摘要:通過總結多層砌體結構可靠度、校舍抗震性能鑒定管理、加固工程質量管理的依據,提出了建筑結構加固措施,促進結構加固工程事業的健康發展,以確保中小學校舍安全。
關鍵詞:質量管理;校舍工程;工程鑒定;抗震結構加固
1 加固工程質量管理
結構加固工程質量管理是提高工程質量和降低成本為主,研究結構加固過程實現最優化的技術手段。因此,它具有如下特點:1)結構工程、管理技術相結合的。2)它的核心是通過控制質量來降低成本、提高生產率和經濟效益。3)它突出人的因素,重視人力資源的開發和利用。4)它是綜合性的應用技術。
2 校舍抗震排查情況
根據福建省教育廳、建設廳的統一部署和安排,2009年我縣組織力量對全縣校舍抗震安全情況進行了全面排查。共排查33所學校157幢校舍,排查率100%。其中2000年以前建設的115個,2001年以后建設的42個,有的還是五、六十年代建設的,抗震設防系數低。目標任務是從2009年開始,用三年時間,對全縣抗震設防不達標校舍進行抗震加固;對洪澇災害、山體滑坡、地面沉降、泥石流等地質災害存在安全隱患的校舍進行遷移避險,提高校舍綜合防災能力。2011年檢查驗收面達到100%。
3 建筑抗震鑒定
校舍安全鑒定通過對建筑概況、工程資料、抗震設防、地基基礎、上部結構和建筑現狀的調查,確定建筑物的抗震鑒定。鑒定內容包括后續使用年限、抗震鑒定方法、地基基礎鑒定、上部結構抗震措施鑒定以及抗震承載力驗算,最終得到抗震鑒定結論,根據房屋安全鑒定級別確定校舍是否需要維修加固。
4 抗震結構加固
校舍結構加固原因及措施通常有以下幾個方面:
1)多層砌體房屋采用不利于結構抗震性能的縱墻承重布置,并且未采取必要措施改善其抗震性能。其結構加固措施:盡可能增加橫墻數量,或將縱墻沿長度方向分段,留置門窗洞口,以縮小縱墻的貫通長度,減小剛度;縮短獨立單元長度,可結合溫度伸縮縫的設置,組成獨立的抗震單元;盡量布置成縱、橫墻混合承重的方案,即使是局部混合承重布置對抗震也是有利的。
2)多層砌體房屋結構抗震抗剪強度驗算時,當某層或某些墻段不能滿足截面強度要求時,未采取有效措施加強。其結構加固措施有:a.增加墻厚。抗震抗剪強度與截面大小有關,增加墻厚可以提高抗剪能力,同時,外墻可以提高保溫隔熱效果,有利于節能。b.提高砌體強度。磚和砂漿強度的提高,會直接增大截面抗震抗剪能力。c.配置鋼筋網。在內外墻體均采用雙面鋼筋網砂漿面層進行加固,以提高墻體的整體性和承載能力,有效地抵抗地震作用對墻體的剪切破壞和局部彎剪破壞。d.增設構造柱。在墻段兩端設置構造柱是一種抗御地震時突然倒塌的有效措施。
3)樓梯間的整體性不滿足要求。其結構加固措施:頂層樓梯間橫墻和外墻應沿墻高每隔500mm設2Φ6通長鋼筋。凸出屋頂的樓梯間,構造柱應伸到頂部,并與頂部圈梁連接,內外墻交接處應沿墻高每隔500mm設2Φ6拉結鋼筋,且每邊伸入墻內不應小于1m。
4)門窗洞口處采用無筋磚過梁。其結構加固措施:門窗洞口處加設鋼筋混凝土過梁,過梁支承長度不應小于240mm。
5 工程案例
5.1 工程概況
某校教學樓,四層磚混結構,主體結構4層,建筑面積3100m2。采用240mm厚粘土磚實心墻承重。建筑高度約為15.2m。該工程約于1983年竣工并投入使用。地處抗震設防烈度6度區。
5.2 現場勘查與結構施工質量檢測
(1)經現場檢查,所檢四層墻體為錯縫搭砌、縱橫墻交接處咬槎良好,縱橫墻交接處、房屋四角均未設置造柱。
(2)所檢墻體砌筑砂漿存在嚴重粉化,四層部分墻體存在開裂現象。
(3)砌筑砂漿抗壓強度采用貫入法檢測,所測強度推定值為1.5MPa~2.7MPa。
(4)磚抗壓強度采用回彈法檢測,實測強度滿足等級MU7.5的要求。
(5)實測柱現齡期砼強度推定值為17.6MPa~21.6MPa,實測梁現齡期砼強度推定值為18.6MPa~23.9MPa。
5.3 抗震性能評估
本次鑒定其抗震設防類別確定為重點設防類(簡稱乙類)。根據本工程建成時間
根據現行國家標準的要求,按照A類砌體、乙類設防標準,從房屋高度和層數、結構體系的合理性、墻體材料實際強度、房屋整體性連接構造、易損易倒部位構件和樓梯部位等方面進行抗震措施鑒定分析,具體內容見下表。
5.4 抗震加固
此教學樓經驗算大部分墻體承載力滿足要求。一二層大部分墻體抗震驗算不滿足要求,三四層大部分縱向墻體抗震驗算不滿足要求。
此教學樓層數(4層)滿足規定限制,總高度(15.2m)沒有設計規定限制,可不改變結構體系,采取加強措施滿足規范要求。
(1)加固方案。對已開裂的墻體,采用壓力灌漿修補。墻體兩側采用鋼筋網砂漿面層加固。柱、墻角邊用型鋼包角。縱橫墻連接處加構造柱。
(2)加固結果。通過對工程加固后的建筑抗震性能鑒定,該教學樓建筑抗震設防能夠滿足本地區設防烈度7度的要求,抗震加固達到了預期的效果。
6 結語
因此,在既有多層砌體結構的抗震加固中,對建筑物承重墻體的加固、按規范要求設置構造柱起關鍵性作用。通過加固,使現有建筑達到抗震安全,又經濟、合理、有效、實用。
參考文獻
[1]GB50023-2009建筑抗震鑒定標準
[2]JGJ116-2009建筑抗震加固技術規程
[3]全國中小學校舍安全規程技術指南
作者簡介
孔冬琴,女,高級工程師,福建省柘榮縣工程質量監督站。