关键词：建筑论文范文；教学楼；砖混结构；抗震性能缺陷；抗震性能鉴定；加固设计
教学楼的抗震鉴定与加固工作意义重大，关乎地震发生时广大师生的生命安全以及国家财产安全，社会关注度极高，影响范围广泛。特别是早期建造的砖混结构教学楼，普遍存在较多抗震性能方面的缺陷，存在抗震安全隐患。本文通过对某既有砖混结构教学楼的抗震鉴定结论进行深入分析，提出相应的抗震加固设计方案，旨在为同类工程提供参考借鉴。
引 言
校舍安全直接关系到广大师生的生命安全，为此国家先后部署并实施了一系列校舍建设工程。2009年，国家教育部出台了《全国中小学校舍安全工程实施细则》，正式启动全国中小学校舍安全工程。该工程对城乡各级各类中小学校舍展开全面排查、鉴定与建档工作，有效提升了校舍的综合防灾能力，同时推动了中小学校舍安全保障长效机制的建立，大幅减少了校舍安全隐患。在工程实施过程中发现，既有中小学校舍大量采用砖混结构，且建造时依据的是早期的抗震设防标准，无法满足现阶段重点设防类抗震设防标准的要求。因此，采取抗震加固措施是提高该类校舍抗震性能的有效途径。
1. 主要抗震性能缺陷和常用加固方法
通过大量排查与鉴定发现，既有砖混结构教学楼存在的抗震性能缺陷主要包括：建筑体型复杂、墙柱或楼板出现开裂现象、楼层超高、楼屋盖采用预制板、未设置构造柱和圈梁、材料强度不足、墙体抗压或抗震承载力不达标、易损易倒部位的局部尺寸不符合要求、楼梯间设置在房屋转角或尽端处等。这些情况都会对结构的综合抗震能力产生影响，在加固前需认真进行排查分析。
砖混结构常用的抗震加固方法主要有：采用压力灌浆修补裂缝、增设构造柱和圈梁、增设面层（包括水泥砂浆和钢筋网砂浆面层）、利用现浇钢筋混凝土板墙进行加固、增设抗震墙、在预制板处增设角钢支托或现浇叠合层、采用外包钢等。这些技术已被实践证明是行之有效的加固手段，在实际工程中应用较为广泛。
2. 工程实例
2.1 工程概况
上海某小学教学楼建于1985年，开间为7.8 m，进深为6.0 m，总长×宽为41.4 m×13.8 m，建筑面积为2115 m²，层高为3.4 m。上部主体结构为五层砖混结构，平面形式呈U形，采用纵横墙承重方式，墙厚为240 mm，局部窗间墙厚为370 mm，使用标准砖和混合砂浆砌筑。楼板和屋盖均采用预制板铺设，楼板厚度为120 mm。柱尺寸为240 mm×240 mm，梁与柱节点采用现浇工艺。设有圈梁，但纵横墙连接处未设置构造柱。基础采用条基，基础深度为1.5 m，场地类别为Ⅳ类。设计混凝土强度为C20，砖强度为：1、2层为MU10，3 - 5层为MU7.5；砂浆采用混合砂浆，强度为：1、2层为M10，3层为M5，4、5层为M2.5。
由于该教学楼建造时间较早，抗震设防标准相对较低，为保障教学楼的抗震安全，需对其进行抗震鉴定和加固，使其达到重点设防类抗震设防标准。
2.2 抗震性能鉴定和评估
教学楼按照B类砌体、乙类设防标准，从房屋结构现状调查复核、房屋完损状况调查、材料检测、变形测量、抗震措施鉴定分析以及抗震承载力验算等方面进行抗震鉴定，得出以下结论。
2.2.1 房屋现状复核、材料强度和变形测量满足要求
根据设计资料，房屋原建筑、结构图纸资料基本齐全，房屋结构承重体系、构件尺寸等与图纸基本相符。通过现场实测，梁、柱结构混凝土强度基本达到设计要求的C20，砂浆强度最小为M2.5，基本满足抗震鉴定标准要求。房屋整体倾斜变形不大，无明显规律，最大倾斜率为向北1.8‰，均在规定范围内，满足相关规定。
2.2.2 房屋多处裂缝和粉刷层剥落
教学楼外立面女儿墙与屋面交界处出现0.2 - 1.3 mm的水平裂缝；3层房间出现板底拼条裂缝，墙体粉刷层空鼓气泡并出现水平裂缝，墙体出现网状裂缝；4层墙体粉刷层大面积剥落，房间出现板底拼条裂缝；5层屋面板底粉刷层空鼓气泡，屋面走廊处板底粉刷层脱落，屋面板出现板底拼条裂缝。
2.2.3 部分抗震措施不满足要求
从结构体系、材料强度、整体性连接、易损易倒部位和楼梯间部位等方面进行抗震措施鉴定分析，该教学楼的抗震措施主要存在以下问题。
（1）楼盖、屋盖均采用预制板铺设，不满足“宜为现浇或装配整体式”的要求。
（2）未设置构造柱，不满足“现有砌体房屋的整体性连接构造在相应部位应设有钢筋混凝土构造柱或芯柱”的要求。
（3）最大高宽比（为2.78）超限，不满足“宜小于等于2”的要求。
