地震论文发表范文中小学校舍抗震技术方向

　　摘要：近来全球地震频发，在中小学建筑设计如何加固抗震，是我们必须要重视的问题。本文发表在《矿床地质》上，是地震论文发表范文，文章通过归结中小学校舍加固过程经验，系统分析了当前中小学校舍质量安全存在的现状原因;针对当前校舍质量安全现状并结合对中小学校舍加固过程经验的总结从校舍的检测、安全鉴定、加固方案、施工监督等方面进行了探讨与分析。

　　关键词：抗震加固;质量安全;监督管理

　　1概述

　　在我国有40多万所中小学校，约两亿名中小学生，1300多万中小学教师。而且我国又是一个地震、洪涝、山体滑坡、泥石流、台风等自然灾害频发的国家，仅地震重点监视防御区和七度以上地震高烈度区的分布就占全国的一半以上，当前全国校舍房屋建筑质量普遍抗震性能差，离现行规范、规程规定的标准相差甚远。另外,目前仍有很多地区中小学校舍有相当部分达不到抗震设防和其他防灾要求，C级和D级危房仍较多存在。已经修缮改造的校舍，仍有一部分不符合抗震设防等防灾标准和设计规范。

　　特别在汶川大地震后中小学校舍安全更引起了党和国家的重视，据国务院及全国校安程工程领导组精神，安徽省各地自09年着手对全省中小学校舍进行了排查、加固工作，取得很大的良效，现就结合安徽省巢湖市校安工程的实施对中小学校舍加固工程进行探讨与分析。

　　2加固前中小学校舍现状及其成因

　　因缺少县域校园布点或布点规划修整跟不上城市化进程，人口结构变化步伐等因素，造成校园布局不合理，资金投入不配比。一些农村中小学校舍难以得以重建、维护、修缮，根据巢湖市校安工程前期的调查，校舍工程质量安全存在的常见问题归纳起来有以下几方面。

　　(1)设计缺陷。对工程地质、地基情况了解不全，地基承载力估计过高，漏算或少算作用于结构上的荷载;设计人员受力分析概念不清，结构内力计算错误等;结构构造不合理，如梯间作为安全岛部分未作加强处理，构柱布置不合理等。

　　(2)施工质量低劣。首先是工匠的素质不高，特别是边远农村，由此人为造成如混凝土强度等级低于设计要求，钢筋混凝土结构构件有蜂窝、孔洞、露筋等缺陷，钢筋力学性能不符合设计要求;砌体构件中砌筑方法不当，造成通缝，空心砌块不按设计要求灌筑混凝土芯柱;或钢结构的焊接质量或焊缝高度达不到设计要求;材料上多使用淘汰的产品等。

　　(3)改扩建造成的安全隐患。由于质量安全意识不强，部分学校为满足使用功能的要求随意改建校舍，如扩大开洞率，甚至拆除部分承重墙以及未经核算就在原有建筑物上加层，改变疏散通道等，以此造成原有结构承载力不足、疏散不规范等。

　　(4)其它情况。使用环境恶化，如结构长期受到高温、振动、酸、碱、盐、杂散电流等不利因素作用，引起结构构件的腐蚀性和损伤等;建筑物年久失修.结构有损伤或破坏，不能满足目前的使用要求或安全度不足;由于各种灾害事件的影响使结构产生裂缝或者破坏。

　　3校安抗震加固实施要点及控制要素

　　校舍加固过程分抗震鉴定、加固方案、施工监督验收备案等阶段。现分别论述如下：

　　3.1抗震检测、鉴定

　　在对校舍作鉴定时应根据现有建筑设计建造年代及原设计依据规范的不同明确其后续使用年限，根据不同后续使用年限的建筑应采用相应的抗震鉴定方法，根据规范分为A、B、C类建筑抗震鉴定方法。通过抗震鉴定明确现有建筑抗震鉴定的设防目标，适度提高了乙类建筑的抗震鉴定要求。

