茂名学校抗震加固学校加固施工方案报价

地震时建筑物的破坏是造成地震灾害的主要原因。现有建筑物有的是旧时代修建的,或相当一部分在《74抗震设计规范》颁布前设计建成,未考虑抗震设防,有些虽然考虑了抗震,但由于原定的地震基本烈度偏低,与《中国地震烈度区划图(1990)》(国家地震局、建设部于1992年6月颁布实行)相比,并不能满足相应的设防要求。唐山地震以来建筑抗震鉴定加固的实践和震害经验表明,对现有建筑按现行设防烈度进行抗震鉴定,并对不符合鉴定要求的建筑采取对策和抗震加固,是减轻地震灾害的重要途径。
一、抗震鉴定的基本要求
一般说,抗震鉴定是对房屋所存在的缺陷进行“诊断”,包括下列步骤:
(1)原始资料搜集,如勘探报告、施工图、施工记录和竣工图、工程验收资料等,资料不全时,要有针对性地进行必要的补充实测;
(2)建筑现状的调查,了解实际情况与原始资料相符合的程度、施工质量和维护状况;并注意有关的非抗震质量问题;
(3)综合抗震能力分析,既有抗震概念的宏观判断,也有数值的计算;
(4)鉴定结论和治理,主要对不符合鉴定要求的房屋提出相应的维修、加固,改造或更新的抗震减灾对策。
二、震鉴定中应注意的问题
抗震鉴定的目标为:经鉴定符合标准要求的建筑,在遭遇到相当于抗震设防烈度的地震影响时,一般不致倒塌伤人或砸坏重要生产设备,经修理可继续使用。
1、重点检查内容房屋的高度是否**高,层数是否**过,层高是否**过4m;抗震墙的厚度(120mm砖墙稳定性差,一般不作为抗震墙)和间距是否满足要求;墙体的砂浆强度等级(查阅图纸和施工验收记录,必要时应现场检测)和砌筑质量(可结合施工验收记录和现场调查确定);墙体交接处的连接,关键是否咬槎砌筑,有无拉结措施,有无烟囱,通风道等严重削弱交接处截面的情况;女儿墙和出屋面烟囱等易引起倒塌伤人的部位的检查,墙体布置的规则性。
2、外观和内在质量要求墙体不空鼓、无严重酥碱和明显歪斜;支撑大梁、屋架的墙体无竖向裂缝,承重墙、自承重墙及其交接处无明显裂缝;木楼、屋盖构件无明显变形、腐朽、蚁食和严重开裂;混凝土构件仅有少量微小开裂或局部剥落,钢筋无露筋、锈蚀。
三、主要抗震加固方法
现有建筑抗震加固前必须进行抗震鉴定,因为抗震鉴定结果是抗震加固设计的主要依据。建筑抗震鉴定和加固的设防标准比抗震设计规范对新建工程规定的设防标准低。因此不可按抗震设计规范的设防标准对现行建筑进行鉴定;也不能按现有建筑抗震鉴定的设防标准进行新建工程的抗震设计,降低要求。加固方案应根据抗震鉴定结果综合确定,可包括整体房屋加固、区段加固或构件加固。按加固形式,抗震加固方法可按如下分类:
1、增大结构抗震能力的加固方法
(1)增强自身整体性加固法。该法用于加强结构构件本身,恢复或提高构件的承载力和抗震能力,主要用于震前修补结构缺陷或震后对出现裂缝的构件进行修复加固,一般不做为单独的抗震加固方法使用。如:1)压力灌注水泥浆加固法。2)压力灌注环氧树脂浆加固法。3)铁把锯加固法。
(2)外包加固法。指在结构构件外面增设加强层,以提高结构构件的抗震能力、变形性能和整体性。这种加固方法是一种常用的抗震加固方法,某些方法能大幅度提高结构的抗震能力。如:1)外包钢筋混凝土面层加固法。2)钢筋网水泥砂浆面层加固法。3)钢构套加固法。4)粘钢加固法。5)碳纤维加固法
