[摘要]通過對蘇北射陽、睢寧、新沂等各地中小學(xué)校建筑的實地調(diào)查，了解蘇北各地區(qū)學(xué)校建筑結(jié)構(gòu)特點及質(zhì)量大致情況，并結(jié)合四川汶川地區(qū)“5·12”地震震害及破壞特征，對蘇北地區(qū)中小學(xué)建筑典型的結(jié)構(gòu)型式提出針對性的檢測方法，分析其重點檢測、鑒定部位，找出其抗震薄弱點，為蘇北地區(qū)中小學(xué)學(xué)校建筑的抗震鑒定提供一些建議與參考。

[關(guān)鍵詞]蘇北地區(qū)；中小學(xué)學(xué)校建筑；結(jié)構(gòu)檢測；抗震鑒定

1 概述

我國江蘇蘇北地區(qū)由于歷史沿革、地理位置、經(jīng)濟政策等原因，經(jīng)濟發(fā)展較慢，教育基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相對較落后，校舍施工質(zhì)量普遍較差，抗震能力弱，對中小學(xué)學(xué)生生命安全造成潛在的影響。2008年四川省汶川縣發(fā)生8.0級大地震，造成大批校舍倒塌及數(shù)千師生死亡，這些給我們深刻的啟示，因此，對蘇北地區(qū)的學(xué)校建筑進(jìn)行鑒定、加固已成當(dāng)務(wù)之急。

由于建筑物抗震鑒定起步較晚，尚處于發(fā)展階段，而中小學(xué)建筑抗震鑒定工程量較大、時間緊迫，且蘇北地區(qū)學(xué)校建筑結(jié)構(gòu)形式有其自身特點，對其抗震鑒定的技術(shù)進(jìn)行分析和探討，有助于提高蘇北地區(qū)學(xué)校建筑抗震鑒定效率及準(zhǔn)確性。

2 中小學(xué)校建筑的安全性鑒定

2.1 安全性鑒定的原則

根據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50292-1999)，學(xué)校建筑的安全性鑒定評級，按構(gòu)件、子單元和鑒定單元分3個層次，從第一層開始，分層進(jìn)行。第一層次主要是根據(jù)構(gòu)件各檢查項目評定結(jié)果，確定單個構(gòu)件等級(安全性等級au、bu、cu、du)，第二層次主要根據(jù)子單元各檢查項目及各種構(gòu)件的評定結(jié)果，確定子單元等級(安全性等級Au、Bu、Cu、Du)，第三層次主要根據(jù)各子單元的評定結(jié)果，確定鑒定單元等級(安全性等級Asu、Bsu、Csu、Dsu)[1]。

2.2 抗震鑒定的依據(jù)及方法

目前，學(xué)校建筑主要根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-2009)及《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2001)的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行抗震鑒定。

根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》(GB50223-2008)第6.0.8條規(guī)定，中小學(xué)校舍用房抗震設(shè)防類別不應(yīng)低于重點設(shè)防類(乙類)[2]。另根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-2009)第1.0.3條規(guī)定，乙類設(shè)防時，6～8度應(yīng)按比本地區(qū)設(shè)防烈度提高一度的要求檢查其抗震措施，抗震驗算應(yīng)按不低于本地區(qū)設(shè)防烈度的要求采用[3]。

學(xué)校建筑的抗震鑒定，按房屋的建造年代分類，鑒定方法和內(nèi)容有所不同：

對于80年代及之前建造的房屋(A類，后繼使用年限為30年)，鑒定方法可分為兩級。第一級鑒定應(yīng)以宏觀控制和構(gòu)造鑒定為主進(jìn)行綜合評價，第二級鑒定應(yīng)以抗震驗算為主結(jié)合構(gòu)造影響進(jìn)行綜合評價[3]。

對于90年代建造的房屋(B類，后繼使用年限為40年)，鑒定包括兩部分：第一部分為抗震措施鑒定；第二部分為抗震承載力驗算[3]。

對于2001年以后建造的房屋(C類，后繼使用年限為50年)的鑒定包括兩部分：第一部分為對現(xiàn)有房屋的宏觀控制和構(gòu)造進(jìn)行鑒定；第二部分為按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2001(2008年版))對房屋進(jìn)行抗震承載力驗算[3]。

3 蘇北地區(qū)中小學(xué)校建筑鑒定技術(shù)

