石結(jié)構(gòu)房屋仍是農(nóng)民用房的主要結(jié)構(gòu)類型之一；從地形區(qū)域上看，泉州地區(qū)石結(jié)構(gòu)房屋多集中在經(jīng)濟更為發(fā)達、對房屋抗風要求更高的沿海地區(qū)，而西部德化縣和永春縣的石結(jié)構(gòu)房屋存量則相對較少。

1.2 使用功能

建筑物按其使用功能可分為居住建筑、公共建筑和工業(yè)建筑，統(tǒng)計泉州地區(qū)石結(jié)構(gòu)房屋使用功能如表2所示。由表2可知，石結(jié)構(gòu)房屋以居住用途為主，建筑面積占比達95.5%，而公共用房和工業(yè)用房僅占極少量一部分。

表2 石結(jié)構(gòu)房屋使用功能統(tǒng)計結(jié)果

1.3 抗震設(shè)防烈度

根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB 18306-2015)[1]，泉州處于我國東南沿海的地震斷裂帶上，其抗震設(shè)防烈度基本在6度～8度，其中8度設(shè)防區(qū)主要有晉江市的金井鎮(zhèn)、深滬鎮(zhèn)和石獅市的永寧鎮(zhèn)、錦尚鎮(zhèn)、祥芝鎮(zhèn)與鴻山鎮(zhèn)，6度設(shè)防區(qū)主要有永春縣和德化縣部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)，其余均為7度設(shè)防區(qū)。經(jīng)統(tǒng)計，各設(shè)防烈度區(qū)石結(jié)構(gòu)建筑分布結(jié)果如表 3和圖 2所示。

由表 3和圖 2可知，石結(jié)構(gòu)房屋多分布在7度區(qū)，占總建筑面積的92.3%，涉及居住人口278多萬人；其次為8度區(qū)，主要分布在農(nóng)村地區(qū)，建筑面積占比達6.52%，涉及居住人口18萬余人；6度區(qū)石結(jié)構(gòu)房屋存量最少，建筑面積占比僅為1.19%。

表3 不同地震設(shè)防烈度區(qū)石結(jié)構(gòu)房屋統(tǒng)計結(jié)果

圖2 不同設(shè)防烈度區(qū)石結(jié)構(gòu)房屋比例

1.4 具有保護價值的石結(jié)構(gòu)房屋

泉州石結(jié)構(gòu)房屋經(jīng)過長期的發(fā)展，已逐步形成了具有閩南地方特色的建筑，其中部分石結(jié)構(gòu)建筑已被列入省級及以上重點文物保護單位，具有重要的歷史價值和文化價值。經(jīng)統(tǒng)計，泉州各行政區(qū)具有保護價值的石結(jié)構(gòu)房屋如表4和圖3所示。

表4 具有保護價值的石結(jié)構(gòu)房屋統(tǒng)計結(jié)果

圖3 具有保護價值的石結(jié)構(gòu)房屋比例

由表4和圖3可知，具有保護價值的石結(jié)構(gòu)房屋共2871幢，總建筑面積901 163m2，占泉州地區(qū)石結(jié)構(gòu)房屋總建筑面積約0.56%，其中以晉江市、安溪縣和惠安縣數(shù)量最多，永春縣和豐澤區(qū)數(shù)量最少。

2 石結(jié)構(gòu)房屋現(xiàn)狀分析

在泉州地區(qū)，石結(jié)構(gòu)房屋本身具有造價低廉、取材方便、抗風耐濕和耐腐蝕性好等優(yōu)點，非常適宜沿海居民居住?，F(xiàn)存石結(jié)構(gòu)房屋，大多建于20世紀90年代以前，多為住戶自行設(shè)計和建造，由于缺乏結(jié)構(gòu)專業(yè)素養(yǎng)、施工技術(shù)不規(guī)范，現(xiàn)存石結(jié)構(gòu)房屋大多存在諸多結(jié)構(gòu)缺陷，目前這些問題尚表現(xiàn)不夠明顯，但在地震作用下這種結(jié)構(gòu)缺陷極易爆發(fā)出來，危及居民人身安全。

經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)存石結(jié)構(gòu)房屋，比較突出的結(jié)構(gòu)薄弱部位，主要存在于3處，一是石砌墻體，二是石梁、石樓板，三是石柱。