(3)增设构件加固法。通过在原有结构构件以外增设构件能够有效提高结构抗震承载力、变形性能和整体性,对某些承载力、变形不足的构件进行补偿。在采用增设构件进行抗震加固设计时,必须要考虑增设构件对结构整体计算和抗震性能的影响。1)增设墙体加固法。2)增设构造柱、圈梁加固法。3)增设拉杆加固法。4)增设柱子加固法。5)增设支撑加固法。6)增设支托加固法。7)增设门窗框加固法。
(4)增强连接加固法。构件可靠的连接是保证结构抗震性能、防止倒塌的一个非常重要的关键措施,抗震要求结构构件必须可靠连接。如果原有结构构件承载力能够满足,但构件间连接差,则必须采取增强连接的措施。1)拉结钢筋加固法。2)压浆锚杆加固法。3)钢夹套加固法。
(5)替换构件加固法。对原有强度低、韧性差的构件用强度高、韧性好的构件来替换。通常采用的有:1)钢筋混凝土替换砖。2)钢构件替换木构件。
2、减小地震作用加固法
(1)隔震加固法。采用铅芯阻尼橡胶支座,能够延长低层和多层结构的自振周期,通过隔震支座的大变形来减少其上部结构的水平地震作用,从而减少地震破坏。
(2)消能减震加固法。消能减震是采用设置消能器来控制预期的结构变形,增大结构阻尼,同时减少结构的水平和竖向地震作用,从而使主体结构在罕遇地震下不发生严重破坏,该法适用范围较广。
(3)被动控制减震加固法。运用被动控制的基本原理,通过在房屋顶部设置调谐质量,主要降低低阶振型的地震作用。这类加固技术,往往同既有房屋加层技术结合应用,可以在不对下部结构进行加固的情况下,进行房屋加层,新加的房屋质量采用隔震橡胶支座同既有房屋连接,从而减小了原有加固的地震作用,实际上相当于对既有房屋进行了抗震加固。


2008年5月12日四川省汶川大地震造成了巨大的生命伤亡和经济损失,其中以学校类建筑灾害较为严重,学校类建筑在此次地震*范围崩塌损坏,产生了非常恶劣的社会影响。汶川地震*造成了50多万间房屋的倒塌,而其中学校建筑6898间,一方面是由于施工质量存在各种问题,另外一方面是由于结构本身的因素所造成的。通过震害的情况来看,在地震中损坏以致倒塌的中小学建筑主要为砖砌结构,且建造时间均较早,并没有进行正规的抗震设计,另外一些倒塌建筑则为预制板结构,与此相对应的近10年建造的钢筋混凝土框架结构在地震中则表现良好,损伤较轻,且多为填充墙破坏。根据这次大地震带来的惨痛教训,我国颁布了《建筑工程抗震设防分类标准》,其中规定:幼儿园、小学、中学的教学用房以及宿舍和食堂,抗震设防类别应不低于重点设防类,即不低于乙类。基于此,我国从2009年开始对学校的既有建筑物进行大规模的抗震加固改造工作,目的是尽量提高学校类建筑的抗震水准,以满足标准要求,加固设计和措施对抗震效果的影响十分巨大。本文正是从此点出发,详细分析了学校类建筑的结构形式特点和几种类型,进一步阐述了抗震加固措施,最后对学校建筑的抗震加固提出了几点建议,以供参考。
2.学校类建筑分类与结构特征
学校建筑按照结构形式来区分,主要分为砌体结构、混凝土框架结构和混合结构几类。砌体结构其为水泥砂浆、转和石块建造的结构,缺乏钢筋串联,其一方面各部分连接较弱,同时没有延性阶段,如果其破坏则为突然的脆性破坏,这种结构特点导致了其破坏毫无征兆,且较*发生连续倒塌破坏;混凝土框架结构是现代建造技术常采用的一种结构形式,具备较好的抗震性,现在建造的通过可以满足抗震需求,然而一方面对于老旧建筑,由于当初设计规范与当前不符以及结构老化等方面原因,导致了抗震不能满足当前需求,另外是2008年汶川地震后国家对学校类建筑提出了新的明确要求,即其抗震设防不能低于重点设防工程,之前建造的建筑同样需要进行一定的加固补强。
