1)中、小學(xué)校舍的建筑年代久遠,質(zhì)量差 

　　我國很多中、小學(xué)校舍始建于20世紀(jì)70、80年代,建筑年代久遠,建筑的質(zhì)量相對較差。所以在我國許多城市中往往成為抵御地震災(zāi)害的薄弱環(huán)節(jié)。 

　　2)結(jié)構(gòu)類型不合理 

　　我國很多中、小學(xué)校舍的結(jié)構(gòu)形式為裝配式鋼筋混凝土磚混結(jié)構(gòu)。這種建筑的結(jié)構(gòu)形式在施工上簡便,工程造價比較低,但由于裝配式構(gòu)造的磚混結(jié)構(gòu)自身剛度較低,與當(dāng)今的現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)或剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震能力有很大的差距。所以該房屋的整體性較差,一旦發(fā)生地震,這種類型的建筑易于遭到破壞。此外,震害分析表明,很多中、小學(xué)校舍在結(jié)構(gòu)體系的布置上、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)置上也存在著一定的問題,具體表現(xiàn)在:①許多校舍的結(jié)構(gòu)體系布置方案多為縱墻承重,這種體系在地震時易造成由于縱墻的破壞而使得整個建筑的倒塌的嚴重后果;②樓梯間設(shè)置在建筑物的端開間,由于端開間在地震時的地震力往往較大,因此,這種結(jié)構(gòu)形式易造成地震時因樓梯間的破壞使得人員無法逃生,從而造成重大的人員傷亡。③缺少抗震構(gòu)造措施的?梁與構(gòu)造柱。 

　　3)中、小學(xué)校舍自身特點導(dǎo)致抗震性較差 

　　中、小學(xué)校舍一個最大的特點就是其使用空間相對一般的民用性建筑要大很多,普通教室建筑面積為60～100平方米,開間一般在8～10米,大大的削弱了校舍的整體剛度,地震時受到水平地震力作用容易變形或坍塌;另一方面,中、小學(xué)校舍為保證日照。多設(shè)計為長外廊式,進深方向較小,結(jié)構(gòu)整體的聯(lián)系不穩(wěn)定。同時為了保證房間采光,大部分中、小學(xué)校舍多采用大面積的門、窗,從而削弱了墻體之間的連接,對抗震不利。　 

　　2　中、小學(xué)校舍的抗震加固 　 

　　2.1校舍抗震加固的程序 

　　按照抗震鑒定和加固的要求,適時進行鑒定和加固。校舍的抗震加固應(yīng)按照下列程序進行:原結(jié)構(gòu)可靠性及抗震鑒定、加固設(shè)計、設(shè)計審批、施工組織設(shè)計、加固施工、竣工驗收等。 

　　未經(jīng)鑒定的房屋,不得作加固設(shè)計;沒有設(shè)計或設(shè)計未審查批準(zhǔn)的工程不得施工;施工未完成或施工質(zhì)量不合格的工程不得進行驗收。 

　　2.2中、小學(xué)校舍的抗震加固措施 

　　1)構(gòu)件包鋼加固法 

　　具體做法是在結(jié)構(gòu)構(gòu)件外面增設(shè)加強層,以提高校舍的抗震力、變形能力和整體性,當(dāng)被加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸受到嚴格限制,而又需要大幅度提高抗震承載力時,采用包鋼加固法較合適。此外,構(gòu)件包鋼加固法還有不損壞原砌體、邊加固邊使用的優(yōu)點。適用于建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞嚴重或要求較多地提高抗震承載力的情況。 

　　2)修補構(gòu)件加固法 

　　第一,增大截面法。是用增大結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面面積進行加固的一種方法。它不僅可以加大構(gòu)件的承載面積,提高被加固構(gòu)件的承載能力,還可以加大其截面剛度,使正常使用階段的性能在某種程度上得到改善。優(yōu)點是施工方法簡單,適用面廣,可廣泛用于加固混凝土結(jié)構(gòu)中的梁、板、墻、柱以及磚墻、磚柱。缺點是現(xiàn)場濕作業(yè)工作量大,養(yǎng)護期較長,對生產(chǎn)和生活有一定影響,截面增大對結(jié)構(gòu)外觀及房屋使用空間也有一定影響。加大截面要根據(jù)建筑現(xiàn)狀適當(dāng)加大,保證建筑的抗震力,同時也要考慮經(jīng)濟因素。 