　　3.1.1检测

　　科学合理地采用适当的检测方法，尽量减少破坏性检测。常用检测方法有混凝土结构检测、砌体结构检测、钢结构检测和钢混凝土组合结构检测等。内容上主要注重结构材料的力学性能检测、结构的构造措施检测等。对砌体结构根据巢湖市此次经验，采用测试砂浆强度的间接方法基本能满足要求，通过测试与砂浆强度有关的物理参数，进而推定其强度，即使增大了测试误差，但测试工作较为简便，可以做到对砌体工程损伤较少或无损伤。当然具体的检测方法应综合考虑结构情况可采用检测砌体抗压强度和砌体抗剪强度的方法与测试砂浆强度的方法两者综合。对混凝土结构的混凝土材料强度主要应用的检测方法是钻芯法和回弹法。根据经验在校安工程中尽量采用非破损法中的回弹法、超声法、超声一回弹综合法等。其它方法如拔出法，是一种介于钻芯法和非破损检测方法之间的混凝土强度微破损检测方法，操作简便易行，对结构构件损伤小，又有足够检测精度。尤其是近20年才出现的后装拔出法无需预先在混凝土中埋置锚固件，而是在己硬化的混凝土上通过钻孔、扩槽、嵌入的方法将锚固件置入并固定其中，因此，在己硬化的新旧混凝土的各种构件上都可以使用，适应性很强，检测结果的可靠性也较高，特别是当现场结构缺少混凝土强度的有关试验资料时，是非常有价值的一种检验评定手段。对某些结构或构件为获得其结构整体受力性能或构件承载力、刚度或抗裂性能，可进行结构或构件的整体性能的静力实荷检验。其中静力实荷检验可分为使用性能检验、承载力检验和破坏性检验。使用性能的检验主要用于验证结构或构件在规定荷的作用下不出现过大的变形和损伤，结构或构件经过检测后还必须满足正常使用要求;承载力检验主要用于验证结构或构件的设计承载力，在校安工程涉及不多，在此就不详述。

　　3.1.2鉴定

　　抗震鉴定工作应根据不同情况区别对待，使鉴定工作有更强的针对性，现行规范明确规定现有建筑中要区别结构类型;同一结构中要区别检查和鉴定的重点部位与一般部位;综合评定时，要区别各构件(部位)对结构抗震性能的整体影响与局部影响。根据规范抗震鉴定分为两级。第一级鉴定应以宏观控制和构造鉴定为主进行综合评价，第二级鉴定应以抗震验算为主结合构造影响进行综合评价。

　　3.2加固方案

　　在针对一栋单体建筑在出具加固方案之前,要全面收集该栋建筑的相关信息,包括原设计文件、备案文件，检测鉴定报告等。在这里要特别指出的是，较旱的建筑可能相关资料不全甚或无从查找，对此在检测工作中应化更大力气去针对现场实物进行走访与探测，如建设时间、地质情况、构件布置情况等。有了可靠的一手资料作支撑根据建筑类别出具科学合理的加固方案。对遇因使用布局在近期需要调整、或建筑外观需要改变等情况的校舍，加固方案要一并处理以避免加固后再维修改造，造成二次加固。加固方案的结构布置，应针对原结构存在的缺陷，弄清使结构达到规定抗震设防要求的关键，尽可能消除原结构不规则、不合理、局部薄弱层等不利因素;防止局部加固增加结构的不规则性，应从整体结构综合抗震能力的提高入手;新旧构件连接的细部构造，不能损伤原有构件且应能确保连接的可靠性;当非结构构件的构造不符合要求时，至少对可能倒塌伤人的部位进行处理;加固方法要考虑施工的可能性及其对周围正常生活、社会活动工作等的影响，可进行局部、区段加固的，就不需要对所有构件全面加固。

　　3.2.1具体加固方案在充分理解规范基础下首先应做到以下几点：

　　1) 针对房屋存在的缺陷，对选择的加固方法逐一进行分析，以提高结构综合抗震能力为目标予以确定。以提高变形能力或既提高承载力又提高变形能力的方法，对不符合抗震鉴定要求的建筑进行抗震加固

　　2) 以扩大原构件截面、新增部分构件为基本方法提高承载力同时提高结构刚度;以外包钢构套、粘钢或碳纤维加固为基本方法。需要提高结构变形能力，则以增加连接构件、外包钢构套等为基本方法提高承载力。

