談莆田仙游震后砌體結(jié)構(gòu)房屋抗震存在的問題

曾小勇 （福建省建筑科學(xué)研究院，福建 福州 350025）

0 前言

2013年9月4日莆田仙游與永泰交接處發(fā)生里氏4.8級(jí)地震，震中位于北緯25.6。、東經(jīng)118.8。，震源深度為10km，為群震型地震。此次地震，福建省多地有震感，其中泉州市區(qū)、德化縣，永春縣震感明顯。受仙游縣住房和城鄉(xiāng)規(guī)劃局委托，對(duì)仙游縣震中附近鄉(xiāng)鎮(zhèn)的學(xué)校、政府的教學(xué)樓、辦公樓、宿舍樓等典型的砌體結(jié)構(gòu)房屋進(jìn)行抗震鑒定。

1 房屋調(diào)查

本次鑒定對(duì)位于震中附近游洋鎮(zhèn)、鐘山鎮(zhèn)的9座房屋進(jìn)行抗震調(diào)查，涉及到3幢教學(xué)樓、1幢辦公樓、1幢門診樓及4幢宿舍樓，結(jié)構(gòu)形式主要為二至五層砌體結(jié)構(gòu)，建筑時(shí)間為20世紀(jì)70年代～90年代。房屋基本信息見表1。

2 房屋抗震存在的問題

本次對(duì)仙游縣震中附近游洋鎮(zhèn)、鐘山鎮(zhèn)的砌體結(jié)構(gòu)房屋進(jìn)行普查及抗震鑒定，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)砌體結(jié)構(gòu)房屋抗震普遍存在以下幾點(diǎn)問題：

2.1 結(jié)構(gòu)損傷

由于房屋建于20世紀(jì)70～90年代，投入使用已近40年，且當(dāng)時(shí)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較低，因此大部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件存在缺陷或損傷：部分房屋墻體、樓板開裂，且一些墻體及樓板裂縫寬度已超出《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》[2]限值要求；部分房屋板底鋼筋混凝土保護(hù)層脫落，鋼筋外露銹蝕；部分梁構(gòu)件鋼筋混凝土保護(hù)層沿主筋脹裂、脫落。

表1 房屋基本信息

2.2 抗震構(gòu)造不足

由于建設(shè)年代抗震標(biāo)準(zhǔn)低，施工把控不嚴(yán)，房屋普遍存在抗震構(gòu)造不足及結(jié)構(gòu)整體性較差等問題，主要表現(xiàn)為：

①墻體砂漿抗壓強(qiáng)度低，不滿足抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)要求；

②外墻四角及樓梯間四角未設(shè)置構(gòu)造柱，墻體頂部未設(shè)置閉合圈梁；

③承重墻體采用不同材料砌筑，不同材料之間無有效錨固措施；

④木檁條直接擱置在墻頂上，未采取有效錨固及防腐措施，部分木檁條出現(xiàn)腐朽及蟲蛀現(xiàn)象；

⑤窗間墻寬度及墻體盡端至門洞邊的距離不滿足抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)要求；

⑥門窗過梁采用條石過梁，且過梁最大跨度為1.8m，不滿足《石結(jié)構(gòu)房屋抗震鑒定及加固規(guī)程》[3]的限值要求；

⑦承重墻體不落地，出現(xiàn)梁抬墻的情況。

2.3 承載力不足

抗震承載能力分析結(jié)果表明，很多房屋抗震承載力無法滿足現(xiàn)行規(guī)范抗震安全要求，具體為部分房屋墻體窗間墻太短，墻肢承載能力不足；部分墻體大梁支承處未設(shè)置墊塊或圈梁導(dǎo)致局部受壓承載力不滿足安全要求；部分房屋混凝土梁因截面較小、配筋不足導(dǎo)致抗彎承載力不滿足結(jié)構(gòu)安全要求。

3 工程實(shí)例

本次調(diào)查的房屋結(jié)構(gòu)形式大致相同，根據(jù)抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)，9幢房屋抗震設(shè)防中有4幢劃分為乙類，5幢劃分丙類，本文結(jié)合工程實(shí)例對(duì)乙類和丙類房屋各選取一座典型房屋進(jìn)行抗震鑒定分析。

3.1 工程實(shí)例1：仙游縣某中心小學(xué)2號(hào)教學(xué)樓

①該教學(xué)樓為二層混合結(jié)構(gòu)，一層承重墻體采用320mm厚粗料石砌筑，二層承重墻體為240mm厚實(shí)心磚墻，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓、屋蓋，房屋高度為7.4m，一層建于1976年，二層于1982年加蓋，總建筑面積為573m2。房屋建筑平面布置示意圖見圖1（因篇幅有限，本文只附一層建筑圖）。

②根據(jù)房屋建成時(shí)間，依據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》[4]按A類建筑進(jìn)行抗震性能評(píng)估 (后續(xù)使用年限為30年)；該樓所處場(chǎng)地抗震設(shè)防烈度為7度[5]，抗震設(shè)防類別屬重點(diǎn)設(shè)防類（乙類）[1]，按本地區(qū)設(shè)防烈度提高一度的要求核查其抗震措施。

