强震:房屋质量的裁判官

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  在这次四川汶川地震中最触动国人神经的。当属那一片片倒塌的房屋,以及在废墟下永远逝去的鲜活面庞。地震专家对历次地震的分析显示,人员伤亡总数的95%以上是由房屋倒塌造成的。仅有不足5%的人员伤亡是直接由地震及地震引发的水灾、山体滑坡等导致的。如何在人力可及的范围内,尽量从各个层面杜绝房屋建筑中可能存在的隐患,已成为从民间到学界到官方的共同关注的大问题。
  
  房屋倒塌全是天灾吗?
  
  美国科罗拉多大学的一位专家曾经说过,“造成伤亡的是建筑物而不是地震”。在本次四川地震灾难中,建筑物倒塌同样是造成伤亡事件的最主要因素。而建筑物倒塌是由于地震强度过大,还是建筑质量不过关造成的呢?
  在这次地震中,中小学校舍倒塌极为严重。在公众对校舍倒塌提出质疑时,四川省教育厅进行了初步调查和评估,将倒塌原因归纳为五点:一是地震超过预计强度。二是灾情发生在上课期间。三是学生集中的教室和走廊属于薄弱环节。四是校舍陈旧落后。五是学校建筑在抗震方面有设计上的先天缺陷。总之。主要是天灾造成的。
  
  富新二小:127名学生遇难
  
  绵竹市富新镇第二小学教学楼在不到10秒钟内猝然坍塌,共有127名学生在这次事故中遇难,数十名学生受伤。
  据家长介绍,富新二小的前身是五福中学。2007年,富新和五福两镇合并,学校也随之变更。原五福中学并入另一所中学,空出的教学楼则留给了富新二小。
  去年9月,富新二小三至六年级的学生搬入了这栋腾空的三层小楼。此前。他们在楼房边的瓦屋中就读。地震之后,这些瓦屋保持挺立,没有搬入楼房的小学一、二年级学生因而幸存。不仅是这些瓦屋。除这座教学楼外,场镇上基本没有彻底垮塌的楼房。是什么原因导致这座教学楼猝然坍塌的呢?
  震后,绵竹市纪委负责人向当时具体负责施工的东郊联合建筑队副队长江绪银索取原始建设资料,其中最重要的有五福中学的设计图和验收材料。由江绪银提供的五福乡中学教学楼工程的竣工报告表明,1988年。由五福乡政府决定,投资16万元,修建五福乡中学教学楼。令人惊诧的是,所用的教学楼设计图是一份复印图。“我们当时盖房子用的就是复印件。”江绪银说,“这份设计图复印自邻近的什地乡什地中学设计图。”这些设计图经过了绵竹县(当时并未县改市)教育局批准。“施工过程中,按乡里要求,复印的设计图又更改了多处。”江绪银说,包括临时添加楼层,改变屋顶和将矩形梁变细等。
  上述报告注明,该工程共三层,每层四个教室,建筑面积1073平方米,于1988年6月动工,1989年5月竣工,工期一共11个月,比原定工期超出五个月。超出的原因是。原计划的一楼一底的两层设计被改变,临时增加一层。这时两层楼已经开始封顶,因而“一切材料都得重新考虑”。在施工图纸上,其它变更包括,矩形梁断面由500mm×240mm缩减为500mm×200mm,屋顶则由瓦顶修改为空心顶平板屋面。
  江绪银认为,在地震中,教学楼倒塌,一个原因是房屋设计本身就有缺陷,设计图上没有考虑抗震功能。他说。设计图上没有起主要抗震作用的构造柱。在建筑学上。构造柱是在多层建筑的适宜部位设置的钢筋混凝土柱。与圈梁和基座连接,用来提高建筑物的抗震性能。
  江绪银提供的验收证明书表明,当时验收小组的意见是:“工程质量全部合格,同意交付使用。”验收单位包括五福乡中学、五福乡政府、东郊联合建筑队和其主管单位以及绵竹县建筑规划设计所第三设计室。当时建筑施工并没有监理单位。
  当时修建中学教学楼是先由建筑队垫资。江绪银说,1991年时,他们建筑队曾向五福乡催款。江绪银提供的一份催款通知表明,该建筑队为五福乡修建的三个工程,总价27万元,由建筑队垫资就达到12Y5元。“乡级财政紧张,总希望少花钱多办事。”江绪银说,后来这些钱靠收取教育费附加以及贷款等方式,几年后才全部还清。竣工报告同时提及,当时施工过程中。二层大梁曾因水泥质量问题,两天后拆模时发现未凝固,马上组织人工敲掉,重新组织水泥再次进行浇注。而“在资金极端困难的情况下,仍然圆满地按三层建筑完毕”。
  一位不愿透露姓名的江苏某高校建筑设计研究院院长,地震后曾在灾区进行房屋鉴定。他察看富新二小现场后也证实,整个教学楼并没有修建构造柱,这属于房屋的先天性设计缺陷。这位专家说,在现场他随手一掰,就能从水泥墙上扒下一块砖头:“这说明,砌筑沙浆的标号不够,水泥成分比较少。”他认为,施工质量肯定存在问题。至于临时将二层的教学楼改成三层,这位专家说,如果没有经过论证和加固。在建筑上也是不允许的。
  遇难学生家长熊永豪看到,一根断折的承重梁中。钢筋水泥的横断面里,肉眼可见碎砖块和木头等杂物。他认为,这样的水泥柱,承重力会大打折扣。学生家长们在现场发现,教学楼倒塌的外墙断面整齐,和基座上没有任何钢筋水泥连接,就像堆积木一样。断裂的主梁里只有4根粗细不一的钢筋。较细的钢筋还不足成人小指粗。“我们自己盖房子,也不会用这么细的钢筋。”一位家长说。
  富新二小教学楼垮塌的另一重要原因是维修加固没有得到落实。19年斗转星移,五福中学、乡政府和绵竹市教育局换了好几拨负责人,可这座教学楼却一直没有经过大修和加固。富新中学副校长李华介绍,对学校建筑物的安全检查,主要由教育部门和学校自己来完成,每年都应该进行例行安检。在地震中失去孙子的黄清泰老人说,他曾问现任的小学校长,每年例行安全检查有没有发现过教学楼问题。得到答复:没有收到过上级的整改通知。“就像生病了,是你去找医生。还是让医生来找你?”黄清泰老人认为每年例行的安全检查并不规范。
  多方敷衍造成的惨剧让失去孩子的家长们难以接受,他们在教学楼废墟上,搭起一座临时的灵堂,紧抱着孩子的遗像,久久不愿离去;他们还怀抱孩子的遗像,列队徒步前往德阳市委、市政府。途中,德阳市领导人与家长们一同下跪,表达对逝者的哀悼。然而,此举却被误传为市委书记下跪要求家长们向外隐瞒灾情。
  