2.1 石砌墻體

在泉州地區(qū)，現(xiàn)存石砌墻體所用的石材與砌筑方式均種類較多。在石材方面，有較為規(guī)整的條石、料石，也有稍經(jīng)加工的塊石，還有未經(jīng)任何加工的亂毛石或河卵石；在砌筑方法上，條石或料石的砌筑方式有無墊片鋪漿法、有墊片鋪漿法和有墊片干砌后甩漿法，其中以有墊片干砌后甩漿法居多，對于其他石材則多采用座漿法砌筑，如圖4～圖5所示。

根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)研究[2-3]，墻體的受力性能與石材類型及其砌筑方式息息相關(guān)，外觀表現(xiàn)為石砌墻體的整體性和灰縫砂漿飽滿程度，對于亂毛石或河卵石砌筑的墻體，由于石材不規(guī)則、縱橫墻多無咬搓，導致毛石砌體整體性能差[4]；而對于條石墻或料石墻，由于其砌筑方法的特殊性，導致該類墻體灰縫砂漿多不飽滿，抗震性能較差[3]。且經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，泉州地區(qū)多數(shù)石砌墻體的砌筑砂漿，多為強度更低的黃土砂漿或石灰砂漿，進一步降低了石砌墻體的整體性。

圖4 料石墻

圖5 毛石墻

2.2 石梁、石樓板

石梁、石樓板算是閩南地區(qū)特有的結(jié)構(gòu)形式。據(jù)不完全統(tǒng)計，泉州地區(qū)城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)采用鋼筋混凝土樓板的石結(jié)構(gòu)房屋的建筑面積僅占該區(qū)總量的10%左右，其余多為石梁板樓蓋。

石材因其材料特性，其抗拉強度較低，而現(xiàn)有石梁、石樓板構(gòu)件多為裸石，且跨度較大、構(gòu)件布置多樣，如圖 6～圖 7所示，導致其抗彎性能極差，常表現(xiàn)為脆性破壞特征[5-6]，在突發(fā)荷載作用下容易出現(xiàn)坍塌的危險，嚴重危及人民生命財產(chǎn)安全。

圖6 石梁

圖7 懸挑石樓板

2.3 石柱

在一些外廊式石砌體結(jié)構(gòu)房屋當中，部分房屋走廊樓板采用石梁、石柱支撐。石柱又分為料石柱和石砌體柱(圖8)，其中料石柱一般為一整塊，而石砌體柱一般是用多塊較為規(guī)則的料石輔以砂漿砌筑而成。多層石結(jié)構(gòu)房屋上、下層的石柱一般不連續(xù)，石柱與石梁(或石樓板)的連接也多采用擱置方式，故其節(jié)點部位整體性較差，抗彎、抗剪能力較弱，在水平荷載(地震)作用下，石柱易出現(xiàn)斷裂或整體失穩(wěn)塌落現(xiàn)象。

圖8 石柱

3 結(jié)語

泉州地區(qū)石結(jié)構(gòu)房屋眾多、分布廣泛，本文對泉州市下轄共12個行政區(qū)(市、縣)的石結(jié)構(gòu)房屋進行了現(xiàn)狀調(diào)查和分析，其結(jié)果如下：

(1)泉州地區(qū)石結(jié)構(gòu)房屋多分布在農(nóng)村地區(qū)，占比高達80%，且多分布在經(jīng)濟更為發(fā)達、對房屋抗風要求更高的沿海區(qū)域。

(2)泉州地區(qū)石結(jié)構(gòu)房屋多為居住用房，公共用房和工業(yè)用房僅占極少一部分，不到總量的5%。

(3)泉州地區(qū)石結(jié)構(gòu)房屋整體性較弱、抗震能力差，但又多分布在7度區(qū)、8度區(qū)，比例高達98.82%，涉及人口眾多，亟需對其加固處理。

(4)泉州地區(qū)具有保護價值的石結(jié)構(gòu)房屋共2871幢，總建筑面積901 163m2，占泉州地區(qū)石結(jié)構(gòu)房屋總建筑面積約0.56%，此類房屋在加固修繕時應考慮其文物價值。