　　3) 增设构件的方法予以改善原结构的结构体系明显的不合理，若条件许可，采取同时提高承载力和变形能力的方法，以使其综合抗震能力能满足抗震鉴定的要求。

　　4) 采取提高变形能力的方法改善结构的整体性。

　　5)应采取不使薄弱部位转移的局部处理方法;或通过结构体系的改变，使地震作用由增设的构件承担，解决局部构件的构造问题。

　　3.2.2其次加固方案应做到重概念设计、重环境理念、重创新手法的体现。

　　3.2.2.1重概念设计。建筑的结构体型、场地情况及构件受力状况，对建筑结构的抗震性能有显著的影响。应从结构布置和连接构造、加固结构体系、新旧构件连接、抗震分析十的内力和承载力调整、加固材料和加固施工的特殊要求等方面考虑概念设计。根据结构的实际情况，正确处理好下列关系。

　　① 减少扭转效应。增设构件或加强原有构件，均要考虑对整个结构产生扭转效应的可能，尽可能使加固后结构的重量和刚度分布比较均匀对称。对难以改变建筑的体型，通过结合加固、维修和改造，减少不利于抗震的因素。

　　② 改善受力状态。加固设计要防止结构构件的脆性破坏;要避免局部加强导致刚度和承载力发生突变，加固设计要复核原结构的薄弱部位，采取适当的加强措施，并防止薄弱部位的转移;

　　③ 加强薄弱部位的抗震构造。对不同结构类型的连接处，房屋平、立面局部突出部位等，地震反应加大等这些薄弱部位，加固时要采取相应的加强构造。

　　④ 考虑场地影响。在条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段，水平地震作用应按规定乘以增大系数1.1～1.6。针对建筑和场地条件的具体情况，加固后的结构要选择地震反应较小的结构体系，避免加固后地震作用的增大超过结构抗震能力的提高。

　　⑤加强新旧构件的连接。连接的可靠性是使加固后结构整体工作的关键，设计时要予以足够的重视。

　　⑥新增设的抗震墙、柱等竖向构件，不仅要传递竖向荷载，而且是直接抵抗水平地震作用的主要构件，因此，这类构件应自上至下连续并落到基础上，不允许直接支承在楼层梁板上。对于新增构件基础的埋深和宽度，应根据计算确定。板墙和构架的基础埋深，一般宜与原构件相同。

　　⑦女儿墙、门脸、出屋面烟囱等非结构构件的处理，应以加强与主体结可靠连接、防止倒塌伤人为目的。对不符合要求时，优先考虑拆除、降低高度或改用轻质材料，然后再考虑加固。

　　⑧ 加固所用砂浆强度和混凝土强度一般比原结构材料强度提高一级，但强度过高并不能发挥预期效果。

　　3.2.2.2重环境理念。对环境的影响。采取人性化方案、专门对策，减少对日常生活影响。例如，尽量采用外部加固、干作业、集中加固的等方案。

　　3.2.2.3重创新手法。随着技术的进步，当现有建筑的具体条件合适时，应尽可能采用新的成熟的技术，包括采用隔震、减震技术进行加固设计。

　　3.3施工、监督过程

　　校安工程所涉及地域面广，特别是广大边远农村，施工队伍素质差，缺少相应的培训。而加固技术因不同地区在自然条件、建设环境、建设成本等方面存在差异，又要考虑不同结构、不同年代建筑的加固改造需求，房屋采取的加固形式也五花八门，诸多因素造成校安加固工作的难度加大，现就相关重要细节和节点构造在从施工角度进行详细阐述。

　　3.3.1加固施工

　　3.3.1.1墙体加固。对砌筑砂浆强度较低的墙体，行之有效的方法是水泥砂浆面层和钢筋网砂浆面层加固墙体或混凝土板墙加固，用之最多是钢筋网砂浆面层。当采用此种方法应注意几下几点： 1)钢筋网的保护层及钢筋距墙面空隙;2)双向梅花状布置的穿墙筋在穿墙筋位置，穿孔直径适当放大，一般为锚筋直径的2.5倍，双面加固时需贯通墙面;单面加固时深度为150mm。3)钢筋网与周边原有结构构件应有有效的连接。

