史鐵花

2008年汶川地震后，我國(guó)對(duì)學(xué)校建筑和醫(yī)院建筑等人員密集場(chǎng)所的抗震設(shè)防越發(fā)重視起來。學(xué)校建筑的抗震加固已經(jīng)在全國(guó)范圍內(nèi)大面積展開并多數(shù)已完成。然而醫(yī)院建筑的抗震加固還在籌劃中，就北京市來說，對(duì)于老舊醫(yī)院建筑，抗震鑒定工作已基本完成，但受各種因素，如房屋周轉(zhuǎn)、資金來源等影響，使得抗震加固遲遲無法大面積全面展開。因而全國(guó)范圍內(nèi)有不少老舊醫(yī)院建筑仍然有著嚴(yán)重的抗震隱患。正如習(xí)近平總書記在中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第三次會(huì)議上指出的那樣，我國(guó)自然災(zāi)害防治能力總體還比較弱，提高自然災(zāi)害防治能力，是實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興中國(guó)夢(mèng)的必然要求，是關(guān)系人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全和國(guó)家安全的大事，也是對(duì)我們黨執(zhí)政能力的重大考驗(yàn)，必須抓緊抓實(shí)。醫(yī)院建筑作為重點(diǎn)設(shè)防類建筑，地震時(shí)使用功能不能中斷，故現(xiàn)有醫(yī)院建筑的抗震安全應(yīng)該引起足夠重視并盡早付諸抗震鑒定和加固，真正體現(xiàn)“預(yù)防為主，防救結(jié)合”的防災(zāi)思想，實(shí)施震前預(yù)防是減少震后救援和地震損失的有力手段。本項(xiàng)目介紹一個(gè)典型老舊醫(yī)院建筑的抗震加固案例，供業(yè)主和實(shí)施各方參考。

項(xiàng)目概況

某醫(yī)院“工”形樓建于1958年，為地上六層（局部五層）、地下局部一層的磚混結(jié)構(gòu)房屋，總建筑面積23337平方米，建筑平面基本為“工”字形（建筑首層平面圖如圖1所示）?！肮ぁ弊中伪辈繛殚T診樓，南部為病房樓，中部東側(cè)為醫(yī)技樓、西側(cè)為急診樓。該房屋具有20世紀(jì)50年代醫(yī)院建筑的典型特征，其“工”字形醫(yī)院布局、紅磚加白灰線條外墻、厚重的水磨石地面等有著深刻的時(shí)代印記，這也是業(yè)主在本次加固改造中提出需保留原有風(fēng)貌原有歷史印記的部分。

圖1 首層建筑平面圖

該房屋已經(jīng)超過設(shè)計(jì)使用年限50年的限值，依據(jù)2006年中華人民共和國(guó)建設(shè)部第148號(hào)部長(zhǎng)令關(guān)于《房屋建筑工程抗震設(shè)防管理規(guī)定》以及《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50292—2015）和《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50023—2009）的相關(guān)規(guī)定，該房屋首先需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全和抗震鑒定并依據(jù)鑒定結(jié)果做相應(yīng)處理才能繼續(xù)使用，另外原有的病房樓各項(xiàng)設(shè)施也均已不能滿足醫(yī)院的使用功能要求，決定進(jìn)行加固和改造。

該房屋抗震設(shè)防類別為重點(diǎn)設(shè)防類，抗震鑒定按照后續(xù)設(shè)計(jì)使用年限為30年的A類的方法進(jìn)行。經(jīng)過結(jié)構(gòu)鑒定，安全性等級(jí)評(píng)定為Csu級(jí)，房屋局部危險(xiǎn)，應(yīng)當(dāng)立即采取措施，抗震不滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，需要進(jìn)行整體加固。