　　第二,化學(xué)灌漿法。是將化學(xué)材料配置的漿液灌入建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫的一種修補方法?；瘜W(xué)灌漿法常用來修補因裂縫而影響抗震力的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,灌入的漿液有較好的粘結(jié)性,可以增強構(gòu)件的整體性,對于修復(fù)構(gòu)件使用功能,提高抗震的承載力有較好的效果。 

　　3)增強構(gòu)件連接加固法 

　　第一、構(gòu)造柱與樓、屋蓋連接。當(dāng)為裝配式樓、屋蓋時,構(gòu)造柱應(yīng)與每層圈梁連接(多層建筑宜每層設(shè)圈梁);當(dāng)為現(xiàn)澆樓、屋蓋時,在樓、屋蓋處設(shè)240mmx 120mm拉梁與構(gòu)造柱連接。 

　　第二、構(gòu)造柱與磚墻連接,構(gòu)造柱與磚墻連接處應(yīng)砌成馬牙槎并沿墻高每隔500mm設(shè)拉結(jié)鋼筋,海邊伸人墻內(nèi)不小于1m。 

　　第三、墻與墻的連接。層高超過3.6m或長度大于7.2m的大房間,外墻轉(zhuǎn)角及內(nèi)外墻交接處,當(dāng)未設(shè)構(gòu)造柱時,應(yīng)沿墻高每隔500mm設(shè)拉結(jié)鋼筋。 

　　第四、屋頂間的連接。突出屋面的樓梯間的構(gòu)造柱應(yīng)從下一層伸到屋頂間頂部,并與頂部圈粱連接。 

　　4)增設(shè)抗震構(gòu)件加固法 

　　增加構(gòu)件是用增加支承點來減輕建筑原有構(gòu)件的壓力,減小結(jié)構(gòu)內(nèi)力和提高其承載能力。這種方法簡單可靠,施工方便,但在增加構(gòu)件的同時會占用建筑空間,使空間使用率受到一定影響。 

　　1976年唐山大地震后,我國的許多磚混結(jié)構(gòu)都采用了外加構(gòu)造柱及圈梁,內(nèi)增設(shè)鋼筋拉桿的方法對原有房屋進行加固。采用這一方法,關(guān)鍵是要保證新加固部分與原有建筑有可靠性連接,新加的構(gòu)造柱與圈梁及鋼拉桿必須連接成整體。 

　　5)更換構(gòu)件加固法 

　　我國中、小學(xué)校舍建筑年代久遠,很多建筑質(zhì)量差,建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件破環(huán)嚴重,已經(jīng)不能起到構(gòu)件的原有作用,更換喪失原有功能的構(gòu)件,對加強建筑抗震承載力有較大作用。在更換構(gòu)件時,用強度高、韌性好的材料更換原有強度低、韌性差的構(gòu)件,保持更換的構(gòu)件與其他建筑構(gòu)件的連接,在更換構(gòu)件的同時考慮建筑的整體性。 

　　以上是我國中、小學(xué)校舍抗震加固的主要方法。在選擇抗震加固法的同時要充分考慮各種因素,保證以最少的經(jīng)濟投入獲得最多的產(chǎn)出。 

中小學(xué)磚混結(jié)構(gòu)校舍一般采用單側(cè)外走廊或內(nèi)走廊的建筑平面布置形式。由于需要滿足通風(fēng)、采光、建筑空間等建筑功能方面的要求，一般大房間多、窗戶大、縱墻開洞率高、窗間墻寬度不滿足要求，所以導(dǎo)致抗震橫墻少、縱橫向剛度不均勻、地震時扭轉(zhuǎn)效應(yīng)非常明顯、抗震性能差，地震時很容易遭到破壞。汶川地震發(fā)生后，黨和政府高度重視中小學(xué)校舍安全工作，指出要把中小學(xué)校舍建設(shè)最安全工程。2009年4月，國務(wù)院辦公廳下發(fā)了《全國中小學(xué)校舍安全工程實施方案》。 