3.1 初步調(diào)查

檢測前首先對各中小學(xué)校內(nèi)各建筑的基本情況進(jìn)行了解、調(diào)查，包括房屋的基本概況、建筑、結(jié)構(gòu)形式、設(shè)計及施工情況、使用歷史等，并搜集相關(guān)資料，如建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙、地勘報告及施工驗收資料，畫出各建筑的總平面分布圖。

3.2 場地及地基基礎(chǔ)

3.2.1 場地

蘇北徐州等地區(qū)多山，對中小學(xué)校建筑場地位于突出的山嘴、孤立的山丘、邊坡等不利地段時，應(yīng)對地震穩(wěn)定性、地基滑移等進(jìn)行評估。

3.2.2 地基基礎(chǔ)

已有建筑物的地基變形與其建成時間長短有著密切的關(guān)系，當(dāng)?shù)鼗l(fā)生較大的沉降和差異沉降時，其上部結(jié)構(gòu)必然會有明顯的反應(yīng)，蘇北農(nóng)村地區(qū)中小學(xué)校建筑大多建成時間較長，無地勘報告，故地基基礎(chǔ)現(xiàn)狀的鑒定應(yīng)著重檢查建筑物上部結(jié)構(gòu)的不均勻沉降裂縫和傾斜、基礎(chǔ)有無腐蝕、酥堿、松散和剝落，根據(jù)檢測結(jié)果判斷地基基礎(chǔ)有無嚴(yán)重靜載缺陷。

3.3 建筑物結(jié)構(gòu)受力體系

蘇北地區(qū)中小學(xué)校教學(xué)樓、辦公樓等大多采用大開間、大窗洞，抗震墻數(shù)量少，平面布置過于空曠，使得承重墻分擔(dān)荷載很不均勻，部分房屋采用長寬比超限的條型以及L型、Y型或T型等不利于抗震的平面形式。汶川地震中有許多教學(xué)樓由于結(jié)構(gòu)形式不合理而發(fā)生倒塌的震害情況已給我們警示，因此在蘇北地區(qū)中小學(xué)校舍鑒定中應(yīng)對房屋的結(jié)構(gòu)體系重點檢測。

3.4 抗震措施及整體性連接構(gòu)造

3.4.1 砌體-木屋架結(jié)構(gòu)

蘇北農(nóng)村地區(qū)有許多中小學(xué)校建筑采用此結(jié)構(gòu)形式，該類建筑由于木屋頂整體性差，缺乏足夠的剛度，地震力無法沿水平方向傳遞，致使承重墻、屋架發(fā)生墜落、垮塌。故鑒定過程中應(yīng)重點檢查木屋架、屋蓋的質(zhì)量和連接、墻體與木屋架的連接情況。

3.4.2 多層磚砌體結(jié)構(gòu)

“5.12”四川汶川地震、1976年唐山地震以及上世紀(jì)末我國西部地區(qū)的多次地震震害都表明，磚混結(jié)構(gòu)中抗震措施及連接構(gòu)造對于結(jié)構(gòu)在地震中保持整體性，避免發(fā)生整體倒塌具有非常重要的作用。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，蘇北地區(qū)中小學(xué)校建筑多采用磚混結(jié)構(gòu)加預(yù)制樓板結(jié)構(gòu)。部分砌體結(jié)構(gòu)未設(shè)置圈梁和構(gòu)造柱或構(gòu)造柱、圈梁設(shè)置不符合規(guī)范要求，施工中預(yù)制樓板與墻體只是簡單的浮搭在一起，并沒有按要求將拉結(jié)筋焊接起來，預(yù)制板上也無配筋混凝土疊合層。對此類建筑鑒定過程中應(yīng)重點從墻體的平面布置、圈梁、構(gòu)造柱的設(shè)置、截面尺寸及配筋、房屋的樓蓋、屋蓋與墻體的連接等四個方面進(jìn)行檢查。

3.4.3 框架結(jié)構(gòu)

四川汶川地震震害調(diào)查顯示，柱端先出現(xiàn)塑性鉸、柱端剪切破壞、節(jié)點區(qū)破壞等現(xiàn)象比較常見，框架結(jié)構(gòu)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和填充墻震損明顯，部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件也發(fā)生了一定程度的破壞。故學(xué)校建筑中框架結(jié)構(gòu)應(yīng)著重調(diào)查結(jié)構(gòu)型式、截面尺寸、框架柱的軸壓比、邊角柱的配筋率、箍筋(尤其是加密區(qū)及節(jié)點處)配置及填充墻、隔墻與主體結(jié)構(gòu)的連接情況。

