陳 宇
(翰林(福建)勘察設(shè)計有限公司 福建福州 350000)
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福州地區(qū)既有校舍第二批次鑒定的若干思考
陳 宇
(翰林(福建)勘察設(shè)計有限公司 福建福州 350000)
對福州地區(qū)既有校舍第二批次鑒定中發(fā)現(xiàn)的若干問題進行了論述,認(rèn)為:校舍鑒定報告應(yīng)平行提供安全性鑒定結(jié)論和抗震鑒定結(jié)論,并提出綜合處理建議;設(shè)計依據(jù)不明確時,可結(jié)合設(shè)計時間以及設(shè)計抗震構(gòu)造措施綜合確定后續(xù)使用年限;抗震措施不符合要求時,若計入其構(gòu)造影響后的綜合抗震能力滿足要求,鑒定結(jié)論不必再列出抗震措施問題;新建建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)加強保護層厚度的設(shè)計深度;日常維護制度的完善勢在必行;校舍功能布局?jǐn)M調(diào)整時,校方宜在鑒定之前提供給鑒定單位。最后針對《福建省中小學(xué)校舍安全保障長效機制實施意見》提出了關(guān)于校舍年檢制度的建議。
既有中小學(xué)校舍;安全性鑒定;抗震鑒定
根據(jù)《福建省中小學(xué)校舍安全工程實施方案》[1],福州地區(qū)已于2011年完成了大量既有中小學(xué)校舍的抗震鑒定工作,該批次的鑒定工作主要由我司聯(lián)合福建省建筑工程質(zhì)量檢測檢測中心有限公司等檢測單位共同完成。鑒定對象為經(jīng)校舍安全排查確定需委托專業(yè)機構(gòu)進行鑒定的既有校舍,其主要特點為設(shè)計施工資料不齊全,或原設(shè)計未考慮抗震設(shè)防,或建設(shè)年代久遠(yuǎn),多為磚混結(jié)構(gòu)。對此類校舍的抗震鑒定問題,已有文獻[2-5]進行了論述,包括:既有建筑抗震鑒定應(yīng)強調(diào)結(jié)構(gòu)的綜合抗震能力,含結(jié)構(gòu)體系、整體性連接構(gòu)造等宏觀控制與構(gòu)造鑒定,以及抗震驗算[2];結(jié)構(gòu)方案及其確定的結(jié)構(gòu)體系和傳力途徑是影響結(jié)構(gòu)安全的最重要因素[3];總結(jié)了既有中小學(xué)校舍普遍存在的抗震缺陷以及處理對策等[4-5]。
近兩年,福州地區(qū)教育行政主管部門根據(jù)《福建省中小學(xué)校舍安全保障長效機制實施意見》(以下簡稱“實施意見”)[6],組織實施了第二批次既有中小學(xué)校舍鑒定工作。本批次校舍有別于上一批次的共性特點為“較為良好”,即設(shè)計施工資料較為齊全,原設(shè)計已考慮抗震設(shè)防,且主要為1990年以后設(shè)計建造的框架結(jié)構(gòu)。經(jīng)上一批次既有校舍鑒定與加固改造后,后續(xù)需鑒定的既有校舍或許均具有上述“較為良好”的共性特點。由于第二批次相當(dāng)數(shù)量校舍是我司在20世紀(jì)90年代至21世紀(jì)初參與設(shè)計的,且后期大量的校舍加固改造設(shè)計工作市局委托我司負(fù)責(zé)完成,因此本次校舍鑒定工作仍主要由我司配合省建筑工程質(zhì)量檢測檢測中心有限公司完成?,F(xiàn)有文獻[2-5]的論述對第二批次校舍鑒定仍然有著很好的借鑒意義,本文不再贅述,但提出了其它若干思考,供后續(xù)的校舍鑒定參考。
1.1 校舍鑒定內(nèi)容與鑒定結(jié)論的問題
《福建省中小學(xué)校舍安全工程實施方案》[1]已明確校舍鑒定內(nèi)容包括安全性鑒定與抗震鑒定。《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023[7]主編所著文獻[2]說明了抗震鑒定對象為經(jīng)安全性鑒定可滿足正常使用要求的現(xiàn)有建筑,表明校舍鑒定內(nèi)容包括安全性鑒定與抗震鑒定是合理的。但工程實踐表明在校舍鑒定結(jié)論表達與理解方面存在一定混亂。
