章劍鋒

建筑工程專家們希望通過對本次地震的深入評估，汲取經(jīng)驗和教訓(xùn)，從而形成一套較為可靠、可行的地震災(zāi)害設(shè)防技術(shù)方案，降低類似災(zāi)害給社會帶來的不幸概率。

汶川地震發(fā)生之后的短短數(shù)日，中國當(dāng)代一批頗具造詣的建筑工程專家陸續(xù)入川。他們之中，有一些人是應(yīng)政府征召前往，有一些則完全是自發(fā)成行。雖然來自五湖四海，但是殊途同歸，他們旨在盡己所能地向當(dāng)?shù)卣峁┘夹g(shù)幫助，為震區(qū)遭到不同程度損毀的一系列土木工程做災(zāi)害應(yīng)急評估。

“作為專業(yè)工程技術(shù)人員，我們都很踴躍”，中國建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)所的副總工程師肖從真說，這無疑是一次機會。不同于以往關(guān)在實驗室里做模擬實驗，地震是最真實也是最殘酷的實驗，通過現(xiàn)場考察，有助于研判當(dāng)前建筑工程抗震技術(shù)的得失。

擁有工學(xué)博士學(xué)位的肖從真是結(jié)構(gòu)工程專家，他所在的中國建筑科學(xué)研究院本次一共向四川派出7支專家隊伍。對于人心惶惶的災(zāi)區(qū)，這些來自首都的工程技術(shù)專家可以起到一定的安撫作用。當(dāng)他們外出工作的時候，常常會陷入提心吊膽、不敢歸家的群眾的包圍?！拔覀儠o他們一個明確的技術(shù)判斷，對于震損不嚴(yán)重的房屋，建議他們搬回去住，不要露宿街頭。”肖從真說。

肖博士目前已隨隊回京，但他說不久之后將再次入川。這一場突如其來的地震已經(jīng)給成都的房地產(chǎn)市場蒙上陰影，人心渙散，人們對于建筑物的可靠性充滿疑慮，專家出面可以從技術(shù)角度提供心理疏導(dǎo)。

不過，提供社會心理救助并非工作重心。他們要做的，是從專業(yè)技術(shù)角度出發(fā)，徹底弄明白本次地震何以令建筑物出現(xiàn)大面積損毀，從而導(dǎo)致超過6萬群眾頃刻殞命或遭到終身傷害。

另一件需要群策群力去解決的事情是，能否通過對本次地震的深入評估，汲取一些經(jīng)驗和教訓(xùn)，從而形成一套較為可靠、可行的地震災(zāi)害設(shè)防技術(shù)方案，降低類似災(zāi)害給社會帶來的不幸概率。

環(huán)節(jié)一：圈梁、構(gòu)造柱

肖從真所在的專家組在震區(qū)呆了兩周時問。兩周內(nèi)，他們走遍了大部分值得一看的現(xiàn)場。這些現(xiàn)場并不在當(dāng)時道路尚未搶通的汶川和北川，而是房屋雖然大面積傾毀，但仍存有一些未垮塌建筑，因而具有評估考察意義的地區(qū)，分別在德陽、綿陽、廣元境內(nèi)。

四川省建設(shè)廳按不同的震毀程度對整個震區(qū)進行了破壞級別劃分，一共劃出四個區(qū)，成都市屬于地震破壞四類區(qū)，建筑基本上安然無恙。但是出成都向北，進入分布在破壞三類區(qū)和二類區(qū)的都江堰、什邡、綿竹、江油、青川等地，震毀程度則基本相當(dāng)，房屋損毀嚴(yán)重。

民房和校舍的損毀是諸多建筑物中較為突出的兩類。民房、特別是農(nóng)村的房屋，沿襲了中國傳統(tǒng)民居自搭自建的慣例，沒有經(jīng)過系統(tǒng)的設(shè)計與規(guī)劃，以致在地震中成片倒塌。肖從真說，依照國際建筑業(yè)界通行的說法，這種建筑物是非工程化的，抗震性能必定很差。

