淺談蘇北地區中小學校舍安全性及抗震鑒定技術與方法

[摘要]通過對蘇北射陽、睢寧、新沂等各地中小學校建筑的實地調查，了解蘇北各地區學校建筑結構特點及質量大致情況，并結合四川汶川地區“5·12”地震震害及破壞特征，對蘇北地區中小學建筑典型的結構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，為蘇北地區中小學學校建筑的抗震鑒定提供一些建議與參考。

[關鍵詞]蘇北地區；中小學學校建筑；結構檢測；抗震鑒定

1 概述

我國江蘇蘇北地區由于歷史沿革、地理位置、經濟政策等原因，經濟發展較慢，教育基礎設施建設相對較落后，校舍施工質量普遍較差，抗震能力弱，對中小學學生生命安全造成潛在的影響。2008年四川省汶川縣發生8.0級大地震，造成大批校舍倒塌及數千師生死亡，這些給我們深刻的啟示，因此，對蘇北地區的學校建筑進行鑒定、加固已成當務之急。

由于建筑物抗震鑒定起步較晚，尚處于發展階段，而中小學建筑抗震鑒定工程量較大、時間緊迫，且蘇北地區學校建筑結構形式有其自身特點，對其抗震鑒定的技術進行分析和探討，有助于提高蘇北地區學校建筑抗震鑒定效率及準確性。

2 中小學校建筑的安全性鑒定

2.1 安全性鑒定的原則

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

2.2 抗震鑒定的依據及方法

目前，學校建筑主要根據《建筑抗震鑒定標準》(GB50023-2009)及《建筑抗震設計規范》(GB50011-2001)的相關規定進行抗震鑒定。

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

學校建筑的抗震鑒定，按房屋的建造年代分類，鑒定方法和內容有所不同：

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。第一級鑒定應以宏觀控制和構造鑒定為主進行綜合評價，第二級鑒定應以抗震驗算為主結合構造影響進行綜合評價[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：第一部分為對現有房屋的宏觀控制和構造進行鑒定；第二部分為按《建筑抗震設計規范》(GB50011-2001(2008年版))對房屋進行抗震承載力驗算[3]。

3 蘇北地區中小學校建筑鑒定技術

3.1 初步調查

檢測前首先對各中小學校內各建筑的基本情況進行了解、調查，包括房屋的基本概況、建筑、結構形式、設計及施工情況、使用歷史等，并搜集相關資料，如建筑、結構設計圖紙、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

3.2.1 場地

蘇北徐州等地區多山，對中小學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，應對地震穩定性、地基滑移等進行評估。

3.2.2 地基基礎

已有建筑物的地基變形與其建成時間長短有著密切的關系，當地基發生較大的沉降和差異沉降時，其上部結構必然會有明顯的反應，蘇北農村地區中小學校建筑大多建成時間較長，無地勘報告，故地基基礎現狀的鑒定應著重檢查建筑物上部結構的不均勻沉降裂縫和傾斜、基礎有無腐蝕、酥堿、松散和剝落，根據檢測結果判斷地基基礎有無嚴重靜載缺陷。

3.3 建筑物結構受力體系

蘇北地區中小學校教學樓、辦公樓等大多采用大開間、大窗洞，抗震墻數量少，平面布置過于空曠，使得承重墻分擔荷載很不均勻，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樓由于結構形式不合理而發生倒塌的震害情況已給我們警示，因此在蘇北地區中小學校舍鑒定中應對房屋的結構體系重點檢測。

3.4 抗震措施及整體性連接構造

3.4.1 砌體-木屋架結構

蘇北農村地區有許多中小學校建筑采用此結構形式，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、屋架發生墜落、垮塌。故鑒定過程中應重點檢查木屋架、屋蓋的質量和連接、墻體與木屋架的連接情況。

3.4.2 多層磚砌體結構

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

調查發現，蘇北地區中小學校建筑多采用磚混結構加預制樓板結構。部分砌體結構未設置圈梁和構造柱或構造柱、圈梁設置不符合規范要求，施工中預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筋焊接起來，預制板上也無配筋混凝土疊合層。對此類建筑鑒定過程中應重點從墻體的平面布置、圈梁、構造柱的設置、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行檢查。

3.4.3 框架結構

四川汶川地震震害調查顯示，柱端先出現塑性鉸、柱端剪切破壞、節點區破壞等現象比較常見，框架結構的圍護結構和填充墻震損明顯，部分結構構件也發生了一定程度的破壞。故學校建筑中框架結構應著重調查結構型式、截面尺寸、框架柱的軸壓比、邊角柱的配筋率、箍筋(尤其是加密區及節點處)配置及填充墻、隔墻與主體結構的連接情況。

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倒塌，但附著于樓、屋面結構上的非結構構件由于與主體結構連接不穩，出現倒塌傷人或砸壞重要設備事故。

調查發現，蘇北地區學校內教學樓、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，部分欄桿內未設置構造柱及砼壓頂，兩端與主體結構拉結不牢靠；部分房屋女兒墻高厚比超標、拉結缺失、無圈梁與壓頂；突出屋面的樓梯間內外墻交接處大多未沿墻高采用鋼筋拉結；部分砌體墻段實際的局部尺寸太小；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，鑒定過程中應對以上部位進行重點檢測。

3.6 樓梯間

地震時學校建筑物內樓梯間、走廊等為師生疏散、脫離的逃生通道。調查發現，蘇北地區學校內砌體結構房屋往往將樓梯間設置在房屋的盡端和轉角部位，扭轉效應非常明顯，有的教學樓將樓梯作為左右兩棟摟之間的連廊使用，但無特殊聯結加強措施，樓梯與兩側主體弱連接，整體性很差。

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

3.7 房屋的外觀質量缺陷及損傷

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

調查發現，蘇北地區部分中小學校內房屋外觀質量較差，支承大梁、屋架的墻體、承重墻及其交接處出現裂縫，混凝土出現開裂或局部剝落，鋼筋外露、銹蝕，還有部分房屋由于年久失修，環境潮濕和長期滲漏，導致墻體酥軟，嚴重影響結構的安全。鑒定過程中應對結構及構件的外觀質量缺陷及損傷情況進行全面檢查。

3.8 材料強度

調查發現，蘇北地區(尤其是農村地區)學校建筑施工質量普遍較差，砌體結構主要表現為砌筑砂漿強度不足、離散度較大，墻體砌筑質量較差，抗震構造設施(圈梁、構造柱等)混凝土澆筑質量差，強度較低；框架結構主要表現為混凝土澆筑質量不高，強度較低，箍筋最小直徑、加密區間距與長度、箍筋彎鉤長度不符合規范要求，梁柱節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。鑒定過程中應對上述部分進行重點檢測。

4 結束語

以上是本人在工作中的相關經驗及總結，還望與各同行共同學習和進步，僅供參考。

參考文獻

[1]四川省建設委員會.GB50292—1999民用建筑可靠性鑒定標準[S].北京:中國建筑工業出版社，1999

[2]中國建筑科學研究院.GB50223—2008建筑工程抗震設防分類標準[S].北京:中國建筑工業出版社，2008

[3]中國建筑科學研究院.GB50023—2009建筑抗震鑒定標準[S].北京:中國建筑工業出版社，2009