準(zhǔn)則標(biāo)準(zhǔn)《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50153[8]將既有結(jié)構(gòu)的可靠性評定內(nèi)容分為安全性、適用性、耐久性和必要時的抗災(zāi)害能力(含地震區(qū)建筑的抗震鑒定),表明安全性鑒定與抗震鑒定是兩個平行的概念,其鑒定方法有差異,結(jié)構(gòu)分析時荷載組合不同,提供的鑒定結(jié)論也不同[9]。安全性鑒定依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50292[10],其鑒定結(jié)論為提供安全性等級,分為Asu、Bsu、Csu及Dsu 4個級別;抗震鑒定依據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023[7],其鑒定結(jié)論為符合鑒定標(biāo)準(zhǔn)要求或不符合鑒定標(biāo)準(zhǔn)要求。以單跨框架結(jié)構(gòu)校舍為例。依據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023[7],乙類設(shè)防的單跨框架結(jié)構(gòu)應(yīng)直接評為綜合抗震能力不符合鑒定標(biāo)準(zhǔn)要求,并采取改變結(jié)構(gòu)體系的方法進行加固;依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50292[10],其安全性等級或許可評為Asu或Bsu級。雖然其安全性總體符合規(guī)范要求,但因綜合抗震性能不符合要求仍應(yīng)加固。
現(xiàn)相關(guān)方較普遍存在的誤解是僅評為Csu或Dsu級的校舍才需加固,顯然是錯誤的。合理對策是校舍鑒定報告應(yīng)平行提供安全性鑒定結(jié)論和抗震鑒定結(jié)論,并根據(jù)該兩個結(jié)論提出是否需要加固的綜合處理建議。
1.2 后續(xù)使用年限的確定問題
《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023[7]和文獻[2]考慮現(xiàn)有的經(jīng)濟技術(shù)條件,按建造年代和原設(shè)計執(zhí)行的規(guī)范將后續(xù)使用年限分為30年、40年、50年三檔;相應(yīng)地,分別采用A類、B類、C類建筑抗震鑒定方法,其鑒定內(nèi)容有所不同,達到的設(shè)防目標(biāo)也略有差異。規(guī)范的規(guī)定是明確的,但工程實踐中困擾的是,福州地區(qū)在規(guī)范更新期間的校舍設(shè)計施工圖紙中,相當(dāng)大量并未明確寫出設(shè)計所依據(jù)的規(guī)范號。此時后續(xù)使用年限的確定可結(jié)合設(shè)計時間以及設(shè)計抗震構(gòu)造措施綜合判斷,其中對于設(shè)計時間,鑒于1993年7月1日之前的設(shè)計通常尚未執(zhí)行89系列設(shè)計規(guī)范,此時其后續(xù)使用年限一般可取30年(A類建筑); 2003年1月1日之前的設(shè)計一般仍執(zhí)行89系列設(shè)計規(guī)范,此時其后續(xù)使用年限可取40年(B類建筑)。
參考“可靠性”的定義,安全性鑒定也同樣應(yīng)該確定后續(xù)使用年限,如同新建建筑設(shè)計時應(yīng)注明設(shè)計使用年限?!睹裼媒ㄖ煽啃澡b定標(biāo)準(zhǔn)》GB50292[10]僅給出了后續(xù)使用年限的確定原則:根據(jù)既有建筑的使用歷史、當(dāng)前技術(shù)狀況和今后的維修使用計劃,由委托方與使用方共同確定。鑒于校舍鑒定應(yīng)根據(jù)安全性鑒定與抗震鑒定結(jié)果提出綜合處理建議,本文建議校舍鑒定時,安全性鑒定的后續(xù)使用年限宜按抗震鑒定的后續(xù)使用年限取相同值,并以該時間參數(shù)為基準(zhǔn)對結(jié)構(gòu)分析時的荷載取值進行折減。
1.3 抗震措施的鑒定問題
B類、C類建筑的抗震鑒定應(yīng)綜合考慮抗震措施和現(xiàn)有抗震承載力進行判斷,部分鑒定人員對此的誤解是兩者均需滿足要求,導(dǎo)致難以根據(jù)鑒定報告提出合理的處理措施。最大的困擾可能是柱、梁的箍筋問題,相當(dāng)大量的鑒定報告指出部分所檢柱、梁的箍筋分布不符合鑒定標(biāo)準(zhǔn)要求,鑒于澆筑混凝土過程中鋼筋移位、施工失誤,甚至惡意的偷工減料,實體結(jié)構(gòu)中部分柱、梁箍筋分布不符合要求是較為普遍的問題之一。但根據(jù)此類鑒定結(jié)論,后續(xù)處理措施要面對的尷尬是:加固范圍如何確定,即全數(shù)加固還是部分加固;按“頭痛醫(yī)頭腳痛醫(yī)腳”的思路,解決這個尷尬的直接方法是全數(shù)檢測,但顯然在工程實踐上難以實施。事實上,《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023[7]強調(diào)的是結(jié)構(gòu)的綜合抗震能力,當(dāng)抗震構(gòu)造措施不滿足要求時,抗震承載力驗算應(yīng)計入構(gòu)造的影響進行綜合評價,規(guī)范也明確給出了影響系數(shù)的取值。工程實踐表明,相當(dāng)大量的工程由于現(xiàn)有抗震承載力較高,計入構(gòu)造影響后其綜合抗震能力可滿足要求,此時并不需要因為箍筋問題而加固。