舉一個有反差的例子。據(jù)肖從真說，四川省建設(shè)廳一位曾在德陽市蹲點的副廳長，在當(dāng)?shù)負(fù)p毀嚴(yán)重的農(nóng)村房舍中，發(fā)現(xiàn)有一座房屋出人意料沒有垮塌，與這座房屋緊挨著的相鄰房屋也幸免于難，向屋主討原因，得到的回答是：我就花了800塊錢找人設(shè)計了一下。

設(shè)計如此重要，是因為它需要遵循一個系統(tǒng)的規(guī)范，特別是抗震規(guī)范。而在抗震規(guī)范中，建筑物的圈梁和構(gòu)造柱是必須設(shè)置的兩類抗震結(jié)構(gòu)要件。令肖從真痛心的是，就是這兩類必備要件，在他考察過的一些房屋中，根本沒有設(shè)置。

圈梁和構(gòu)造柱技術(shù)是在唐山地震之后得到的建筑抗震實用經(jīng)驗之一，它們通常是用混凝土澆注相應(yīng)數(shù)量的鋼筋而成。通俗而言，圈梁類似于腰帶，具有捆束作用，它應(yīng)該分布在每個樓層；而構(gòu)造柱則類似于支架，具有支撐和拉接功能，它應(yīng)該依據(jù)工程規(guī)范需要分布在房屋角部和縱橫墻交界處。這二者的作用是加強建筑物的剛度、穩(wěn)定性和整體性，使之不會在外力侵襲下輕易散架。

在1976年唐山地震的廢墟中，所發(fā)現(xiàn)的一些沒有倒塌的房屋，基本上都修筑了圈梁和構(gòu)造柱。這一經(jīng)驗后來被寫入建筑物抗震規(guī)范之內(nèi)加以推廣。迄今為止，該規(guī)范版本雖幾經(jīng)修訂，這一項卻始終未變。

環(huán)節(jié)二：抗震縫、混凝土

作為房建專家，北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院的周長東副教授這一次也被派人四川，他所在的隊伍利用一周時間走訪了成都鐵路局轄下100多處房屋建筑工程，并對沿途的民用房屋也進行相應(yīng)考察和分析。令周長東感慨的是，假如那些房子都設(shè)置了圈梁和構(gòu)造柱這兩類要件，那么在這次地震中，幾乎可以肯定，很多房屋都能確保不倒。因為沒有，所以必倒無疑；因為必倒無疑，所以傷亡慘重。

在現(xiàn)場考察的時候，周長東還發(fā)現(xiàn)，一些房屋不僅沒有設(shè)置圈梁和構(gòu)造柱，連國家規(guī)范中的抗震縫設(shè)置也被忽略。對于一些相鄰建筑，規(guī)范一般都要求二者之間設(shè)置相應(yīng)寬度的抗震縫。這種縫隙的設(shè)置隨著建筑物高度的不同而有所不同，目的是要避免地震來臨時兩座相鄰建筑由于挨得過緊而相互碰撞倒塌。但周長東的所見表明，他們沒有嚴(yán)格遵守這一規(guī)范，一些建筑根本不留縫隙，有一些建筑雖然留有縫隙，但不夠標(biāo)準(zhǔn)，要么寬度不夠，要么就被實物填充。地震發(fā)生后，一些建筑因為相互碰撞而損毀。

周長東說，這都是些細(xì)部問題、小問題，但不容忽視，否則就是致命的。

除了民用房屋，校舍的設(shè)計也存在不夠合理的一面。在什邡縣的紅白鎮(zhèn)，周長東見到了一座呈L字型設(shè)計的校舍，L型的一側(cè)已經(jīng)傾覆。他說，校舍的設(shè)計整體性不好，這是倒塌的一個原因。

據(jù)他介紹，當(dāng)前的外廊式校舍設(shè)計大都是兩道縱面墻、兩排柱，大開間，走廊外挑式，這種懸壁式的走廊設(shè)計不利于建筑物的整體穩(wěn)定，剛度小，支撐少。他認(rèn)為，如果在兩面縱墻、兩排柱之外，外廊外側(cè)也能設(shè)置一排柱子，房屋的穩(wěn)定性就要好很多?！翱梢韵胂螅慌胖颖黄茐牡?，還有兩排，仍能支持住房子。如果是兩排柱，只要一排出問題，整座房屋必倒無疑”。

