【摘要】隨著高等職業(yè)教育規(guī)劃目標的轉(zhuǎn)變,催生出大量老舊校舍需要裝修改造的現(xiàn)實需要。針對改造中容易出現(xiàn)的不規(guī)范施工問題,文章通過實例闡述影響建筑結(jié)構(gòu)安全的相關(guān)因素及解決問題時遇到的困難,最后對采用設(shè)計外包等解決方法做了探討。
【關(guān)鍵詞】校舍裝修;結(jié)構(gòu)變動;安全影響;設(shè)計外包
近年來,隨著高職院校招生規(guī)模的穩(wěn)定,教育基本建設(shè)的主要工作內(nèi)容也從大規(guī)模新校區(qū)建設(shè)轉(zhuǎn)變?yōu)樵谝延行^(qū)校舍的基礎(chǔ)上進行功能布局調(diào)整。從2015年開始,江蘇省教育基建財政撥款呈逐年下降趨勢[1],而《江蘇省“十三五”教育發(fā)展規(guī)劃》中要求:“期間要啟動36個職業(yè)教育高水平示范實訓基地項目,建設(shè)30個高職院校產(chǎn)教融合生產(chǎn)線實訓基地”。在上述背景下,各高;üぷ鲀(nèi)容中新建建筑比例在減小,老舊校舍改造占比逐步增大。筆者所在學校為國家示范性高職院校,2018年度校舍改造經(jīng)費達到了800萬元,資金主要用于高水平示范實訓基地建設(shè)(在老舊校舍基礎(chǔ)上)、學生宿舍翻新、老校區(qū)校園環(huán)境改造等。實際工作中,大部分校舍改造由于功能布局的調(diào)整,需要對建筑平面布置進行改造,改造過程中由于不規(guī)范裝修施工而導致的結(jié)構(gòu)安全問題頻頻出現(xiàn)。
1.常見結(jié)構(gòu)安全影響因素
常見結(jié)構(gòu)安全影響因素占比見圖1。1.1拆改承重墻和墻體開洞。因采光需要將走廊過道兩側(cè)墻體部分拆除(圖2),因?qū)嵱柣馗脑臁⑿略O(shè)備進入需要將原出入門洞改大改寬等(圖3、4)。
1.1.1墻體變動的主要危害當墻體為房屋主要豎向承重構(gòu)件時,隨意拆除墻體會造成剛度、承載力突變,嚴重影響結(jié)構(gòu)的安全性。即使在拆除時采取措施,但截面積減少仍會導致局部墻體應(yīng)力集中,造成破壞。當為非承重構(gòu)件時,很多人認為非承重墻體不承受結(jié)構(gòu)荷載,只起分隔作用,所以無關(guān)緊要可以隨意拆除,這種認識是不全面的。在建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計中,充分考慮了非承重墻對結(jié)構(gòu)整體剛度的影響,擅自拆除非承重墻會降低結(jié)構(gòu)的剛度,減少抵抗地震水平荷載的能力,還可能影響結(jié)構(gòu)的平面規(guī)則性,從而增大地震作用效應(yīng)[3]。
1.1.2案例1圖3中裝飾項目,設(shè)計、施工人員依賴經(jīng)驗,看到內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)梁后誤以為外側(cè)仍有結(jié)構(gòu)梁,導致下部承重墻體拆除后,上部結(jié)構(gòu)僅靠兩根磚柱和圈梁支撐,險些釀成安全事故。
1.2荷載增加。增設(shè)裝修層、不當位置砌墻、局部放置特別重的設(shè)備或物品、隨意堆放建材等。使面荷載、線荷載、集中荷載、施工荷載增加等。
1.2.1主要危害。常見民用建筑根據(jù)使用功能不同,取用規(guī)范GB50009-2012[4]規(guī)定的活荷載取值(表1、表2)。一旦二次裝修荷載超過導致樓蓋受彎破壞,樓板將出現(xiàn)裂縫甚至破壞坍塌。
1.2.2案例。2學院UPS不間斷電源組由于用房調(diào)整,需要搬遷至教學辦公綜合樓9層,但電池組重量較大,以常見12V、100Ah電池為例,總重量大約7.5t,搬遷后用房面積約25m2,經(jīng)計算,每平方米承受荷載為300kg,已超出設(shè)計活荷載2.0kN/m2,后聯(lián)系專業(yè)結(jié)構(gòu)加固公司進行碳纖維板加固后方進行搬遷。
1.3案例。3學院大禮堂于1985年建成,排架結(jié)構(gòu)、上人屋面,設(shè)計活荷載3.0kN/m2,原用途為食堂,1995年第1次改建用做禮堂,結(jié)構(gòu)體系基本無變動。2012年進行第2次改建,這次改動內(nèi)容較多,除地面、墻面正常裝飾外,還增加了吊頂裝修。由于工期限制較緊,施工接近完工時才進行結(jié)構(gòu)復(fù)核,結(jié)果讓所有人均吃驚不已,經(jīng)簡單粗略計算,本次裝修上掛至屋面人字形桁架下弦桿的總荷載約30t,其中包括木工板等裝修材料、新增中央空調(diào)36臺、固定空調(diào)的雙向通長槽鋼、新加大范圍鋼結(jié)構(gòu)馬道、大量舞臺燈具音響等,而禮堂總面積約1000m2,經(jīng)計算單位面積荷載達到3kN/m2,恰好與本建筑活荷載設(shè)計值相等。經(jīng)計算,裝修后的大禮堂現(xiàn)狀意味著設(shè)計活荷載已全部使用完畢,屋面無法再承受任何荷載,如遇到類似2008年的大雪可能將屋頂壓塌,時逢禮堂正進行集體活動,后果不堪設(shè)想。但當時裝修改造已接近尾聲并即將投入使用,無法采取減重措施,只有委托專業(yè)建筑結(jié)構(gòu)加固公司采用碳纖維板加固,造價十余萬元。