中小学校舍抗震安全性能评价前期排查工作程序

2014-04-07 16:25
山西建筑 2014年25期
关键词:咸阳市校舍教学楼

石 宁

(陕西省咸阳市渭城区抗震办,陕西咸阳 712000)

我国地处世界两大活跃地震带(环太平洋地震带和欧亚地震带)之间,是一个多地震国家。地震不仅造成人员伤亡,它造成的经济损失也十分巨大,一次地震引起的损失大小主要取决于震级的大小,还与地震区场地的岩土条件及建(构)筑物的抗震能力等有关。历次地震表明,校舍损害相对于其他公共设施及民用设施比较严重。国家领导人多次强调,以人为本,学生是祖国的未来,建设一批抗震性能好的学校建筑。在经历了几次大地震后,国务院决定在全国实行校舍安全工程。抗震安全设防评价工作程序复杂,本文通过陕西省咸阳市某区校舍抗震安全性能评价的前期工作记录,总结出一种中小学建筑抗震鉴定前期工作的方法,对今后的学校建筑安全性能评价起到一定的规范作用。

1 中小学建筑抗震鉴定工作一般程序

中小学建筑抗震鉴定工作一般程序主要由第一阶段对校舍安全排查;第二阶段为外业阶段;第三阶段为内业阶段组成。

第一阶段主要由校舍场址安全排查、校舍场址防洪排查及校舍建筑安全排查三部分组成。通过第一阶段的对学校建筑的排查,对其进行一定的了解,为下一阶段检测工作奠定基础。

第二阶段是在前期排查基础上,通过委托专业检测机构,主要对有关前期排查报告中的重点问题进行有针对性的检测,为抗震安全性能评价工作提供数据支撑。

后期内业阶段主要工作是整理前期和中期形成的不完整资料,形成正式抗震安全性能鉴定评价报告,为实施安全加固、危房拆除提供书面依据。

2 陕西省咸阳市某区校舍抗震设防前期排查报告

2.1 排查工作开展情况

此次共检查咸阳市某区辖1镇9办,中学18个、小学48个、幼儿园15个。共检查单体建筑265个,完成调查表265份,建筑面积约17.8万 m2。

陕西省咸阳市某区中小学教学办公及辅助楼房大部分在20世纪80年代~2000年左右修建,有些是20世纪70年代的建筑。在使用过程中,这些建筑经历了整体或者部分的改造。

2.2 总体情况

通过安全排查,咸阳市某区中小学校舍总体情况表现为:许多教学楼是“普九”时的产物,当时时间紧、任务重,经费也紧张,很多是非正规设计单位设计的图纸,也没有经过图纸审查,表现出在许多地方没有设圈梁、构造柱,即使部分有,许多也不符合抗震标准,造成教学楼结构整体性差。还有施工质量把关不严,施工工人素质普遍低,基本上都是无证上岗,甚至连技术员、施工员许多都无学历,不是正规建设公司承建,当时还没落实工程质量监理制,给后期使用留下质量隐患,有的甚至成为豆腐渣工程。原材料也把关不严,许多使用低质伪劣原材料,检测表明砌筑砂浆多使用石灰砂浆,水泥含量少,灰缝不饱满,砂浆强度普遍低,砖的强度不够,混凝土质量不好,满足不了现行规范的要求,有些教学楼存在加层现象。

2.3 存在的主要问题及研究

1)部分建筑物整体出现不均匀沉降,GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准中规定限值为H/250,检测中发现有的建筑已经超过限值。由于时代不同,经济条件和施工水平的限制,这批建筑物基本采用的都是天然基础,由于缺乏地梁的约束,地基在沉降过程中并不均匀,这就导致了上部结构在以后的加固设计过程中要考虑不均匀沉降产生的附加应力。2)由于时代经济水平和技术水平的限制,随着时间的推移,混凝土的碳化深度超过了规范的要求。有些教学楼梁、柱的钢筋出现了锈斑,但通过检测发现,其钢筋截面尚未显著减小,并没有影响到结构的耐久性。有的教学楼楼板板底出现钢筋锈蚀胀裂裂缝,钢筋截面面积减小,混凝土保护层剥落,影响到结构的耐久性。构造方面:楼梯间墙体无配筋加固,部分支撑大梁的纵墙有裂缝,外挑梁配筋不够,有变形产生,有圈梁的横墙圈梁布置不符合规范要求,即许多建筑结构整体性刚度弱,局部尺寸不满足抗震规范要求,承重墙外墙尽端至门窗洞边的距离不满足规范要求,部分教学楼楼板和挑梁的静力承载能力不足。3)预制板在主梁和横墙支撑位置并没有设置拉结钢筋,混凝土面层大部分开裂。通过检测也发现个别预制板的支撑长度并不能满足规范的要求。4)个别教学楼由于建成时间比较长,有些采用了清水墙,砖风化现象比较严重,满足不了鉴定标准MU7.5的要求。除此之外的教学楼采用了两种方法检测,砖抗压强度采用回弹法,砌筑砂浆采用贯入法。检测结果表明:实测砖抗压强度推定等级可基本达到MU7.5;大部分教学建筑承重墙体的砌筑砂浆均低于设计强度的要求,大概在0.6 MPa~4.0 MPa之间,部分墙体高厚比不满足规范要求,承载力也不够。