　　3.3.1.2预制楼屋面板加固。预制楼屋面板与墙梁连接构造应有有效保证，增加板缝之间构造连接等。

　　水泥砂浆钢筋网双面加固 楼板末端角钢加固 砖柱混凝土加大截面加固

　　3.3.1.3独立砖柱及小墙段加固。此类部件应在满足竖向承载力的情况下，采取外包钢套或钢筋混凝土方法提高其抗震性能。

　　3.3.1.4加固中碳纤维布、配套树脂类粘贴材料及表面防护材料的使用。对中小学少部分的框架结构构件碳纤维布采用加固修复是比较理想的方法。此项技术是采用配套胶粘剂将碳纤维布粘贴于混凝土表面，起到结构补强和抗震加固的作用。广泛适用于建筑物梁、板、柱、墙的加固。施工时通常将加固区域梁、板面打磨平整，并将浮灰清除干净，转角处磨成圆角，圆弧半径≥20mm，再 用丙酮清洗砼表面以清除油脂，涂一层饱满均匀的粘接剂，然后将碳布粘贴上去并沿碳布受力方向按压赶出气泡，反复滚压，以使碳布与砼表面紧密结合。碳布搭接长度及搭接位置应满足规范要求，一般般情况下梁面需粘贴2层及以上时。 碳布粘贴完毕后须刷面胶一遍,粘抹粗砂，胶体凝固后再分两次涂抹25mm高强砂浆作为防护材料。

　　3.3.1.5植筋施工。该技术系一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术，可植入普通钢筋，也可植人螺栓式锚筋，施工过程应请注意在凿除和打孔过程中应避开原钢筋，避免遇到和破坏原结构钢筋，如遇到要重新选孔。新老砼结合处原砼面凿毛，凹凸面深度不少于6mm,钢筋植入前要将植入部分的钢筋用钢丝刷除锈至基层。选筋根据植筋拉拔力试验数据等综合确定。

　　3.3.1.6裂缝修补。该技术根据混凝土裂缝的起因、性状和大小，采用不同封护方法进行修补，使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复;主要适用于已有建筑物中各类裂缝的处理，但对受力性裂缝，除修补外，尚应采用相应的加固措施。砖墙体裂缝可采用钢筋砂浆补强措施补强。

　　钢筋砼裂缝修补 钢筋砼增大截面 外包钢 粘贴钢板

　　3.3.1.7混凝土表面处理技术。该技术是指采用化学方法、机械方法、喷砂方法、真空吸尘方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油迹、残渣以及其它附着物的专门技术。

　　3.3.2监督管理

　　抗震加固工程质量监管。上文提到校安工程涉及区或面广，施工队伍素质参参差不齐，加强监管是保证安全生产及工程质量的关键。在监管上应做到以几点。①制定区域内针对加固工程质量监管办法，实行加固工程开工条件验收制度。完善质量监管要点和验收流程;②质量监管提前介入，全面掌握、全面控制;③推行加固工程专项设计交底制度，加固样板件各方认可制度;④完善文件变更档案管理及备案制度;⑤建立加固工程评优机制;　。

　　4对中小学校舍安全工程长治管理几点建议

　　为了确保各级各类学校校舍安全， 让“所有学校的建筑，都要建成最安全的，也就是让群众最放心、让家长最放心、让学生最放心的地方”。务必做到几下几点：1、以县域为单位根据县域的城镇化发展及各项结构的调整并结合相关上位规划做好长远教学布点发展规划。提出近期建设规划，做好拆并计划。新建学校选址意向应做到避开易淹、易涝、易灾等抗震不利地段，将交通便利、环境优越、安全舒适的场地留给学校。以此杜绝因自然灾害给孩子们带来的伤害。2、做好园区内修建性布局规划，不随意改扩建校舍，不随意改变园区内交通、疏散通道等布局。3、通过鉴定普查工作，对不能通过加固使用校舍给予坚决拆除，不抱有侥幸心理。3、新建校舍严格按现行规范设计建造，加强监督管理。

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