談莆田仙游震后砌體結構房屋抗震存在的問題

曾小勇 （福建省建筑科學研究院，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生里氏4.8級地震，震中位于北緯25.6。、東經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、德化縣，永春縣震感明顯。受仙游縣住房和城鄉規劃局委托，對仙游縣震中附近鄉鎮的學校、政府的教學樓、辦公樓、宿舍樓等典型的砌體結構房屋進行抗震鑒定。

1 房屋調查

本次鑒定對位于震中附近游洋鎮、鐘山鎮的9座房屋進行抗震調查，涉及到3幢教學樓、1幢辦公樓、1幢門診樓及4幢宿舍樓，結構形式主要為二至五層砌體結構，建筑時間為20世紀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

本次對仙游縣震中附近游洋鎮、鐘山鎮的砌體結構房屋進行普查及抗震鑒定，發現該地區砌體結構房屋抗震普遍存在以下幾點問題：

2.1 結構損傷

由于房屋建于20世紀70～90年代，投入使用已近40年，且當時的建設標準較低，因此大部分結構構件存在缺陷或損傷：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準》[2]限值要求；部分房屋板底鋼筋混凝土保護層脫落，鋼筋外露銹蝕；部分梁構件鋼筋混凝土保護層沿主筋脹裂、脫落。

表1 房屋基本信息

2.2 抗震構造不足

由于建設年代抗震標準低，施工把控不嚴，房屋普遍存在抗震構造不足及結構整體性較差等問題，主要表現為：

①墻體砂漿抗壓強度低，不滿足抗震鑒定標準要求；

②外墻四角及樓梯間四角未設置構造柱，墻體頂部未設置閉合圈梁；

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，部分木檁條出現腐朽及蟲蛀現象；

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準要求；

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

⑦承重墻體不落地，出現梁抬墻的情況。

2.3 承載力不足

抗震承載能力分析結果表明，很多房屋抗震承載力無法滿足現行規范抗震安全要求，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置墊塊或圈梁導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、配筋不足導致抗彎承載力不滿足結構安全要求。

3 工程實例

本次調查的房屋結構形式大致相同，根據抗震設防分類標準，9幢房屋抗震設防中有4幢劃分為乙類，5幢劃分丙類，本文結合工程實例對乙類和丙類房屋各選取一座典型房屋進行抗震鑒定分析。

3.1 工程實例1：仙游縣某中心小學2號教學樓

①該教學樓為二層混合結構，一層承重墻體采用320mm厚粗料石砌筑，二層承重墻體為240mm厚實心磚墻，采用現澆鋼筋混凝土樓、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根據房屋建成時間，依據《建筑抗震鑒定標準》[4]按A類建筑進行抗震性能評估 (后續使用年限為30年)；該樓所處場地抗震設防烈度為7度[5]，抗震設防類別屬重點設防類（乙類）[1]，按本地區設防烈度提高一度的要求核查其抗震措施。

③現場實測一、二層墻體砂漿抗壓強度推定值分別為1.8MPa，0.9MPa，未達到《建筑抗震鑒定標準》[4]規定的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、二層采用不同材質砌體，結構整體性差；各層（C）軸門窗間墻最小寬度為0.48m，達不到抗震鑒定標準最小限值1.0m的要求；外墻四角及樓梯間四角未設置構造柱；該樓綜合抗震能力不符合鑒定標準的要求。

3.2 工程實例2：仙游縣某鎮政府辦公樓

①該辦公樓為三層混合結構，（12-13）-（A-3/B）軸承重墻體為240mm厚實心磚墻，其余承重墻體采用330mm厚粗料石砌筑，二層板采用現澆鋼筋混凝土樓板，（1-2）軸為現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根據房屋建成時間，依據《建筑抗震鑒定標準》[4]按A類建筑進行抗震性能評估 (后續使用年限為30年)；該樓所處場地抗震設防烈度為7度[5]，抗震設防類別屬標準設防類（丙類）[1]房屋，丙類房屋按本地區設防烈度的要求核查其抗震措施。

③現場實測一至三層石墻批構件砂漿抗壓強度推定值分別為 1.7MPa、1.4MPa、1.5MPa，未達到《建筑抗震鑒定標準》[4]規定的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，承重墻體未落地；部分屋面外挑板板底鋼筋外露、銹蝕，個別梁箍筋外露、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準》[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砌體，且不同材質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，達不到抗震鑒定標準最小限值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《石結構房屋抗震鑒定及加固規程》[3]限值1.2m的要求。

4 加固處理建議

建議對仙游縣震中附近游洋鎮、鐘山鎮的砌體結構房屋根據抗震鑒定結果及不同的結構受力特點，采取以下方案進行加固處理：

①外墻四角及樓梯間四角增設構造柱，墻體頂部增設閉合圈梁；

②對窗間墻肢承載力不足的可以封堵部分門窗；

③對砂漿強度低于標準要求及承載力不足的承重墻體可采用鋼筋網水泥砂漿抹面加固或鋼筋混凝土板加固；

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

⑤對梁板承載力不足的構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對出現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 結語

本文通過對仙游縣震中附近游洋鎮、鐘山鎮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20世紀70～90年代建造的砌體結構房屋普遍存在墻體砂漿抗壓強度低、墻體開裂及混凝土構件脹裂、鋼筋露出銹蝕；墻體局部尺寸、構造柱及圈梁布置不滿足抗震構造要求；墻體抗震承載力、局部受壓承載力不滿足結構安全要求等問題。同時，根據仙游縣震中附近游洋鎮、鐘山鎮的砌體結構房屋抗震鑒定結果及不同房屋的結構受力特點，提出相應的抗震加固處理措施建議，為類似的砌體結構房屋抗震鑒定及加固處理提供借鑒。