按照抗震規(guī)范，學(xué)校的校舍比之于普通房屋，設(shè)防烈度需要提高一度，按乙類建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防，但是兩排柱的懸挑設(shè)計，在大地震產(chǎn)生的高烈度中一定會出問題，“三排柱和四排柱之間沒有質(zhì)的差別，但兩排柱和三排柱是有差別的”。

肖從真說，從專業(yè)角度來看，校舍設(shè)計就是一個抗震不利的結(jié)構(gòu)，橫墻間距大，縱墻開洞多，任何人去設(shè)計可能都會得出同一種平面布局，這是由于功能需要使然，就需要采取結(jié)構(gòu)加強措施。

施工質(zhì)量也是一個問題。周長東的同事楊慶山看到，震區(qū)內(nèi)很多居民習(xí)慣使用脆性較大的材料筑屋，這加劇了地震的摧毀效力。而且混凝土的質(zhì)量令人堪憂，主要問題是級配不合理?；炷烈话阌缮白?、水泥和石子組成，如何配置均有一定之規(guī)，特別是石子，不能大小不均，水泥、砂子、石子之間的比例要勻稱、合適。而在震區(qū)內(nèi)，石子的粒徑大小差別很大，砂漿難以將之裹粘住。

肖從真看到的普遍情況則是，筑屋用的混凝土里充滿自河里撈出來的鵝卵石，未經(jīng)破碎，表面光滑，級配不好，難以填滿縫隙。

而大量房屋傾倒之后遺留下無計其數(shù)的混凝土殘跡，依據(jù)以往處置經(jīng)驗，要么只能充當(dāng)工地填料，要么干脆被送入垃圾場，將耗費許多精力和資源。經(jīng)過專門分撿、剔除或粉碎，混凝土完全可以實現(xiàn)再利用，用于地基加固、道路工程墊層、室內(nèi)地坪及地坪墊層、非承重混凝土空心砌塊、混凝土空心隔墻板或蒸壓粉煤灰磚等。在美國和新加坡，類似的再利用率已超過60％，震區(qū)重建時，也值得嘗試。

環(huán)節(jié)三：經(jīng)濟制約下的技術(shù)手段

對于西部的偏遠(yuǎn)縣、鄉(xiāng)以至農(nóng)村而言，由于整體社會收入水平偏低，且缺乏必要的建設(shè)監(jiān)管制度，客觀的經(jīng)濟基礎(chǔ)對人們產(chǎn)生主觀限制，他們只能走上少花錢、湊合著辦事的路子。地震之后，以遭災(zāi)程度各異為表征的城鄉(xiāng)差距于是隨之顯現(xiàn)。

自震區(qū)一路走出來，北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院副院長楊慶山說，災(zāi)害景象中，可以看到地區(qū)差異、貧富差距的影子，房屋“好的很好，差的很差”，有的完好無損，有的則倒得不成樣子。

6月4日訪問歸國，楊慶山旋即隨團奔赴震區(qū)。他們以成都為大本營，鋪開三條考察線路，分別是都江堰一條、漢旺一條、紅白一條。這位知名結(jié)構(gòu)專家說，災(zāi)難的出現(xiàn)，有一些雖然是技術(shù)問題，但背后實是經(jīng)濟因素所致。比如學(xué)校校舍倒塌，因為沒有足夠的資金，但計劃要蓋足夠多的房，設(shè)計人員只能想辦法節(jié)省。控制造價，壓縮成本，質(zhì)量就很難保證。

他的同事周長東也說，四川地區(qū)的經(jīng)濟狀況畢竟不如沿海城市，因為窮，抗震設(shè)防等級并不高，有的是6度，有的是7度?？拐鹪O(shè)防烈度低，磚混結(jié)構(gòu)房屋所要求的構(gòu)造柱和圈梁的設(shè)置就少，而磚、沙和石材往往就地取材，造價相對便宜；如果要提高設(shè)防烈度，則鋼筋和混凝土的用量增多，成本提高，“對貧困家庭來說，增加一兩千塊錢也不是個小數(shù)目”。