③現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)一、二層墻體砂漿抗壓強(qiáng)度推定值分別為1.8MPa，0.9MPa，未達(dá)到《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》[4]規(guī)定的A類房屋砌塊墻體砌筑砂漿不宜低于M2.5及磚砌體砌筑砂漿不宜低于M1的要求；一層、二層采用不同材質(zhì)砌體，結(jié)構(gòu)整體性差；各層（C）軸門窗間墻最小寬度為0.48m，達(dá)不到抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)最小限值1.0m的要求；外墻四角及樓梯間四角未設(shè)置構(gòu)造柱；該樓綜合抗震能力不符合鑒定標(biāo)準(zhǔn)的要求。

3.2 工程實(shí)例2：仙游縣某鎮(zhèn)政府辦公樓

①該辦公樓為三層混合結(jié)構(gòu)，（12-13）-（A-3/B）軸承重墻體為240mm厚實(shí)心磚墻，其余承重墻體采用330mm厚粗料石砌筑，二層板采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，（1-2）軸為現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板，其余屋面均為木屋架瓦木屋面，房屋高度為9.2m。該房屋建于1981年，建筑面積為1690m2。房屋建筑平面布置圖見圖2（因篇幅有限，本文只附一層建筑圖）。

②根據(jù)房屋建成時(shí)間，依據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》[4]按A類建筑進(jìn)行抗震性能評(píng)估 (后續(xù)使用年限為30年)；該樓所處場(chǎng)地抗震設(shè)防烈度為7度[5]，抗震設(shè)防類別屬標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類（丙類）[1]房屋，丙類房屋按本地區(qū)設(shè)防烈度的要求核查其抗震措施。

③現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)一至三層石墻批構(gòu)件砂漿抗壓強(qiáng)度推定值分別為 1.7MPa、1.4MPa、1.5MPa，未達(dá)到《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》[4]規(guī)定的A類房屋砌塊墻體砌筑砂漿不宜低于M2.5的要求；（1）軸、（2）軸部分承重墻體豎向不連續(xù)，承重墻體未落地；部分屋面外挑板板底鋼筋外露、銹蝕，個(gè)別梁箍筋外露、銹蝕；木屋架浮擱于石墻上，未采取有效錨固措施；木屋架最大垂直偏差為1/65，超出《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》[2]限值1/150的要求；(12-13)-(A-3/B)軸承重墻體與其余承重墻體采用不同材質(zhì)砌體，且不同材質(zhì)砌體間未采取有效連接措施；各層（C）軸門窗間墻最小寬度為0.47m，達(dá)不到抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)最小限值0.8m的要求；部分門窗過梁采用條石過梁，且過梁最大跨度為1.8m，超出《石結(jié)構(gòu)房屋抗震鑒定及加固規(guī)程》[3]限值1.2m的要求。

4 加固處理建議

建議對(duì)仙游縣震中附近游洋鎮(zhèn)、鐘山鎮(zhèn)的砌體結(jié)構(gòu)房屋根據(jù)抗震鑒定結(jié)果及不同的結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)，采取以下方案進(jìn)行加固處理：

①外墻四角及樓梯間四角增設(shè)構(gòu)造柱，墻體頂部增設(shè)閉合圈梁；

②對(duì)窗間墻肢承載力不足的可以封堵部分門窗；

③對(duì)砂漿強(qiáng)度低于標(biāo)準(zhǔn)要求及承載力不足的承重墻體可采用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿抹面加固或鋼筋混凝土板加固；

④對(duì)墻體大梁支撐處局部受壓承載力不足的，可以在梁底增設(shè)梁墊加固或在梁底增設(shè)壁柱加固；

⑤對(duì)梁板承載力不足的構(gòu)件可采用梁底外粘型鋼、梁面粘貼鋼板加固或粘貼碳纖維布加固；

⑥對(duì)出現(xiàn)梁抬墻的情況可拆除梁上部墻體或在梁底增加落地承重墻。

5 結(jié)語

本文通過對(duì)仙游縣震中附近游洋鎮(zhèn)、鐘山鎮(zhèn)兩幢典型房屋的抗震鑒定及其它部分房屋抗震普查，表明該地區(qū)20世紀(jì)70～90年代建造的砌體結(jié)構(gòu)房屋普遍存在墻體砂漿抗壓強(qiáng)度低、墻體開裂及混凝土構(gòu)件脹裂、鋼筋露出銹蝕；墻體局部尺寸、構(gòu)造柱及圈梁布置不滿足抗震構(gòu)造要求；墻體抗震承載力、局部受壓承載力不滿足結(jié)構(gòu)安全要求等問題。同時(shí)，根據(jù)仙游縣震中附近游洋鎮(zhèn)、鐘山鎮(zhèn)的砌體結(jié)構(gòu)房屋抗震鑒定結(jié)果及不同房屋的結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)，提出相應(yīng)的抗震加固處理措施建議，為類似的砌體結(jié)構(gòu)房屋抗震鑒定及加固處理提供借鑒。