加固技術(shù)方案

該房屋由八道變形縫將其分為九個(gè)部分，結(jié)構(gòu)鑒定與加固也相應(yīng)分為九幢獨(dú)立房屋，其中“工”字形主體結(jié)構(gòu)靜力安全和抗震安全均不滿足要求。該房屋加固改造時(shí)因經(jīng)費(fèi)緊張，業(yè)主提出采用10～15年的后續(xù)使用年限來進(jìn)行結(jié)構(gòu)的鑒定和加固，項(xiàng)目組依據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50023—2009）（以下簡(jiǎn)稱鑒定標(biāo)準(zhǔn)）向業(yè)主介紹了后續(xù)使用年限依據(jù)建造年代劃分，分別有30年、40年、50年三種情況，并依據(jù)鑒定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)該房屋采用了后續(xù)使用年限為30年的A類抗震鑒定和加固的方法進(jìn)行（比起40年和50年業(yè)主還是能接受30年的后續(xù)使用年限）。對(duì)于靜力不滿足承載力要求的構(gòu)件進(jìn)行相應(yīng)的針對(duì)性的加固。對(duì)于抗震，因原有的鑒定報(bào)告按照現(xiàn)行抗震規(guī)范進(jìn)行構(gòu)件抗震承載力驗(yàn)算而得出相當(dāng)數(shù)量的墻體不滿足抗震要求而需要逐個(gè)加固，設(shè)計(jì)院按照鑒定標(biāo)準(zhǔn)A類砌體房屋的相關(guān)規(guī)定重新進(jìn)行了分級(jí)鑒定，采用樓層綜合抗震能力指數(shù)的方法進(jìn)行了房屋綜合抗震能力的評(píng)定。評(píng)定結(jié)果顯示除了第五層外，其余各層的樓層綜合抗震能力指數(shù)都有小于1的情況，均不滿足抗震要求，需進(jìn)行加固。

圖2 房屋加固的流程

對(duì)該建筑的加固依據(jù)安全性鑒定與抗震鑒定的結(jié)論，綜合考慮，確定加固方案，加固設(shè)計(jì)的流程如圖2所示。另外需遵循抗震加固設(shè)計(jì)原則，即首先是提高綜合抗震能力的原則（承載力、整體性），針對(duì)原結(jié)構(gòu)存在的缺陷，找出使結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)防目標(biāo)的關(guān)鍵，盡可能消除原結(jié)構(gòu)不規(guī)則、不合理、薄弱層等不利因素；其次抗震加固不同于工程事故處理，強(qiáng)調(diào)整體加固，避免構(gòu)件加固；同時(shí)結(jié)合使用功能、施工方法、環(huán)境影響和經(jīng)濟(jì)方面的要求，選擇相應(yīng)的加固方案；并保證加固措施的有效性,盡可能減少對(duì)原結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損壞，加固構(gòu)件與原結(jié)構(gòu)有可靠的連接，加固后應(yīng)避免出現(xiàn)新的薄弱層，保證新舊構(gòu)件的協(xié)同工作；最后充分利用地基基礎(chǔ)現(xiàn)有承載能力，盡可能減少地基加固工程量。

對(duì)于安全性不足的以構(gòu)件加固為主；對(duì)于抗震加固依據(jù)《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》（JGJ 116—2009）以整體性、抗震概念加固為主、以構(gòu)件加固為輔進(jìn)行綜合統(tǒng)籌加固，并在滿足承載力前提下盡量保持原有建筑的歷史風(fēng)貌特征、減少對(duì)原建筑房屋使用功能的影響、降低造價(jià)，即安全、適用、經(jīng)濟(jì)。加固后的樓層綜合抗震能力指數(shù)應(yīng)大于1，并應(yīng)防止出現(xiàn)新的綜合抗震能力指數(shù)突變的樓層，即加固后本層的受剪承載力不得大于相鄰下一層的20%，當(dāng)超過時(shí)，應(yīng)同時(shí)增強(qiáng)下一層的抗震能力直至滿足要求。

最終確定了加固方案：

1.靜力不足的構(gòu)件局部加固處理，抗震不足進(jìn)行體系加固。

該房屋由于縱向開洞較多，故主要是縱向抗震承載力不足，加固方式采用了底部幾層內(nèi)走廊縱墻全部加固的方式進(jìn)行，這樣既避免了從建筑外部加固外墻時(shí)大量開挖基礎(chǔ)對(duì)外部通行的影響，也減少了從房屋內(nèi)部加固外墻時(shí)對(duì)每間房屋原有水磨石地面的破壞。

2.橫墻依據(jù)分散間隔均勻分布的原則選擇進(jìn)行加固，最終樓層縱橫向綜合抗震能力指數(shù)都大于1，且相鄰上一層的樓層受剪承載力不超過下一層的20%以避免出現(xiàn)薄弱層或薄弱層轉(zhuǎn)移。

