李 青 岳元元

(厦门工学院建筑与土木工程学院，福建厦门 361005)

大帽山小学教学楼加固启示

李 青 岳元元

(厦门工学院建筑与土木工程学院，福建厦门 361005)

雅安、汶川地震的震害调查表明，严格按照抗震规范进行设计并且施工质量有保证的新建建筑完全可以达到“三水准两阶段”的设防目标。本文通过总结雅安、汶川地震的震害经验，并结合本人实际参与的“大帽山小学教学楼”的加固经验，可以看出对未进行抗震设防或抗震设防已不满足要求的建筑物，只要加以有效的抗震加固措施，同样可以达到“三水准两阶段”的要求。本文以一栋3层(局部4层)外廊式砖砌体结构为例，地点位于厦门市翔安区。本工程设计建成于1997年，一直作为教学楼使用至今。该建筑的后续使用年限为40年，加固后仍按教学楼使用。

结构损伤识别；砌体结构，抗震性能；抗震设计；抗震加固

引言

我国是一个地震多发的国家，不仅地震活动的分布范围十分广泛，而且绝大多数地区都曾发生过6级以上的地震。根据统计信息显示，地震基本烈度6度及以上地区的面积占全部国土面积比例高达79%。进入21世纪以来，7级以上的地震更是频繁，造成了大量的人员伤亡和巨大的经济损失。2008年5月12日汶川发生8.0级地震，69227人遇难，374643人受伤，失踪17923人，造成直接经济损失8451亿；2010年4月14日，青海玉树发生两次地震，最高震级7.1级，2698人遇难，失踪人数270人，直接经济损失228亿；2013年4月20日四川省雅安市芦山县发生7.0级地震，196人遇难，13484人受伤，失踪21人，雅安三个重灾县共计经济损失高达1693.58亿。

根据以往的大量震害统计和分析可以看出，未经抗震设防或抗震设防不满足要求的多层砌体结构房屋，遭遇地震时震害相当严重[1]。本文主要通过总结近年来历次地震中的典型震害现象，探寻砌体结构震害规律，并结合本人实际参与的厦门中小学校砌体结构加固项目（以大帽山小学教学楼为例），为未进行抗震设防或抗震设防已不满足要求的砌体结构提供加固经验，使其达到“三水准两阶段”的要求，减少在未来的地震来临时造成的人员伤亡和经济损失。

1.工程概括

由于早期的抗震标准相对较低，不少校舍未达到本市现行的抗震设防要求。厦门市为保障中小学校舍抗震安全，对中小学校舍逐一进行结构检测，并按照统一的标准和要求，建立校舍安全信息档案，对中小学校舍进行抗震鉴定，对存在安全隐患的校舍进行抗震加固，迁移避险，使学校校舍达到重点设防分类抗震设防标准。

本工程为3层(局部4层)外廊式砖砌体结构，地点位于厦门市翔安区。本工程设计建成于1997年，建筑面积约1228m 2，一直作为教学楼使用至今。该建筑的后续使用年限为40年(属B类建筑)，加固后仍按教学楼使用。

2.大帽山小学教学楼加固设计实例

2.1 加固前

根据鉴定报告和原有结构资料图，经验算，有相当多的墙体抗震承载力已不能满足现行的抗震要求。并且，通过墙体受压承载力计算和高厚比验算，可以发现部分墙体不满足要求。

2.2 主要结构加固部位及加固方式

1.墙体尺寸不满足：采用钢筋网聚合砂浆面层加固法或钢筋混凝土板墙加固法；2.砖砌体出现裂缝：采用填缝密封修补法或配筋填缝密封修补法；3.楼梯梯板加固：采用钢绞线加固；4.楼梯梯梁下无构造柱：采用增设构造柱加强带；5.转角墙及梁下无构造柱：采用增设构造柱加强带。

