大帽山小學教學樓加固啟示

李 青 岳元元

(廈門工學院建筑與土木工程學院，福建廈門 361005)

大帽山小學教學樓加固啟示

李 青 岳元元

(廈門工學院建筑與土木工程學院，福建廈門 361005)

雅安、汶川地震的震害調查表明，嚴格按照抗震規范進行設計并且施工質量有保證的新建建筑完全可以達到“三水準兩階段”的設防目標。本文通過總結雅安、汶川地震的震害經驗，并結合本人實際參與的“大帽山小學教學樓”的加固經驗，可以看出對未進行抗震設防或抗震設防已不滿足要求的建筑物，只要加以有效的抗震加固措施，同樣可以達到“三水準兩階段”的要求。本文以一棟3層(局部4層)外廊式磚砌體結構為例，地點位于廈門市翔安區。本工程設計建成于1997年，一直作為教學樓使用至今。該建筑的后續使用年限為40年，加固后仍按教學樓使用。

結構損傷識別；砌體結構，抗震性能；抗震設計；抗震加固

引言

我國是一個地震多發的國家，不僅地震活動的分布范圍十分廣泛，而且絕大多數地區都曾發生過6級以上的地震。根據統計信息顯示，地震基本烈度6度及以上地區的面積占全部國土面積比例高達79%。進入21世紀以來，7級以上的地震更是頻繁，造成了大量的人員傷亡和巨大的經濟損失。2008年5月12日汶川發生8.0級地震，69227人遇難，374643人受傷，失蹤17923人，造成直接經濟損失8451億；2010年4月14日，青海玉樹發生兩次地震，最高震級7.1級，2698人遇難，失蹤人數270人，直接經濟損失228億；2013年4月20日四川省雅安市蘆山縣發生7.0級地震，196人遇難，13484人受傷，失蹤21人，雅安三個重災縣共計經濟損失高達1693.58億。

根據以往的大量震害統計和分析可以看出，未經抗震設防或抗震設防不滿足要求的多層砌體結構房屋，遭遇地震時震害相當嚴重[1]。本文主要通過總結近年來歷次地震中的典型震害現象，探尋砌體結構震害規律，并結合本人實際參與的廈門中小學校砌體結構加固項目（以大帽山小學教學樓為例），為未進行抗震設防或抗震設防已不滿足要求的砌體結構提供加固經驗，使其達到“三水準兩階段”的要求，減少在未來的地震來臨時造成的人員傷亡和經濟損失。

1.工程概括

由于早期的抗震標準相對較低，不少校舍未達到本市現行的抗震設防要求。廈門市為保障中小學校舍抗震安全，對中小學校舍逐一進行結構檢測，并按照統一的標準和要求，建立校舍安全信息檔案，對中小學校舍進行抗震鑒定，對存在安全隱患的校舍進行抗震加固，遷移避險，使學校校舍達到重點設防分類抗震設防標準。

本工程為3層(局部4層)外廊式磚砌體結構，地點位于廈門市翔安區。本工程設計建成于1997年，建筑面積約1228m 2，一直作為教學樓使用至今。該建筑的后續使用年限為40年(屬B類建筑)，加固后仍按教學樓使用。

2.大帽山小學教學樓加固設計實例

2.1 加固前

根據鑒定報告和原有結構資料圖，經驗算，有相當多的墻體抗震承載力已不能滿足現行的抗震要求。并且，通過墻體受壓承載力計算和高厚比驗算，可以發現部分墻體不滿足要求。

2.2 主要結構加固部位及加固方式

1.墻體尺寸不滿足：采用鋼筋網聚合砂漿面層加固法或鋼筋混凝土板墻加固法；2.磚砌體出現裂縫：采用填縫密封修補法或配筋填縫密封修補法；3.樓梯梯板加固：采用鋼絞線加固；4.樓梯梯梁下無構造柱：采用增設構造柱加強帶；5.轉角墻及梁下無構造柱：采用增設構造柱加強帶。