類似的抗震措施問題還包括結(jié)構(gòu)的規(guī)則性、軸壓比等。此類抗震措施問題屬于抗震鑒定的中間環(huán)節(jié),當(dāng)計入其構(gòu)造影響后綜合抗震能力可滿足要求時,此類抗震措施問題可不必整改;相應(yīng)地,抗震鑒定結(jié)論不必再列出此類抗震措施問題,以免相關(guān)方對鑒定結(jié)論及后續(xù)處理產(chǎn)生誤解。
中小學(xué)校舍因其所處環(huán)境較為良好,且結(jié)構(gòu)構(gòu)件通常有粉刷裝修,其耐久性隱患總體并不突出。但本批次校舍鑒定暴露出既有校舍存在規(guī)律性的局部耐久性隱患:部分校舍外圍結(jié)構(gòu)構(gòu)件的外側(cè)面,以及多數(shù)校舍的陽臺欄板鋼筋出現(xiàn)一定程度的銹蝕,局部出現(xiàn)順筋銹脹裂縫。外圍結(jié)構(gòu)構(gòu)件的外側(cè)面與陽臺欄板的共性特點是處于露天環(huán)境,對于福州地區(qū)校舍即為二a類環(huán)境;相對地,校舍其余結(jié)構(gòu)構(gòu)件處于一類室內(nèi)環(huán)境。
耐久性設(shè)計的重要性毋庸置疑,式(1)為承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式,表明結(jié)構(gòu)設(shè)計不考慮耐久性損傷的影響,在設(shè)計使用年限內(nèi)應(yīng)預(yù)期不出現(xiàn)影響安全與適用性能的耐久性損傷。相應(yīng)地,《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010[11]自2002版起新增“耐久性規(guī)定”章節(jié),針對不同的設(shè)計使用年限、環(huán)境類別區(qū)別規(guī)定了最低混凝土強度等級、最大氯離子含量、保護層厚度等。
γ0S≤R
(1)
式中:R=R(fc,fs,ak,…)/ γRd
就校舍外圍結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐久性設(shè)計而言,采取不同的混凝土材料或許難有實際的操作性,采取不同的保護層厚度是合理的選擇。(表1)為福州地區(qū)關(guān)于保護層厚度的常用設(shè)計表格,即設(shè)計文件通常僅根據(jù)規(guī)范列出保護層厚度設(shè)計指標(biāo)供施工方“選擇”。此類設(shè)計屬于通用設(shè)計,對于具體項目缺乏針對性或深度不夠,且屬于細(xì)節(jié)問題易導(dǎo)致施工失誤。建議校舍結(jié)構(gòu)設(shè)計時,針對不同環(huán)境的結(jié)構(gòu)構(gòu)件直接給出保護層設(shè)計值,如室內(nèi)柱、梁、板,外圍柱、梁的外側(cè)面,陽臺欄板等。這同樣適用于其它建筑物。
文獻[8]對日常維護的要求為必要的檢測、防護與維修。文獻[9]論述了日常維護對既有建筑在設(shè)計使用年限內(nèi)完成預(yù)定功能的重要性,也指出了目前既有建筑維護制度不完善的主要原因,為目前的政策法規(guī)對日常維護的執(zhí)行方或出資方的規(guī)定不明確。
本批次校舍鑒定發(fā)現(xiàn)因日常維護不足導(dǎo)致各類損傷,影響結(jié)構(gòu)安全或使用安全。(圖1)為某校舍鋼格柵欄板耐久性損傷,顯然影響欄板抗推能力,其混凝土碎塊也易墜落傷人;其損傷可能有設(shè)計、施工問題,也必然有日常維護不足的問題,因欄板屬易更換構(gòu)件。(圖2)為某校舍外墻粉刷空鼓易墜,且位于人流出入口。其它問題如屋面防水材料的使用年限明顯低于設(shè)計使用年限,但并未及時更換,導(dǎo)致滲漏及相應(yīng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐久性損傷;外墻面磚不適應(yīng)環(huán)境溫度反復(fù)作用而墜落傷人等。
以上表明既有建筑日常維護制度的完善勢在必行。