禮堂裝修完成后三月,靠近舞臺處鋪設(shè)的地膠發(fā)現(xiàn)貫穿裂縫,經(jīng)查為地面產(chǎn)生裂縫將地膠拉裂。情況發(fā)現(xiàn)后,為保證安全立刻停止了禮堂使用,并委托專業(yè)房屋鑒定機構(gòu)進行結(jié)構(gòu)安全鑒定,經(jīng)過數(shù)月現(xiàn)場監(jiān)測,裂縫未繼續(xù)發(fā)展,分析原因:由于舞臺處燈光音響設(shè)備增重過大,導致基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降產(chǎn)生裂縫。禮堂其余部位荷載尚在允許范圍內(nèi),因此未發(fā)現(xiàn)地基不均勻沉降現(xiàn)象。在鑒定機構(gòu)出具結(jié)構(gòu)安全無問題的報告后,禮堂方重新投入使用,此次事件共耗時9個月。
1.4開槽、開洞。為滿足鋪設(shè)管線的需要將電線和通訊線路鋪設(shè)在樓板上(圖5)、為方便布設(shè)管道擅自在梁上開洞等(圖6)。板、梁上開槽、開洞大大削弱了樓板的抗彎承載能力,同時因鋼筋保護層的破壞,鋼筋顯露在外,使鋼筋發(fā)生銹蝕,從而影響結(jié)構(gòu)的耐久性,危及建筑物的使用壽命。梁上開洞將削弱梁的截面,降低梁的承載能力。如果傷及梁的鋼筋,特別是受力鋼筋,后果將更為嚴重。
2.實際工作中遇到的困難
2.1缺乏專業(yè)人員。以筆者所在高校為例,基建管理人員僅有一人從事過結(jié)構(gòu)設(shè)計工作,由于長期從事管理工作,又無專門繼續(xù)教育,導致專業(yè)能力逐漸退化。其他人分布專業(yè)為裝飾、交通、造價、巖土,雖然都在本科階段學習過結(jié)構(gòu)力學、混凝土結(jié)構(gòu)等專業(yè)知識,但由于建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)對設(shè)計、施工經(jīng)驗要求較高,一切以數(shù)據(jù)說話,所以無人敢做出“拍腦袋”的決定。
2.2程序不正確。建筑法[6]第四十九條規(guī)定:“涉及建筑主體和承重結(jié)構(gòu)變動的裝修工程,建設(shè)單位應(yīng)當在施工前委托原設(shè)計單位或者具有相應(yīng)資質(zhì)的設(shè)計單位提出設(shè)計方案;沒有設(shè)計方案的,不得施工。”據(jù)此,涉及建筑主體和承重結(jié)構(gòu)變動以及明顯加重荷載的裝修工程,必須由具有設(shè)計資質(zhì)的單位和注冊結(jié)構(gòu)工程師來完成,學;ü芾砣藛T不能也不應(yīng)該(無資質(zhì))代替設(shè)計人員完成這項工作。
2.3責任重大。結(jié)構(gòu)如同建筑的骨骼,要承受各種力的作用,形成支撐體系,是建筑物賴以存在的物質(zhì)基礎(chǔ),在校舍裝修過程中應(yīng)重視原結(jié)構(gòu)的客觀狀態(tài),時刻保持結(jié)構(gòu)安全的警惕性,確保校舍裝修工程的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全。老舊校舍改造關(guān)系到廣大師生的生命安全,學;ü芾砣藛T責任重大。
3.解決方法探討
3.1加強學習。學校基建管理人員必須學習建筑法律法規(guī)中關(guān)于結(jié)構(gòu)知識的相應(yīng)條款,加強建筑結(jié)構(gòu)知識的學習,認真研讀結(jié)構(gòu)施工圖等設(shè)計文件,了解和掌握校舍結(jié)構(gòu)的基本情況,學校在合適的時機也應(yīng)該給基建管理人員提供繼續(xù)教育的培訓機會。
3.2小型設(shè)計任務(wù)外包。上述這些涉及到校舍結(jié)構(gòu)安全的改造工作具有規(guī)模小、需求急迫的特點。第一,規(guī)模小意味著一般設(shè)計單位對此類設(shè)計任務(wù)無興趣,畢竟經(jīng)濟效益差,設(shè)計師人力投入并不算少,投入產(chǎn)出比低。第二,由于學院改造往往有很強的時效性,對于改造任務(wù)都限制了時間,所以在結(jié)構(gòu)復(fù)核階段沒有留太多時間,給安全留下隱患。對于這樣的現(xiàn)象,可以規(guī)定設(shè)計費在5000元或10000元以下的為小型設(shè)計任務(wù),將一年內(nèi)的所有設(shè)計任務(wù)打包,根據(jù)設(shè)計量的大小通過招投標方式確定2~3家設(shè)計單位來完成任務(wù),這可能是能夠解決上述矛盾的一種方式。
4.結(jié)束語
建筑結(jié)構(gòu)的安全性關(guān)系到廣大師生的生命安全,裝修是建造過程中的一個重要環(huán)節(jié),應(yīng)該從設(shè)計、施工、裝修全過程出發(fā),認真嚴格地按照國家相應(yīng)的規(guī)范、規(guī)程設(shè)計和施工,確保建筑結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性。
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