（4）易损易倒部位的局部尺寸不满足鉴定标准要求，具体包括：承重窗间墙最小宽度为0.49 m（标准规定为1.2 m）；承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离为0.4 m（标准规定为1.5 m）；内墙阳角至门窗洞边的最小距离为0.37 m（标准规定为1.5 m）。
2.2.4 部分墙体抗震承载力不足
采用中国建筑科学研究院PM计算程序，依据原竣工图纸和本次检测结果，对砖混结构承重墙体进行抗震承载力验算。计算结果表明，1层轴纵墙、1 - 3层轴纵墙抗震承载力不满足要求；1、2层轴纵墙、1 - 3层轴纵向窗间墙肢受压承载力不满足要求。
3. 抗震加固方案设计
考虑到教学楼使用的安全性，需对该教学楼进行结构抗震加固设计，使其达到抗震重点设防类标准。加固后房屋后续使用年限为40年。
3.1 高宽比超限可不予处理
教学楼房屋中部高宽比超限，不满足规范关于结构体系的要求。但考虑到房屋整体平面呈门字形，几何结构稳定，因此房屋整体保持稳定，结构体系可不进行加固处理。
3.2 增设构造柱
教学楼未设置构造柱，因此拟在房屋四角、楼梯间、外纵横墙交界处增设混凝土构造柱，并采用拉筋与墙体连为整体。构造柱设置按照规范要求沿房屋全高贯通。
3.3 采用双面钢筋网砂浆面层加固抗震不足墙体
为提高纵横向刚度，增强变形能力及抗震能力，对不满足承载力要求的墙体需进行加固。拟对教学楼采用钢筋网水泥砂浆面层加固方法，该方法既可有效提高结构的抗震性能，又能减少对原有结构体系的扰动，保持教学楼的功能要求。
材料采用水泥砂浆，砂浆强度等级为M10，原墙面厚度240 mm，增加厚度为35 mm。水平钢筋和竖向钢筋均采用[此处原文档图片处应补充钢筋规格]，拉结筋采用[此处原文档图片处应补充钢筋规格]。施工工艺顺序为：砖墙表面粉刷层清理—钻孔并用水冲刷—锚筋安设—铺设两面钢筋网片—墙面浇水润湿—分层抹水泥砂浆并养护—墙面装饰。
3.4 采用压力灌浆修补法修补未加固墙体裂缝
裂缝修补的目的是使其满足结构整体性、适用性和观感的要求。教学楼墙体多处出现裂缝，但裂缝宽度较细，在裂缝上涂一层石灰，经一段时间后石灰没有开裂，说明裂缝已基本处于稳定状态。综合以上因素，拟采用修补效果较好的压力灌浆修补法进行裂缝修补。灌浆浆液掺入107胶作为外加剂，以延缓水泥的沉淀时间，并按不同裂缝宽度采用不同配合比，配置成稀浆（裂缝宽度为0.3 - 1 mm）、稠浆（裂缝宽度为1 - 5 mm）或砂浆（裂缝宽度大于5 mm）。稀浆配合比为水泥∶水∶107胶 = 1∶0.9∶0.2，稠浆配合比为水泥∶水∶107胶 = 1∶0.6∶0.2，砂浆配合比为水泥∶水∶107胶∶砂 = 1∶0.6∶0.2∶1。施工工艺顺序为：清理和贯通裂缝—布置和固定灌浆嘴—1∶2水泥砂浆封缝—灌水湿润—压力灌浆—二次补灌—拆除或切断灌浆嘴—表面清理抹平—冲洗设备。
3.5 采用角钢加固预制板与搁置端梁、墙的连接
教学楼的楼盖、屋盖均采用预制板，预制板之间缺乏可靠连接，楼、屋盖整体性差，无法与砖墙形成良好的空间协同变形能力，抗震效果不佳。拟采用角钢加固预制板与搁置端梁、墙的连接，增加预制楼板的搁置长度，加强整体性。加固范围包括除走廊板以外的其余全部楼板，预制板端加固。
3.6 加固施工注意内容
由于单体原有建筑基本完好，对单体进行结构抗震加固时，还需对加固后的外墙、内墙、楼地面、顶棚等破坏处进行修复，对各单体原有开裂、渗漏水处以及所有内外墙饰面和卫生间进行修缮。对于因结构加固和需要进行修缮的内外墙体的饰面，需凿去结构层以外部分，重新进行粉刷。其余内外墙体只需把面层刷毛（面砖需将面砖凿除），重新做面层，材料同原有内、外墙面层材料。对因结构加固破坏和开裂漏水的楼地面，将该房间原有楼面结构层以上面层铲除，重做面层，有防水要求的房间重做防水层，面层材料同原有建筑。对厕所地面，凿去结构层以上的面层，重新铺贴地砖，其完成面应低于相邻房间或走道的楼地面标高20 mm，并以1%的坡度坡向地漏。
4. 结束语
（1）砖混结构教学楼承载着众多师生的生命与希望，其抗震性能至关重要。早期建造的教学楼由于设计标准、施工质量、设防要求等因素，普遍不满足现行乙类重点设防要求。因此，对既有砖混结构教学楼进行抗震鉴定和必要的加固工作势在必行。
（2）由于既有建筑存在个体差异性，很难有统一的加固方法，因此应根据既有建筑的实际状况进行具体分析，合理选择加固方案。加固方案的确定，在依据现场实况和抗震鉴定结论的基础上，既要考虑建筑的整体综合抗震能力，也要注重经济实效和施工便利性。