由于歷史原因,市區(qū)內(nèi)校舍多為歷經(jīng)多年分批建設(shè),校區(qū)內(nèi)各棟校舍建筑風(fēng)格往往不統(tǒng)一,教學(xué)功能、建筑布局也存在諸多不方便、不合理的情況,原有校舍及功能布局亟待提升。本次校舍鑒定后,絕大多數(shù)學(xué)校希望結(jié)合校園文化建設(shè)內(nèi)容進行抗震加固改造,因此本次校安改造內(nèi)容主要有以下5個部分:①結(jié)構(gòu)抗震加固;②建筑立面造型改造;③室內(nèi)裝修;④水、電、暖改造及局部修繕;⑤功能布局調(diào)整。其中第⑤項功能布局調(diào)整對于鑒定工作有一定影響,如部分教學(xué)樓改為辦公樓,辦公樓局部樓層改為圖書閱覽室及藏書室,某些大開間教室改為階梯教室或?qū)嶒炇业取I鲜稣{(diào)整將改變建筑的抗震設(shè)防類別,以及局部區(qū)域荷載大幅度提高。因此校方在鑒定工作之前宜知會鑒定單位,按調(diào)整后的使用功能開展工作,在荷載大幅度提高的區(qū)域加大檢測數(shù)量,這對于鑒定報告的針對性和準(zhǔn)確性大有幫助,也為后續(xù)的改造設(shè)計提供更適用的數(shù)據(jù)。
如前所述,本批次校舍鑒定系根據(jù)“實施意見”[6]組織實施的首次鑒定,其鑒定對象的共性特點為“較為良好”。但因新修訂的《建筑工程設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223[12]將框架結(jié)構(gòu)校舍的設(shè)防類別由標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類提高至重點設(shè)防類,包括單跨框架等結(jié)構(gòu)體系在內(nèi)的部分抗震措施不符合規(guī)范要求;同時由于框架抗震等級提高一級,少數(shù)校舍的抗震承載力也不足。部分校舍尚存在前述耐久性問題、日常維護不足所致的問題,表明本批次委托專業(yè)機構(gòu)進行校舍鑒定是必要的。
“實施意見”[6]為提高全省中小學(xué)校舍的防震減災(zāi)能力,要求建立校舍安全年檢制度,其中一項要求為“達到重點設(shè)防類抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的,每5年進行一次鑒定?!睆募夹g(shù)角度或許過于嚴(yán)格,如本批次已鑒定的校舍,若其抗震性能符合鑒定標(biāo)準(zhǔn)要求時應(yīng)注明后續(xù)使用年限(30年、40年或50年),其定義為“在這個時期內(nèi),建筑不需重新鑒定和相應(yīng)加固就能按預(yù)期目的使用、完成預(yù)定的功能”[7]。本文建議,可每年進行定期檢查,這相當(dāng)于前述日常維護檢查;若檢查發(fā)現(xiàn)存在《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023[7]規(guī)定的需鑒定的條件如設(shè)防烈度提高,或存在《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50292[10]規(guī)定的需鑒定的條件如改變功能等,再委托專業(yè)機構(gòu)進行鑒定,以避免不必要的浪費。
(1)校舍鑒定報告應(yīng)平行提供安全性鑒定結(jié)論和抗震鑒定結(jié)論,并綜合該兩個結(jié)論提出是否需要加固的處理建議。
(2)當(dāng)原設(shè)計依據(jù)的規(guī)范不明確時,可結(jié)合設(shè)計時間以及設(shè)計抗震構(gòu)造措施綜合確定后續(xù)使用年限;安全性鑒定的后續(xù)使用年限宜與抗震鑒定取同一值。
(3)抗震措施不符合鑒定標(biāo)準(zhǔn)要求屬于鑒定的中間環(huán)節(jié),當(dāng)計入其構(gòu)造影響后綜合抗震能力可滿足要求時,抗震鑒定結(jié)論不應(yīng)再列出此類抗震措施問題,以免相關(guān)方對鑒定結(jié)論產(chǎn)生誤解。
(4)新建建筑結(jié)構(gòu)的保護層厚度設(shè)計現(xiàn)普遍采用通用設(shè)計模式,建議深化。
(5)既有建筑普遍缺乏日常維護,導(dǎo)致出現(xiàn)一定的安全問題或使用問題,日常維護制度的完善勢在必行。
(6)因校舍功能布局調(diào)整引起的建筑設(shè)防類別改變或局部區(qū)域荷載大幅度提高,校方宜在鑒定工作之前提供給鑒定單位。
(7)關(guān)于《福建省中小學(xué)校舍安全保障長效機制實施意見》[6]規(guī)定的校舍年檢制度,建議在每年進行定期檢查的基礎(chǔ)上,結(jié)合規(guī)范要求是否請專業(yè)機構(gòu)作進一步鑒定。
[1] 福建省中小學(xué)校舍安全工程實施方案[Z].閩政辦〔2009〕109號.
[2] 程紹革,史鐵花,戴國瑩,等.現(xiàn)有建筑抗震鑒定的基本規(guī)定[J].建筑結(jié)構(gòu),2010,40(5):1-7.