2.3 砌體結構加固方法

1.鋼筋網聚合砂漿面層加固法：在面層砂漿中配設一道焊接鋼絲網，達到提高墻體承載力和變形性能的一種加固方法[2]。加固層應滿足下列要求：

A:聚合砂漿面層厚度為35mm,鋼筋網采用?6@300的鋼筋網片；采用RM-30聚合砂漿，正拉粘結強度≥2.0MPa，且為混凝土內聚破壞；抗折強度≥7MPa，抗壓強度≥30MPa；聚合物砂漿必須是成品出廠的干粉砂漿，嚴禁通過現場添加砂、石或外加劑進行配制。B：采用鋼筋網砂聚合漿面層加固時,對于雙面加固的墻體，鋼筋網采用?6@900 mm的穿墻S筋與墻體固定。對于單面加固的墻體，鋼筋網采用?6@600mm的L型錨筋與原砌體墻連接。C：當遇到門窗洞口時，宜將鋼筋網的橫向鋼筋垂直墻面沿洞邊彎成90°的直鉤加以錨固。D：樓板上的穿筋孔洞宜采用機械鉆孔的做法，同時墻面穿墻S筋及L型錨筋的孔洞必須采用機械鉆孔。

2.鋼筋混凝土板墻加固法：是在墻體兩側或一

側增設噴射聚合砂漿組合層，形成"砌體-聚合砂漿"組合墻體，從而達到大幅度提高墻體承載力和變形性能的一種加固方法。加固層應滿足下列要求：A：聚合砂漿板墻加固的厚度為60mm及70mm,板墻豎向鋼筋采用?10@200mm，橫向(水平向)鋼筋采用?6@200mm；板墻采用RM-30聚合物混凝土干混料，正拉粘結強度≥

2.0 MPa，且為混凝土內聚破壞；抗折強度≥7MPa，抗壓強度≥30MPa；B：采用鋼筋混凝土板墻加固時,對于雙面加固的墻體，鋼筋網采用?8@800mm的穿墻S筋與墻體固定。對于單面加固的墻體，鋼筋網用?6@400mm的L型錨筋與原砌體墻連接。錨筋在砌體內的錨固深度不應小于120mm。C：遇到門窗洞口時，宜將鋼筋網的橫向鋼筋垂直墻面沿洞邊彎成90°的直鉤加以錨固。

3.墻上洞口修補:由于亂搭亂建及非法改造的破壞在墻上留下的洞口可以采用MU10普通磚和M7.5砂漿(當洞口在地下室應用M10水泥砂漿)進行修補[5]。砂漿中應摻入少量膨脹水泥，以保證新舊墻能更好的結合。在砌筑新墻體時，最上面的一皮磚需用砂漿將水平縫填滿捻實。每隔300mm用(6～8)mm x 60mm x160mm扁鋼楔入墻面約10mm。

2.4 加固平面布置及結果

3 結論

根據我國目前的整體經濟發展水平等現實情況來看，國家暫不具備將現有不滿足抗震設防要求的砌體結構房屋全部拆除重建的條件。因此，通過結構檢測，在抗震鑒定的基礎上，綜合考慮安全和經濟等因素，采取不同的對策和加固措施意義重大，雖然增加了經濟投入，但通過上例可以看出，經加固補強后，建筑的抗震性能得以加強，壽命得以延長，還可創造一定的經濟價值和社會效益，并且在震害來臨時減少災害損失[3]。在今后的結構設計中，應切實加強現有抗震設計規范的貫徹和執行力度，加強施工監督，使新建房屋滿足抗震設防的要求。只有這樣，才能全面提高我國砌體結構房屋的抗震防災能力，使其最低限度地減少在地震等自然災害中造成的人員傷亡和經濟損失。

[1]王亞勇.汶川地震建筑震害啟示—三水準設防和抗震設計基本要求.建筑結構學報，2008,29（4）：26～33

[2]郭甲保，劉長安.地震區多層磚房施工質量通病與防治（第二輯），2005

[3]苑振芳.對汶川地震災后重建的思考及對砌體結構的建議.建筑結構，2008,38（7）：28～29,24

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1007-6344（2016）02-0244-01