学校类建筑具有大开间、大采光窗的建筑形式,需要墙体凿开,抗震墙面积则会较少且不规则,墙体的不连续导致了抗侧刚度低,这种形式下墙体很*破坏,如为砌体结构,则抗震性能会很差。此外,学校建筑中的横向往往建造***限,主要则是为了刻意满足大空间的需求,这种**限会导致建筑物的整体性较差。正如汶川地震中造成惨重伤亡的情况,当前既有的学校类建筑往往采用预制楼板,这是具有争议的,如切实按照连接部位整浇,加强节点,可具备良好的整体性,然而以我国现在的建造施工技术此点往往是很难达到的,在地震下随着墙体的平移,预制板与墙体非常*脱离,导致预制板滑移脱落,真正的成为了“杀人板”。
3.抗震加固措施
根据国家标准规定[1-3],当前已有的学校建筑大部分均需要进行一定的加固补强措施。相应于不同的结构形式具有不同的实施措施。按照加固的不同施工方法和位置,主要分为外加固、内加固和夹板墙加固三类。外加固,顾名思义就是通过在建筑物的外侧增加构造柱、圈梁和抗震墙等方法来加固建筑物,从而加强整体性,实现抗震协同工作,此方法的优势在于不占用室内面积,完全不影响原建筑的使用功能。内加固法则是在内部添加构造柱、圈梁和拉杆等,一般不会增设抗震墙,因在内部这会严重影响其原有功能,如实在必要且可改变功能时,抗震墙间距过大则可适当添加。夹板墙加固法则是在原有墙体基础上的加固措施,其通过采用钢筋网水泥砂浆面层等手段加固墙体,提高墙体的抗剪切能力。
对于不同的建造造型和特征,需选用不同的抗震加固方案,存在一个方案优化的过程。一般从施工方便、技术先进、经济效益、加固质量等四个方面来对方案进行评估。施工方便是基础,技术先进是**,经济效益是关键,加固质量是目标。施工方便是确定加固方案时首先必须考虑的,方案的优劣,首先在于施工是否方便可行,没有良好的施工性会对抗震加固造成巨大的障碍。确定方案是否可行之后,需要进一步考虑其简便性,如果施工会造成巨大的费用支出且工期较长,会影响到施工质量,需要考虑其他方案或者加以改进;技术先进作为加固工作开展的**,其满足先进性才能保证施工进度,对于工期要求严格的特殊工程等,此点往往重点考察;经济效益好是关键,在进行加固改造时经济问题不可避免和回避,对于每个建筑,都需要有针对性的进行选择加固方法,同时必须根据具体情况考虑经济实用与否,这样加固方案才具有实际意义;加固质量作为加固工作进行的目标,是需要通过各种措施加以保证的,加固是对原建筑的补强,保证其质量才能保证加固工作有意义。
4.结论与建议
正如本文前面所阐述,汶川地震之后,按照我国现行的标准规定,学校类建筑具有不同于一般建筑的抗震重要性,这对许多原有建筑提出了抗震加固的要求。在进行抗震加固之前,首先需要对原结构进行评估,分清其结构体系,鉴定其强度等级,并对关键部位进行检测,以此做好原建筑的评估工作,才方便下一步工作进行。

建筑物除了承受竖向荷载外，还要承担风和地震水平荷载的作用，建筑物越高，这个水平荷载效应就越明显。我国41%的国土、50%以上的城市位于地震烈度7度以上的地区，面临的地震灾害形势非常严峻。地震是人类面临的较严重的突发性的自然灾害之一，对人民的生命和财产安全造成很大的危害。自我国1900年有记录以来，地震成灾面积达30多万平方公里，房屋倒塌达700万间。
1、传统的减震隔振