3.5 易引起局部倒塌的部位及其連接

四川汶川地震中，部分房屋主體雖未出現(xiàn)倒塌，但附著于樓、屋面結(jié)構(gòu)上的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件由于與主體結(jié)構(gòu)連接不穩(wěn)，出現(xiàn)倒塌傷人或砸壞重要設(shè)備事故。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，蘇北地區(qū)學(xué)校內(nèi)教學(xué)樓、辦公樓等大多采用單面外廊式，懸挑走廊外端多采用磚砌欄桿，部分欄桿內(nèi)未設(shè)置構(gòu)造柱及砼壓頂，兩端與主體結(jié)構(gòu)拉結(jié)不牢靠；部分房屋女兒墻高厚比超標(biāo)、拉結(jié)缺失、無圈梁與壓頂；突出屋面的樓梯間內(nèi)外墻交接處大多未沿墻高采用鋼筋拉結(jié)；部分砌體墻段實際的局部尺寸太??；還有部分房屋外廊采用獨立磚柱承重，柱頂兩方向均無可靠拉結(jié)，鑒定過程中應(yīng)對以上部位進(jìn)行重點檢測。

3.6 樓梯間

地震時學(xué)校建筑物內(nèi)樓梯間、走廊等為師生疏散、脫離的逃生通道。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，蘇北地區(qū)學(xué)校內(nèi)砌體結(jié)構(gòu)房屋往往將樓梯間設(shè)置在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角部位，扭轉(zhuǎn)效應(yīng)非常明顯，有的教學(xué)樓將樓梯作為左右兩棟摟之間的連廊使用，但無特殊聯(lián)結(jié)加強措施，樓梯與兩側(cè)主體弱連接，整體性很差。

樓梯間因平面開洞后剛度不連續(xù)，屬于平面薄弱位置，地震中極易受損、破壞，故鑒定過程中應(yīng)對樓梯間進(jìn)行重點檢測。

3.7 房屋的外觀質(zhì)量缺陷及損傷

既有建筑因設(shè)計上的原因、混凝土及鋼材等材料性能缺陷、施工內(nèi)在質(zhì)量低劣、自然環(huán)境條件的突變、用戶不當(dāng)使用擅自改變用途或人為損壞結(jié)構(gòu)、地基不均勻沉陷等等所引起的結(jié)構(gòu)的破壞往往反映在主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫上。鑒定裂縫的成因、分析裂縫的發(fā)展趨勢、控制裂縫繼續(xù)發(fā)展，是房屋安全性鑒定工作的重要內(nèi)容之一。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，蘇北地區(qū)部分中小學(xué)校內(nèi)房屋外觀質(zhì)量較差，支承大梁、屋架的墻體、承重墻及其交接處出現(xiàn)裂縫，混凝土出現(xiàn)開裂或局部剝落，鋼筋外露、銹蝕，還有部分房屋由于年久失修，環(huán)境潮濕和長期滲漏，導(dǎo)致墻體酥軟，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的安全。鑒定過程中應(yīng)對結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的外觀質(zhì)量缺陷及損傷情況進(jìn)行全面檢查。

3.8 材料強度

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，蘇北地區(qū)(尤其是農(nóng)村地區(qū))學(xué)校建筑施工質(zhì)量普遍較差，砌體結(jié)構(gòu)主要表現(xiàn)為砌筑砂漿強度不足、離散度較大，墻體砌筑質(zhì)量較差，抗震構(gòu)造設(shè)施(圈梁、構(gòu)造柱等)混凝土澆筑質(zhì)量差，強度較低；框架結(jié)構(gòu)主要表現(xiàn)為混凝土澆筑質(zhì)量不高，強度較低，箍筋最小直徑、加密區(qū)間距與長度、箍筋彎鉤長度不符合規(guī)范要求，梁柱節(jié)點范圍甚至沒有箍筋，邊柱、角柱、邊角柱及樓梯間部位框架柱未采取加強措施。鑒定過程中應(yīng)對上述部分進(jìn)行重點檢測。

4 結(jié)束語

以上是本人在工作中的相關(guān)經(jīng)驗及總結(jié)，還望與各同行共同學(xué)習(xí)和進(jìn)步，僅供參考。

參考文獻(xiàn)

[1]四川省建設(shè)委員會.GB50292—1999民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社，1999

[2]中國建筑科學(xué)研究院.GB50223—2008建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2008

[3]中國建筑科學(xué)研究院.GB50023—2009建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2009