　　二．磚混結(jié)構(gòu)校舍的抗震鑒定 

　　（一）抗震鑒定中砂漿強度的測定 

　　磚墻抗剪強度是影響磚混結(jié)構(gòu)抗震性能的主要因素之一，而砂漿強度是衡量墻體抗剪強度的重要指標(biāo)，砂漿強度的高低直接影響著磚混結(jié)構(gòu)抗震性能。由于時間緊、任務(wù)重，現(xiàn)場一般采用回彈法測定砂漿強度?；貜椃y定砂漿強度具有操作便捷、測試快速等優(yōu)點，適合進行量大面廣的砂漿強度現(xiàn)場檢測?；貜椃y定砂漿強度的基本原理： 

　　1、選定檢測單元及檢測區(qū)域 

　　將建筑物劃分為若干獨立的結(jié)構(gòu)單元，每個結(jié)構(gòu)單元劃分為若干檢測單元，一個檢測單元一般隨機選擇6個測區(qū)，一個測區(qū)隨機布置5個測位，在每個測位均勻布置12個測點。 

　　2、檢測步驟 

　?。?）清除砂漿彈擊點表面的粉刷層、勾縫砂漿等雜質(zhì)，打磨平整并清除其上的灰塵。 

　?。?）使用回彈儀在每個彈擊點處連續(xù)彈擊三次，僅記錄最后一次讀數(shù)。 

　?。?）用濃度為1％的酚酞試劑和游標(biāo)尺測量每個測位內(nèi)的碳化深度。 

　　3、數(shù)據(jù)分析 

　?。?）剔除12個回彈值中的最大值和最小值，求得剩余10個回彈值的平均值。 

　　（2）計算每個測區(qū)的平均碳化深度，取5個測位測量值的平均值。 

　?。?）依據(jù)公式換算各個測位的砂漿強度換算值。 

　　4、砂漿強度等級的推定 

　?。?）分別計算各個檢測單元的強度平均值、標(biāo)準(zhǔn)值及變異系數(shù)。 

　?。?）按照測區(qū)統(tǒng)計的砂漿抗壓強度平均值與砂漿推定強度等級所對應(yīng)的立方體抗壓強度值的關(guān)系，確定砂漿的強度等級。 

　?。ǘ┑诙夎b定中墻段抗震承載力的評定 

　　中小學(xué)磚混結(jié)構(gòu)校舍抗震鑒定過程中，若第一級鑒定不滿足鑒定標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)根據(jù)第一級鑒定的情況分別采用樓層平均抗震能力指數(shù)法、樓層綜合抗震能力指數(shù)法、墻段綜合抗震能力指數(shù)法進行第二級鑒定。就墻段抗震承載力驗算來說，當(dāng)前常采用墻段綜合抗震能力指數(shù)法與PKPM計算復(fù)核的方法。墻段綜合抗震能力指數(shù)法的計算公式復(fù)雜、系數(shù)較多、可操作做性不強，實際進行計算時常采用PKPM計算復(fù)核的方法。使用PKPM對墻段進行抗震承載力計算時主要驗算如下幾方面的內(nèi)容： 

　　1、計算縱橫向門間墻、窗間墻、門窗間墻、端墻、橫墻等各個墻段的抗震承載力，其計算結(jié)果為各墻段的抗力與荷載效應(yīng)之比，當(dāng)該比值大于1時，說明墻體的抗力大于荷載效應(yīng)，墻體的抗震承載力滿足要求，反之則不滿足要求。 