這樣既受力合理又統(tǒng)籌布局，對(duì)房屋的布局和使用面積影響最小，造價(jià)也不高。

具體加固方式為：

1.縱向抗震能力不足，對(duì)部分墻體依據(jù)抗震承載能力不足的程度分別進(jìn)行70mm厚鋼筋混凝土板墻加固或50mm厚鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固，這些部位主要為走道兩側(cè)墻體以及少數(shù)橫墻，且加固范圍隨著樓層的增高而減少。

2.對(duì)護(hù)士站等開大洞部位除了進(jìn)行局部增設(shè)鋼筋混凝土框加強(qiáng)加固外，對(duì)該樓層綜合抗震能力進(jìn)行重新評(píng)估并重新統(tǒng)籌加固。

3.原洞口高度改變處增設(shè)鋼筋混凝土過梁；原門洞封堵時(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)封堵；新開門洞需要考慮靜力以及整體考慮樓層綜合抗震能力，在增設(shè)鋼筋混凝土過梁的基礎(chǔ)上進(jìn)行墻體加固處理。

4.改為檔案室部位的樓板和鋼筋混凝土大梁進(jìn)行增大截面加固，該部位一層磚墻采用70mm厚鋼筋混凝土板墻加固，板墻設(shè)置了與原墻體同深的基礎(chǔ)，圖3是其中一部分結(jié)構(gòu)加固平面示意圖。

圖3 某段一層結(jié)構(gòu)加固平面示意圖

5.為保持原有的水磨石地面，墻體加固剔鑿時(shí)采用人工作業(yè)，并采取相應(yīng)的保護(hù)措施，最終加固只影響了靠近加固墻體的20厘米左右寬條帶的水磨石，其余的大面積的水磨石樓地面都得到了很好的保護(hù)。

本項(xiàng)目抗震加固改造 “重”點(diǎn)是加固時(shí)要兼顧結(jié)構(gòu)安全和醫(yī)院建筑平面布局和流程以及配合機(jī)電設(shè)備的布置和位置預(yù)留。由于醫(yī)療流程的嚴(yán)格要求，醫(yī)療用房的房屋布局、面積、洞口尺寸等都有相應(yīng)的規(guī)定，結(jié)構(gòu)師多次有針對(duì)性地和建筑師以及使用方進(jìn)行密切溝通和切磋配合，使得房屋真正達(dá)到既滿足國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于結(jié)構(gòu)安全的要求，更滿足醫(yī)院的醫(yī)療流程和使用要求。隨著建筑方案布局的調(diào)整，結(jié)構(gòu)加固也相應(yīng)做過多次的調(diào)整和修改，并且由于現(xiàn)場(chǎng)平面布置以及洞口位置和尺寸與竣工圖有差異，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員配合建筑師進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)逐一細(xì)致的構(gòu)件實(shí)地測(cè)量，反映到施工圖中；醫(yī)院的機(jī)電設(shè)備因?yàn)槠鋸?fù)雜的醫(yī)療功能等本身就比其他公共建筑復(fù)雜，加之原建筑設(shè)備圖紙嚴(yán)重缺失，而且設(shè)備管道經(jīng)過若干次沒有圖紙的改造，因而改造難度相當(dāng)大。為了使設(shè)備洞口預(yù)先預(yù)留避免后鑿以保持結(jié)構(gòu)加固的完整性和有效性，結(jié)構(gòu)師配合設(shè)備師多次深入工地上鉆吊頂、下潛地溝、并找相關(guān)人員了解情況，在充分透徹掌握了房屋現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)電設(shè)備情況后，結(jié)構(gòu)師進(jìn)行了相應(yīng)的設(shè)備洞口的處理，確保了結(jié)構(gòu)加固的完整性和牢固性，也間接降低了造價(jià)。

加固改造的 “難”點(diǎn)是如何能做到不大面積影響使用功能即做到邊施工邊使用。結(jié)構(gòu)加固前應(yīng)盡量卸掉上部所有活荷載。因醫(yī)院建筑多數(shù)用房緊張、難以周轉(zhuǎn)，故本次改造提出利用變形縫將加固施工分成幾段，采用分段實(shí)施、輪流周轉(zhuǎn)的方案，使加固施工只影響局部區(qū)域，其他區(qū)域仍然運(yùn)行，但需要施工做好圍擋及隔音措施，單位合理安排施工時(shí)間，盡可能減少噪聲，有噪聲的安排在遠(yuǎn)端和白天，另外院方也需制定相應(yīng)管理措施，科學(xué)安排病人，并做好病人及家屬的思想工作，這點(diǎn)確實(shí)很難。