1.1 传统抗震方法
地震造成的破坏给人类留下的烙印是深刻的。而我们结构工程师一直没有停止过对建筑物抗震的研究。建造抗强烈地震的建筑物和构筑物成为建筑工程领域重要的课题。为了抵御地震灾害，通常的建筑结构设计采用的是抗震设计，强调的是“抗”，即采用“延性结构体系”适当控制结构物的刚度，但容许结构构件（如梁、柱、墙、节点等等）在地震时，进入非弹性状态，并且具有较大的延性，以消耗地震能量，减轻地震反映，使结构物“裂而不倒”。
这种体系在很多情况下是有效的，但也存在很多局限性：首先，由于结构物的承重构件在地震时进入非弹性状态，对某些重要的结构物是不容许的（纪念性建筑、装饰昂贵的现代化建筑、原子能发电站等）;其次，对于一般性建筑，当遭遇**过设防烈度地震时，由于主体结构已发生严重非弹性变形，在地震后难以修复或在强地震中严重破坏，甚至倒塌，其破坏程度难以控制;再次，随着地震强度的增大，结构的断面和配筋都相应增大，造成经济的“浪费”。
1.2 传统抗震方法的缺点与不足传统抗震结构主要利用主体结构构件屈服后的塑性变形能和滞回耗能来耗散地震能量，这使得这些区域的耗能性能变得特别重要，而一旦由于某些因素导致这些区域产生问题，将严重影响到结构的抗震性能，产生严重破坏，由于破坏部位位于主要结构构件，其修复是很难进行的。
由于传统抗震结构是以防止结构倒塌为目标，其抗震性能在很大程度上依赖于结构（构件）的延性，以往的许多研究也注重于提高结构（构件）的延性方面，却忽略了对结构损伤程度的控制。
1.3 传统的抗震方法在提高结构性能方面有较多困难。
传统抗震结构的耗能能力主要依赖于主体结构的延性。既要求主体结构强度高，又要求延性好，很难实现。
1.3.1 框架结构许多研究者推荐强柱弱梁体系作为较合适的抗震框架体系。该体系可将地震输入能量分散在结构的许多部位耗散掉，甚至可以控制塑性铰出现的顺序与部位，延性对于使建筑物在罕遇地震中保存下来固然很重要，但这些预期的塑性铰区在中等程度的地震中也会产生，延性也同时应被看作是一种“破坏”。后期修复费用也很高。
1.3.2 剪力墙结构剪力墙结构体系具有抗侧刚度大，在水平地震作用下的侧移小，其总的水平地震作用也大等特点，常见的震害一般来说为墙面的斜向裂缝或是底部楼层的水平施工缝发生水平错动，当底部屈服后，剪力墙的抗侧作用就很小，且剪力墙的耗能也基本集中与底部塑性铰区域，上部墙体对抵御强震无显着作用。而且剪力墙要承担一定的竖向荷载，因此底部的破坏也十分难修复。
1.3.3 框架-剪力墙结构从抗震概念设计来说，框架-剪力墙结构具有了多道抗震防线。有框架和墙体组成的抗震结构中，框架的刚度小，承担的地震作用力小，而弹性极限变形值和延性却较小。整个结构在地震作用下，墙体很快**过自身的较小弹性极限变形，出现裂缝，水平承载力下降，此时框架尚未充分发挥自身的水平抗力;墙体开裂后，框架承担的地震力增大，同时由于结构刚度的变化，地震作用效应也发生了变化。但无论是剪力墙还是框架，都是主体结构的一部分，损伤坏后的修复工作都是比较困难的，而且花费也不小。
2、减振、隔震和振动控制的现状鉴于上述传统抗震方法的缺点与不足，并在全部了解地震引起结构震动的全过程
由震源产生地震动，通过传播途径传递到结构上，从而引起结构的震动反应。通过在不同阶段采取震动方法控制措施，就成为不同的积极抗震方法。
2.1 隔震
2.1.1 基地隔震