　　2、計算縱橫向整片墻體的抗震承載力，計算對象是包括洞口在內(nèi)的整片墻體，其計算方法與墻段的計算方法相同。 

　　3、當(dāng)某一墻段的抗力與效應(yīng)之比小于1時，程序自動將該墻段設(shè)計成為配筋砌體，計算出該墻段所需要的配筋面積，將其作為加固布置的依據(jù)。 

　　三．磚混結(jié)構(gòu)校舍的抗震加固 

　　（一）加固設(shè)計處理方法 

　　磚混結(jié)構(gòu)校舍進行抗震加固設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)抗震鑒定的結(jié)果選用合適的加固方案，一般采用整體加固、區(qū)段加固及局部構(gòu)件加固的方案，或者內(nèi)加固、外加固方案[1]。加固設(shè)計中常遇到的問題及處理方法如下： 

　　1、校舍的整體性較差 

　?。?）校舍的圈梁、構(gòu)造柱設(shè)置不滿足規(guī)范要求 

　　處理方法：可以通過增設(shè)外加圈梁-構(gòu)造柱的方法進行加固；或者通過增設(shè)鋼筋混凝土板墻或鋼筋網(wǎng)砂漿面層并在縱橫墻交接處設(shè)置配筋加強帶的方法加固。 

　　（2）抗震墻在平面內(nèi)不閉合 

　　處理方法：可以在不閉合處設(shè)置鋼筋混凝土框或抗震墻使原墻體在平面內(nèi)形成閉合結(jié)構(gòu)。 

　　（3）墻體在縱橫墻交接處的整體性較差 

　　處理方法：可以使用面層加固并在縱橫墻交接處設(shè)置配筋加強帶，或在縱橫墻交接處設(shè)置鋼拉桿、外加構(gòu)造柱及圈梁等方法加固，提高該部位的整體性。 

　?。?）樓板及屋蓋在墻體上的支承長度小于規(guī)范要求的數(shù)值 

　　處理方法：可以通過墻體的面層加固來增加樓板及屋蓋的支撐長度；或者在樓板與墻體的交接處設(shè)置角鋼支撐的方法加固。 

　　2、校舍的綜合抗震能力不滿足要求 

　?。?）墻段綜合抗震能力指數(shù)或樓層綜合抗震能力指數(shù)的計算值遠小于1.0 

　　處理方法：可以在采用鋼絞線網(wǎng)-聚合物砂漿面層或鋼筋混凝土板墻進行加固。 

　　（2）墻段綜合抗震能力指數(shù)或樓層綜合抗震能力指數(shù)的計算值小于1.0，但差值較小 

　　處理方法：可以采用水泥砂漿面層或鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層進行加固。 

　?。?）原校舍的抗震橫墻間距偏大 

　　處理方法：可以通過新增抗震墻的方法進行加固，該抗震橫墻可以是磚墻或鋼筋混凝土墻。 

　?。?）原墻體的砌筑質(zhì)量較差或材料強度不滿足要求 

　　處理方法：可以采用水泥砂漿面層、鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層等加固方法，或拆25筑質(zhì)量較差的部分并重新砌筑的方法進行加固。 

　　3、局部易倒易損部位不滿足要求 

　?。?）局部承受荷載較大的墻段抗震承載力不滿足要求 

　　處理方法：可以采用增設(shè)鋼筋混凝土柱、組合柱、砌體柱或采用鋼筋混凝土板墻、鋼筋網(wǎng)砂漿面層等方法加固。 

　　（2）墻肢的抗震承載力或尺寸不滿足要求 

　　處理方法：可以采用面層加固墻體的方法，如：鋼筋混凝土板墻、鋼筋網(wǎng)砂漿面層、水泥砂漿面層等，或采用增設(shè)鋼筋混凝土框的方法加固。 

　?。?）磚柱的抗震承載力不滿足要求 

　　處理方法：可以采用鋼筋混凝土圍套或外包角鋼法加固。 

　?。?）隔墻與承重墻缺乏有效的拉結(jié) 