項(xiàng)目實(shí)施流程及效果

（一）實(shí)施流程

該房屋的實(shí)施主體是建設(shè)單位，也是產(chǎn)權(quán)單位、業(yè)主。確定需改造后，首先進(jìn)行了結(jié)構(gòu)安全鑒定和抗震鑒定，之后通過公開招投標(biāo)方式分別確定設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位。

建設(shè)單位委托設(shè)計(jì)單位依據(jù)批復(fù)投資進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)單位需嚴(yán)格按照初步設(shè)計(jì)批復(fù)的規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)和投資概算進(jìn)行限額設(shè)計(jì)，確保施工圖預(yù)算不突破初步設(shè)計(jì)概算，從源頭上控制投資，同時(shí)，盡量壓縮和減少暫估價(jià)和暫定項(xiàng)目。施工圖通過審查機(jī)構(gòu)審查與消防審核。加固施工首先需要辦理開工證，并實(shí)行分段分區(qū)施工，先卸載后加固，接著進(jìn)行設(shè)備管線更新、裝修等。該項(xiàng)目在實(shí)施過程中，建設(shè)單位嚴(yán)格執(zhí)行基本建設(shè)程序，在施工過程中充分利用并發(fā)揮好各參建單位（包括設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位）的作用，并配合質(zhì)檢部門及時(shí)做好工作的質(zhì)量檢查和驗(yàn)收記錄。

（二）工程實(shí)施效果

該項(xiàng)目已竣工，結(jié)構(gòu)經(jīng)過合理加固后滿足抗震設(shè)防烈度8度區(qū)、后續(xù)使用年限為30年的承載力要求，建筑外觀既美觀大方又不失古典優(yōu)雅，平面布局功能流暢，并滿足節(jié)能、消防、無障礙設(shè)施等的要求，各種機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)行，無障礙設(shè)施盡顯人性化關(guān)懷，辦公場(chǎng)所窗明幾凈，這所具有50多年的老建筑在參建各方的共同努力下重新煥發(fā)了勃勃生機(jī)（圖4）。

圖4 項(xiàng)目加固實(shí)效情況

總結(jié)

該項(xiàng)目能在醫(yī)療用房緊張、周轉(zhuǎn)困難的前提下克服重重困難加固改造成功，其主要經(jīng)驗(yàn)一是首先有著齊全合理的項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)進(jìn)行項(xiàng)目統(tǒng)籌協(xié)調(diào)和合理計(jì)劃管理，保證建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位等參建各方的共同攜手、通力合作非常重要；二是由政府承擔(dān)抗震加固及綜合改造的資金,解決了項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)問題，另外項(xiàng)目申報(bào)前期深入調(diào)研，合理確定項(xiàng)目?jī)?nèi)容和合理資金需求，保證資金申報(bào)中不遺漏不重復(fù)，這是項(xiàng)目能夠?qū)嵤┑馁Y金保障；三是嚴(yán)把工程質(zhì)量關(guān),優(yōu)選工程建設(shè)參與單位,堅(jiān)持工程建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn),加大巡查抽查頻次；四是建設(shè)單位管理有力，由于原建筑竣工圖與現(xiàn)場(chǎng)多處不符，在項(xiàng)目實(shí)施過程中，當(dāng)遇到拆除吊頂隔墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件后，發(fā)現(xiàn)與測(cè)繪的圖紙有出入時(shí)，建設(shè)單位立即組織各參建方進(jìn)行及時(shí)會(huì)商，確保在最短時(shí)間內(nèi)調(diào)整實(shí)施方案，保證了工程如期完成；另外由于醫(yī)院用房緊張，需要邊施工邊使用，建設(shè)單位在做好病房的隔音工作以及安撫病人等協(xié)調(diào)事宜中起著舉足輕重的作用。

對(duì)于加固改造項(xiàng)目，政府協(xié)調(diào)發(fā)展改革、國(guó)土、規(guī)劃、消防等部門在符合工程建設(shè)法律法規(guī)前提下，簡(jiǎn)化了綜合改造工程審批手續(xù)、縮短了辦理時(shí)間，這些舉措是項(xiàng)目得以實(shí)施的有力保障。