其他專家也有類似感受。在震區(qū)呆了兩周的肖從真，有一次走到龍門山鎮(zhèn)探訪。那個鎮(zhèn)位于因這次地震而著名的龍門山地震斷裂帶上，其中有一個叫寶山村的村子，自稱要建設(shè)“西部第一村”，據(jù)說固定資產(chǎn)達(dá)到16億元。有了錢后房子蓋得漂亮、結(jié)實，地震后老房子倒掉了，新房子卻還在。

“經(jīng)濟實力提高了，才可能按規(guī)范去投入。”肖從真說，至于技術(shù)問題，都是有辦法解決的。

在他眼里，有那么一批被“精打細(xì)算”建出來的房子。建設(shè)資金要么可以保守地建一層，要么可以冒險地建兩層，建一層不易倒，建二層易倒。可是，但凡人都有僥幸心態(tài)，總覺得地震概率不高，于是建了兩層，又不按照規(guī)范操作，結(jié)果招來滅頂之災(zāi)。

在綿陽現(xiàn)場，肖從真看到，有一座房子整體結(jié)構(gòu)都不算壞，唯獨樓上的一座塔樓快要倒塌，檢查之后發(fā)現(xiàn)，下半截都挺好，就是塔樓里省了4根3米長的柱子，這就節(jié)省下多少錢了呢——大概5000元左右，“這就要倒了，倒了就要死人。這樣省真是可悲?！彼f，他們這一次在震區(qū)現(xiàn)場深切感受到，哪怕墻上有手指頭那么粗的一根鋼筋，有時候那就是救命用的，“就省了這么一根鋼筋，一條人命就只值這么一根鋼筋?”

然而，固有的社會經(jīng)濟問題的解決，從來不是揮手即去的易事。缺少資金，這幾乎是過去多年間震區(qū)群眾筑屋安居的一個限制條件。問題是，在經(jīng)濟實力不夠的時候，少花錢是否就意味著不能蓋出有質(zhì)量的、牢靠的房子?

工程專家給出了部分答案。目前在國外較廣泛采用的一種隔震技術(shù)，是在樓房的基座中墊上一層橡膠墊，當(dāng)?shù)卣饋砼R，這層橡膠墊可以將強烈的地震波過濾，從而大大削減大地撕裂時對于建筑物造成的威脅。這種技術(shù)現(xiàn)時在國內(nèi)只被小范圍采用，主要用于多層建筑。中國建筑科學(xué)研究院曾有技術(shù)人員向一些項目做過推廣。肖從真說，據(jù)他們測算，因為采用了這項技術(shù)，在北京一座六層高的樓房造價可能會增加100元/m²。

在這一次地震中，甘、陜兩地存在一些采用了隔震技術(shù)的房子，前往勘察過的專家告訴記者，那些房子沒有搖動，也沒有毀壞。

此外，北京交通大學(xué)土木建筑學(xué)院的一位老師也發(fā)現(xiàn)，有一種“密肋結(jié)構(gòu)”的房屋，可以最大限度地降低地震對于房屋的損害。這種結(jié)構(gòu)主要是對柱子進行技術(shù)處理，增加柱子在墻體之間的分布密度，柱子用鋼筋、混凝土澆筑，柱體細(xì)小但分布縝密。據(jù)說，較之目前房屋結(jié)構(gòu)中那種粗而疏的柱子布局，這種結(jié)構(gòu)的抗震性能好，投入資金少，而且還可以將許多工業(yè)廢料循環(huán)利用到墻體上，比較環(huán)保。

在建筑技術(shù)改進的同時，能否給予貧困地區(qū)群眾相應(yīng)的筑屋補貼也值得考慮。進入震區(qū)的工程技術(shù)專家們對此也交換過意見。楊慶山認(rèn)為，不能只是給錢，首要問題是提供技術(shù)支持，如果只是一味給錢，在缺少技術(shù)指導(dǎo)的時候，人們還是會走老路，可能會拿去買豬仔，仍舊按原來經(jīng)驗建房，問題不會得到解決。