2.4 鉴定结论

鉴定结论:评定为满足抗震设防要求的158个,约占总数的59.6%;主体结构满足抗震设防要求,局部抗震结构不满足要求的51个,约占19.2%;不满足设防要求的36个,约占13.6%;属于危房的20个,约占7.6%。

从总体情况看,咸阳市某区中小学校舍工程不符合抗震要求的比例还比较大。

2.5 意见及建议

由住房建设部和城乡建设部联合国家质量监督检验检疫总局共同发布的《建筑工程抗震设防分类标准》规定,所有幼儿园、小学、中学的教学用房以及学生宿舍和食堂的设防分类标准不应低于重点设防类。因此,这些教学建筑及一些相关的配套建筑应按高于本地区抗震设防烈度1度的要求加强抗震措施。

5·12汶川地震后,咸阳市人民政府制定了《咸阳市建设工程抗震设防管理暂行规定》,规定指出中心城市规划区新建、改扩建教学建筑,必须按设防烈度8度(地震加速度值0.20g)来进行抗震设防,并进行相应的抗震设计。其他各县市区要按照《建筑抗震设计规范》的要求来进行设计。学校、幼儿园、医院、体育场馆等公共服务建筑设施应在当地抗震设防烈度基础上提高1度设防。这就意味着本市中小学校舍须按9度设防。

通过对鉴定结果和震害现象的分析,参考相应的规范条文,对本次教学楼加固改造处理进行了分析并提出了下面的建议:

1)本次建筑物利用的是浅基,基础拉梁的设置基本没有,在加固处理过程中难免会有其他附加荷载,因此要考虑由此对基础产生的影响。特别是在基础发生新的不均匀沉降后,不免会对上部结构构件产生附加的内力。加固措施改善整体连接的方法:a.增设角钢;b.重新浇筑细石混凝土面层。改善局部易损易倒部位的方法:a.在悬挑构件端部增设混凝土柱、砌体柱或钢柱解决其墙体不符合鉴定要求的问题;b.增设砌体柱、组合柱、混凝土柱解决支撑大梁墙短抗震能力不够的问题;c.增设型钢支座解决局部悬挑部分挑出过长的问题;d.对于窗洞边可采用型钢或混凝土包角或镶边的方法处理;e.增设混凝土窗框解决墙肢宽度过小或抗震能力不够的问题。

2)对建筑物的高度及高宽比进行限制。结合工程经验,在建筑物总层数限制的条件下,建筑物总高度稍微超出是允许的,但是应当采取加强墙体约束的有效措施,对其抗震能力没有影响,对于超层应采取改变结构体系、降层等措施。

3)对局部墙体的加固可能会影响到整体结构的抗侧力分布,应当避免新的刚度分布不均的现象出现。结构的质量和刚度在加固处理后宜对称、均匀,减小扭转效应,防止地震发生时墙体发生破坏。因此,对局部墙体的加固过程要特别重视。

4)为了减少纵墙平面外的破坏,确保楼盖刚度足够大,地震作用很好的传到横墙,可限制横墙的间距。同时,还可以减小最大间距。横墙的架设有时候并不能满足使用的要求,比如需要大的开间,有时候需要独立基础,所以对横墙间距差比较大的建筑建议拆除。当承载力验算满足时,横墙间距不满足第一鉴定限值可适当放宽。

5)砌体结构平面采用单面外廊形式,只有两道承重纵墙,外走廊多为悬挑结构或由独立砖柱支撑,为满足采光要求要大开窗,可用于抗震的纵墙面积会大大减少,严重影响纵横墙体的抗侧能力。砌体结构一般由脆性材料组成,房屋整体性差,若出现地震极易出现问题。所以,建议该地区以后在建造校舍等方面宜采用结构好的方案,如框架结构。

综上所述,我们结合这次校舍普查结论和某区实际,建议区政府责成区教育局和各镇、办,对于农村中小学校校舍项目,鉴定为不满足抗震设防要求的,要督促受检单位委托有资格的检测单位进行检测,经检测确实不能满足抗震设防要求的房屋,尽快按照轻重缓急的原则,采取抗震加固措施,以达到抗震设防要求;鉴定为危房的,该撤并的,立即撤并,并坚决予以拆除,将学生尽快转移到安全校舍,彻底消除安全隐患。

[1]咸政发[2008]55号,咸阳市建设工程抗震设防管理暂行规定[S].

[2]GB 50223-2008,建筑工程抗震设防分类标准[S].

[3]GB 50292-1999,民用建筑可靠性鉴定标准[S].

[4]GB 50011-2010,建筑抗震设计规范[S].

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