（1）夹层橡胶垫隔震装置用于隔震装置的橡胶垫块，可用天然橡胶，也可用人工合成橡胶（氯丁胶）。为提高垫块的垂直承载力和竖向刚度，橡胶垫块一般由橡胶片与薄铜板叠合而成。
（2）铅芯橡胶支座这样就使支座具有足够的初始刚度，在风荷来和制动力等常见载荷作用下保持具有足够的刚度，以满足正常使用要求，但强地震发生时，装置柔性滑动，体系进入消能状态。
（3）滚珠（或滚轴）隔震有自复位能力的;有加铜拉杆风稳定装置;横向油压千斤顶位的。另外，还有加消能装置的，消能装置有软消能杆剪，铅挤压消能器，油阻尼器，光阻尼器等。
（4）悬挂基础隔震
（5）摇摆支座隔震同原理还有踏步式隔震制作，用于细高的结构物，如烟囟、桥墩、柜体筒体建筑物等。
（6）滑动支座隔震上部结构与基础之间设置相互滑动的滑板。风载、制动力或小震时，静摩擦力使结构固结于基础上;大震时，结构水平滑动，减小地震作用，并以其摩擦阻尼消耗地震能源。
为控制滑板间的摩擦力，使之满足隔震要求;在滑板间可以加设滑层。目前常用的滑层有：涂层滑层（聚氯乙烯）、粉粒滑层（铅粒、沙粒、滑石、石墨等）。
2.1.2 悬挂隔震悬挂隔震使将结构的全部或大部分质量悬挂起来，是地震动传递不到主体质量上，产生较小的惯性力，从而起到隔震作用。悬挂结构在桥梁、火电厂锅炉架等方面有大量应用。着名的43层中国香港汇丰银行新大楼采用的就是悬挂结构。
2.1.3 隔震应用的注意事项：
（1）隔震实际上会使原有结构的固有周期延长，在下列情况下不宜采用隔震设计：
基础土层不稳定;下部结构变性大，原有结构的固有周期比较长;位于软弱场地，延长周期可能引起共振;制作中出现负反力;
（2）隔震装置必须具有足够的初始刚度，这样能满足正常使用要求。当强震发生时，装置柔性消震，体系进入消能状态。
（3）隔震装置能使结构在基础面上柔性滑动，在地震来时这样必然会产生很大的位移。为减低结构的位移反应，隔震装置应提供较大的阻尼，具有较大的消能能力。
2.1.4 隔震体系的优点：
明显有效地减轻结构的地震反应。从振动台地震模拟试验结果及美国，日本建造的隔整结构在地震中的强震记录得知，隔振体系的结构加速度反应只相当于传统结构（基础固定）加速度反应的1/31/10.这种减震效果是一般传统抗震结构所望尘莫及的。从而能非常有效地保护结构物或内部设备在强地震冲击下免遭任何毁坏。确保安全。在地面剧烈震动时，上部结构仍能处于正常的弹性工作状态。这既适用于一般民用建筑结构，确保居民在强地震中的**安全，也适用于某些重要结构物和重要设备。
3、小结
减震技术为建筑的抗震设计和抗震加固提供了一条崭新的途径，它克服了传统结构“硬碰硬”式的抗震设计方法，具有概念简单、减震机理明确、减震效果显着，安全可靠等特点。虽然现有的规范和规程对这方面阐述的不够完善，现行的国内软件也没有提供这方面的计算程序，不过可以预言，减震技术以其不可忽视的优点，将成为21世纪建筑减震防灾的重要手段和方法，为减轻地震对人类造成的危害作出巨大贡献。为人类营造一个更加安全舒适，更加绿色环保的工作和生活环境。

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**及全国校安程工程**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*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。