“需要指導(dǎo)他們提高抗震能力”，楊慶山說，建造房屋的時候，建房主體可以將自己的大致想法報告給地方規(guī)劃院、建設(shè)局的技術(shù)人員，尋求技術(shù)幫助，當(dāng)房屋的設(shè)計符合標(biāo)準(zhǔn)并被審查通過后，接下來再談?wù)a貼的問題。

周長東則提議，既然人們通常不了解建筑科學(xué)，政府完全可以考慮設(shè)計一套建筑結(jié)構(gòu)圖集，讓需要建房的人免費拿去參考，以保證質(zhì)量?！皢为氃O(shè)計要花錢，他也沒有這個意識。政府出圖集，讓他參照著建就行了”。

環(huán)節(jié)四：設(shè)計規(guī)范與施工進度

正規(guī)設(shè)計、正規(guī)施工，盡管并不能消除所有建筑質(zhì)量隱患，但一直強調(diào)這一點的工程專家們表示，這會減低悲劇的范圍和程度。

建筑工程在這些專家眼里是被作為“千年大計”看待的，雖然地震本身不足以直接對人的生命和財產(chǎn)構(gòu)成危害，但是不牢靠的建筑工程卻可以。因此，在建造過程中，盡量保守、謹(jǐn)慎、細(xì)致，就變得非常必要。

在被劃入地震破壞一類區(qū)的映秀鎮(zhèn)，肖從真看到一座倒塌的中學(xué)，那座樓的底層已經(jīng)全部被摧毀，基座失陷，二層以上樓體整個斜斜地插在那里，沒有全部倒下去。他用照相機將這個場景攝取下來，“很不幸，這里邊死了人”。

雖然這次地震遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了當(dāng)?shù)氐脑O(shè)防烈度，致使許多可能質(zhì)量并不算壞的房屋無法保存下來，但他認(rèn)為，從學(xué)校的倒塌現(xiàn)場來看，建筑是合格的。當(dāng)?shù)亟ㄖ锟拐鹱罡咴O(shè)防烈度是7度，但這次地震帶來的烈度達(dá)到11度。地震發(fā)生時，除了底層受力倒塌，房屋整體完好，說明這座建筑設(shè)計、施工還是比較成功的——它至少能夠確保二層以上多數(shù)人的生命安全。

他認(rèn)為，要想保證所有建筑都能如此堅固和幸運，需要合理確定一個地區(qū)可能遭受的地震烈度，“這是工程設(shè)計的依據(jù)”。

一場地震將建筑物的美麗外衣盡數(shù)揭去，問題逐一暴露出來。在都江堰，周長東遇到一座尚未交付使用的商住混合樓，這座底

框結(jié)構(gòu)樓的底層功能是臨街商鋪，只有幾根“雞腿”式的柱子支撐，沒有墻。地震之后，柱子碎裂，鋼筋裸露出來，有一些已經(jīng)斷裂。但是房子沒有倒掉。

周長東說，可以看出，施工質(zhì)量還是可以的，否則底層可能會被抹平。但他對于該座建筑的設(shè)計不夠滿意，認(rèn)為僅依靠底層幾根柱子支撐整個建筑體是不夠的，在柱子之間要適當(dāng)增加幾堵抗震墻，或者將底層柱子的截面適當(dāng)加大，以便增強底層建筑的抗震剛度。

在另一處現(xiàn)場，周長東看到，一座連體建筑的一半已經(jīng)倒掉，幾塊預(yù)制屋板掛在因為設(shè)置了圈梁而沒有倒塌的另一半建筑上。此次地震因為預(yù)制板垮塌致使多人喪生，這種在唐山大地震中已使很多人斃命的結(jié)構(gòu)形式，還沒有退出建筑市場，目前仍在偏遠(yuǎn)農(nóng)村和城鎮(zhèn)被運用，但其整體性遠(yuǎn)不如現(xiàn)澆樓板的整體性好，即使過大的地震烈度令現(xiàn)澆樓板開裂，那也不至于一擊即潰。周長東說，在地震高發(fā)區(qū)，應(yīng)該盡量少用或不用預(yù)制板。