　　處理方法：當(dāng)隔墻的高度或長度較小時，可以通過在隔墻的周圍植入錨筋、增設(shè)鋼夾套、設(shè)置鋼拉桿等措施對隔墻進行加固；當(dāng)隔墻的高度或長度較大時，可采用水泥砂漿面層或鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固。 

　?。?）出屋面女兒墻的高度超限 

　　處理方法：可降低女兒墻的高度或?qū)ζ溥M行拆除處理，或采用增設(shè)鋼拉桿或型鋼的方法進行加固。 

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　　1、鋼筋混凝土板墻 

　　該加固方法首先去除原墻體的抹灰層并在墻體的一側(cè)或兩側(cè)布置鋼筋網(wǎng)，而后在墻體上澆筑或噴射一定厚度的混凝土形成“砌體-混凝土”組合墻，從而提高原墻體的抗震承載力。使用此法加固后的墻體，其水平抗剪承載力可提高1.8~3倍左右，當(dāng)墻段抗震承載力與規(guī)定值相差較大，或原結(jié)構(gòu)的綜合抗震能力指數(shù)較小時，可考慮采用此方法加固。 

　　使用該加固方法可有效增強原墻體的抗剪及抗壓承載力并能大幅提高其剛度和變形能力。此外，由于鋼筋混凝土板墻的厚度較大，增加了預(yù)制板的支撐長度，能有效地阻止地震時預(yù)制板的脫落?，F(xiàn)場施工時不能手工抹制，一般采用支模澆筑或噴射混凝土的方法進行施工，施工工藝較為復(fù)雜，且混凝土及鋼筋的用量較大、加固費用較高。 

　　2、鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層 

　　該加固方法首先去除原墻面的抹灰層并在墻體的一側(cè)或兩側(cè)布置鋼筋網(wǎng)，而后涂抹一定厚度的水泥砂漿，從而提高原墻體的抗剪承載力。一般使用此法加固后的墻體，其水平抗剪承載力可提高1.04~2.5倍左右，當(dāng)局部樓層的綜合抗震能力指數(shù)有欠缺，或房屋的整體抗震能力與規(guī)定值相差不大時，可以考慮采用此法進行加固，加固時可只對不滿足抗震承載力要求的墻體進行加固且面層可以上下斷開。 

　　使用該法進行加固也可增強原墻體的抗壓承載力、抗剪承載力、剛度及變形能力等，但提高的幅度比鋼筋混凝土板墻小。此外，由于鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層的厚度較小，現(xiàn)場施工時水泥砂漿可以分層手工抹制，施工工藝簡單，且砂漿及鋼筋的用量較小、加固費用較低。 

　　3、外加圈梁—構(gòu)造柱加固 

　　該加固方法是在房屋的外圍增設(shè)構(gòu)造柱及圈梁，并用鋼拉桿代替內(nèi)墻圈梁，將墻體在水平及豎直方向分割為多個小墻段，以形成對各墻段的有效約束，當(dāng)房屋的整體抗震能力不足時可以考慮采用此法加固。 

　　該加固方法對墻體的抗震承載力提高幅度不大，但能大大提高墻體的延性和變形能力，推遲墻體裂縫的出現(xiàn)，增強結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，是防止地震作用時房屋瞬間倒塌的重要措施。但是此法施工工藝較為復(fù)雜、技術(shù)要求性高，外加構(gòu)造柱、圈梁均需支模澆筑并需要與原墻體形成可靠連接，若處理不好，非但起不到抗震加固的效果，反而會對原墻體造成削弱，且加固后對原房屋的立面影響較大。 

　　五．總結(jié) 

　　目前，磚混結(jié)構(gòu)中小學(xué)校舍在我國還有很多存量，加強既有磚混結(jié)構(gòu)中小學(xué)校舍工程抗震鑒定與加固具有重要意義，是一項政治任務(wù)和民生任務(wù)。在磚混結(jié)構(gòu)中小學(xué)校舍抗震鑒定與加固過程中，要結(jié)合工程具體實際情況，科學(xué)使用鑒定與加固方法。 

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