[3] 徐有鄰,邸小壇.房屋倒塌規(guī)律調(diào)查分析及結(jié)構(gòu)抗災(zāi)性[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報,2011,32(5):1-8.
[4] 柳炳康,郝星.安微省中小學(xué)校舍抗震鑒定與加固若干問題探討[J].施工技術(shù),2011,40(337):94-97.
[5] 童菁,田涌.對貴州省中小學(xué)校舍抗震鑒定與加固的一些思考[J].四川建筑科學(xué)研究,2010,36(5):94-99.
[6] 福建省中小學(xué)校舍安全保障長效機制實施意見[Z].閩政辦〔2014〕45 號.
[7] GB50023-2009建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2009.
[8] GB50153-2008工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008.
[9] 林建京等.既有建筑可靠性鑒定實踐理念與風(fēng)險防范[J].建筑結(jié)構(gòu),2015,45(9):7-10.
[10] GB50292-1999民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1999.
[11] GB50010-2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2012.
[12] GB50223-2008建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008.
Considerations on 2ndassessment of existing school buildings in Fuzhou
CHENYu
(Hanlin Survey and Design Institute Co.Ltd., Fuzhou 350000)
Some issues of 2nd assessment of existing school buildings in Fuzhou were discussed.The school building assessment reports should provide both safety assessment conclusion and aseismic assessment conclusion, and the suggestions of the comprehensive treatment.While design foundation is not clear, the subsequent service life can be determined by design time and aseismic structural measures.While the aseismic measures cannot meet the requirements and the aseismic capability meets the requirements, the problems on aseismic measures should not be list in the conclusion.Structural design of new buildings should strengthen the thickness of protection layer.Daily maintenance system is imperative under the situation.To adjust the proposed building functional layout, the school should previously provide the proposal to assessment institute.Suggestions of the school inspection system are given in the end on “Advises to develop the long-term safety and security implementation of primary and secondary schools in Fujian Province ”.
Existing middle and primary school buildings; Safety assessment; Aseismic assessment
陳宇(1971.11- ),男,高級工程師。
E-mail:459838797@qq.com
2016-08-25
TU3
A
1004-6135(2016)10-0047-04