從工程專家們實地勘測搜集到的信息來看，震區(qū)內(nèi)一些從前的設(shè)計和施工看上去趨于保守的建筑，在此次地震中經(jīng)受住考驗，沒有倒塌。這些建筑提高了設(shè)防等級，或者進行了相應(yīng)的加固技術(shù)處理。最重要的是，他們都還算比較規(guī)范。

對于中國這樣一個頻度高、強度大、震源淺、分布廣的多地震國家而言，人們幾乎沒有辦法躲開地震災(zāi)害。因此，重建工作需要避免重蹈上述諸多覆轍。

當(dāng)然，建筑結(jié)構(gòu)安全的根本還在于選址。北京科技大學(xué)防災(zāi)減災(zāi)學(xué)科博士生導(dǎo)師、土木工程系副主任宋波說，此次震害中倒塌的房屋與選址不夠科學(xué)也有關(guān)系。

應(yīng)甘肅省政府和該省土木工程科學(xué)研究院的邀請，宋波于明末前往甘肅勘察災(zāi)情。當(dāng)他們走到與四川接壤的隴南市武都區(qū)，放眼望去四周全是山。在這種惡劣環(huán)境中，很多人只好在山坡上、甚至泥石流潛發(fā)地域蓋房子。不只是民居，當(dāng)?shù)貧庀缶诌B同一些校舍也建在地勢陡峭的一座孤山包上，被地震襲擊得一塌糊涂。

宋波說，選址的時候，沒有考慮到孤島附近可能發(fā)生的地震波傳播放大與疊加效應(yīng)。在那種陡峭山包上，場地效應(yīng)會嚴(yán)重影響建筑結(jié)構(gòu)安全。

由于震區(qū)的地理環(huán)境限制，沒有更好的場所可以筑屋。宋波說，選址時需要參考相應(yīng)的地質(zhì)資料。重要的是一定要避開地震斷層，新舊河道地帶也要避開，水邊的泥土是沉積的，容易松動。在他看來，因地治宜的規(guī)劃和建設(shè)十分必要。

操之過急也是建筑大忌。宋波希望震區(qū)重建之時不要出現(xiàn)這種情況，否則會埋下隱患。他提醒道，目前震區(qū)是對口援建，援建方難免會受邀功心態(tài)影響而相互攀比，趕進度、搶時間不能有違建筑規(guī)律。

宋波曾于1991年赴日本做訪問研究，在那個地震高發(fā)的國度里生活了12年，親歷了1995年的阪神地震及恢復(fù)重建的全過程，這個城市震后重建用八九年時間，不急不徐，一切都按部就班。

建設(shè)進度快，效果未必就好。而在眼下，一味講求速度的建設(shè)比比皆是，早前國內(nèi)一些建筑就曾搶出“三天一層”的建設(shè)進度，風(fēng)頭出盡，殊不知背后埋下何種隱患。在建筑工程學(xué)界，說起來這是一件表露無知之事。周長東介紹，混凝土澆注之后，會有一個自然硬化上升的過程，為了貪求進度，一些工程會使用早墻劑等人工輔助手段，可能使需要7天的自然拆膜時間大大縮短，問題卻可能由此積攢。

“大口號和大原則是需要的，但一定要腳踏實地干事兒”，宋波說，良好的設(shè)計企業(yè)和良好的施工企業(yè)需要協(xié)調(diào)一致，不能相互扯皮。驗收環(huán)節(jié)也非常重要，在國外，每完成一道工序，驗收時都要實地一一攝取細(xì)部影像，存入檔案，以備非常?？稍趪鴥?nèi)，有一些建筑現(xiàn)今可能連圖紙都找不到。

這位防災(zāi)減災(zāi)專家告誡道，“所有環(huán)節(jié)都要做好，不能湊合?！?/p>

目前震區(qū)是對口援建，援建方難免會受邀功心態(tài)影響而相互攀比，趕進度、搶時間不能有違建筑規(guī)律。