2.3 砌体结构加固方法

1.钢筋网聚合砂浆面层加固法：在面层砂浆中配设一道焊接钢丝网，达到提高墙体承载力和变形性能的一种加固方法[2]。加固层应满足下列要求：

A:聚合砂浆面层厚度为35mm,钢筋网采用Ø6@300的钢筋网片；采用RM-30聚合砂浆，正拉粘结强度≥2.0MPa，且为混凝土内聚破坏；抗折强度≥7MPa，抗压强度≥30MPa；聚合物砂浆必须是成品出厂的干粉砂浆，严禁通过现场添加砂、石或外加剂进行配制。B：采用钢筋网砂聚合浆面层加固时,对于双面加固的墙体，钢筋网采用Ø6@900 mm的穿墙S筋与墙体固定。对于单面加固的墙体，钢筋网采用Ø6@600mm的L型锚筋与原砌体墙连接。C：当遇到门窗洞口时，宜将钢筋网的横向钢筋垂直墙面沿洞边弯成90°的直钩加以锚固。D：楼板上的穿筋孔洞宜采用机械钻孔的做法，同时墙面穿墙S筋及L型锚筋的孔洞必须采用机械钻孔。

2.钢筋混凝土板墙加固法：是在墙体两侧或一

侧增设喷射聚合砂浆组合层，形成"砌体-聚合砂浆"组合墙体，从而达到大幅度提高墙体承载力和变形性能的一种加固方法。加固层应满足下列要求：A：聚合砂浆板墙加固的厚度为60mm及70mm,板墙竖向钢筋采用Ø10@200mm，横向(水平向)钢筋采用Ø6@200mm；板墙采用RM-30聚合物混凝土干混料，正拉粘结强度≥

2.0 MPa，且为混凝土内聚破坏；抗折强度≥7MPa，抗压强度≥30MPa；B：采用钢筋混凝土板墙加固时,对于双面加固的墙体，钢筋网采用Ø8@800mm的穿墙S筋与墙体固定。对于单面加固的墙体，钢筋网用Ø6@400mm的L型锚筋与原砌体墙连接。锚筋在砌体内的锚固深度不应小于120mm。C：遇到门窗洞口时，宜将钢筋网的横向钢筋垂直墙面沿洞边弯成90°的直钩加以锚固。

3.墙上洞口修补:由于乱搭乱建及非法改造的破坏在墙上留下的洞口可以采用MU10普通砖和M7.5砂浆(当洞口在地下室应用M10水泥砂浆)进行修补[5]。砂浆中应掺入少量膨胀水泥，以保证新旧墙能更好的结合。在砌筑新墙体时，最上面的一皮砖需用砂浆将水平缝填满捻实。每隔300mm用(6～8)mm x 60mm x160mm扁钢楔入墙面约10mm。

2.4 加固平面布置及结果

3 结论

根据我国目前的整体经济发展水平等现实情况来看，国家暂不具备将现有不满足抗震设防要求的砌体结构房屋全部拆除重建的条件。因此，通过结构检测，在抗震鉴定的基础上，综合考虑安全和经济等因素，采取不同的对策和加固措施意义重大，虽然增加了经济投入，但通过上例可以看出，经加固补强后，建筑的抗震性能得以加强，寿命得以延长，还可创造一定的经济价值和社会效益，并且在震害来临时减少灾害损失[3]。在今后的结构设计中，应切实加强现有抗震设计规范的贯彻和执行力度，加强施工监督，使新建房屋满足抗震设防的要求。只有这样，才能全面提高我国砌体结构房屋的抗震防灾能力，使其最低限度地减少在地震等自然灾害中造成的人员伤亡和经济损失。

[1]王亚勇.汶川地震建筑震害启示—三水准设防和抗震设计基本要求.建筑结构学报，2008,29（4）：26～33

[2]郭甲保，刘长安.地震区多层砖房施工质量通病与防治（第二辑），2005

[3]苑振芳.对汶川地震灾后重建的思考及对砌体结构的建议.建筑结构，2008,38（7）：28～29,24

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