  洛水中学:吞噬了90多个孩子的生命
  
  什邡市洛水镇洛水中学整栋四层高的高中教学楼在剧烈摇晃中轰然倒塌。一共吞噬了90多个孩子的生命。
  地震之后。当年给该教学楼供应预制板厂家洛水镇预制厂的技术负责人龙会权、从事建筑施]220年的洛水镇当地人何小林以及遇难学生陈冰的父亲陈正德三人分别查看了现场,从废墟上尚存的钢筋水泥及倒塌墙体中发现了几处建筑隐患。
  何小林称,依照施工的基本经验,学校建筑的基础钢筋必须是30#-32#的螺纹钢,但废墟上的基础钢筋是12#的圆钢。他比喻,基础钢筋就如人的脚,脚无力。自然就站不稳。
  其次,作为基础的混凝土标号应该在300#-350#, 但现在估计不到200#。他在现场用手刨出了残留的基础混凝土。他说:“用手都能刨掉,肯定没有300#。”
  此外,他们还发现了横梁的问题。按照规定,横梁应用28#螺纹钢。但废墟横梁只用了20#的螺纹钢,且未发现有减力筋。而减力筋的最大作用就在于防震。抬空横梁虽然主筋应用正常,但辅筋应该用16#-18#的螺纹钢,但废墟上发现的却是12#的圆钢。
  在倒塌的砖混构造柱中,三人发现使用水泥标号不够,水泥和鹅卵石是各归各的。“水泥标号够的话,强度和粘度就够大,就能牢牢地粘住其中的鹅卵石,在建筑倒塌的时候,会把鹅卵石拉断。”何小林说。
  他们还发现四大角之间没有拉墙筋,“至少应该是砌8轮砖一拉。拉墙筋的作用在于、增强四面砖混墙的稳定性。不至于瞬间倒塌。”此外,他们还在基础钢筋里发现了烧结筋,就是把两根12#的圆钢通过电焊烧结在一起。这也同样不符合要求。
  严重的偷工减料使这座教学大楼在发生地震10秒钟内全部垮塌,在教室里的学生根本来不及逃生。
  
  北川中学:1000多名师生被埋
  
  “这下面还埋着几百条鲜活的生命。是哪个王八蛋建的这两幢教学楼啊?”武汉理工大学危机与灾害研究中心常务副主任宋英华博士含着眼泪面对北川中学的废墟如是说。
  宋英华指着北川中学垮塌的教学楼说,左面的一幢楼房是上个世纪六十年代建的,在这次地震中没有垮塌;右边这一幢是上世纪八十年代建的。在地震中也没有垮,而唯独完工于1997年的五层教学楼垮了。1500多人在上课。只有两三百人跑出来,这是多么惨重的损失啊!
  宋英华带领的危机与灾害研究专家团队,是“5·12”汶川特大地震灾害发生后,奉命前往灾区进行危机与灾害课题研究的。他对北川中学垮塌的教学楼进行灾害调查分析后说:“灾害最严重的这幢教学楼,是上个世纪九十年代建设的,照理说,建筑技术、建筑设计、建筑材料,都比六十年代先进,为什么偏偏垮了?难道这里面没有偷工减料的人为因素?”
  此外,都江堰聚源中学有十几个班的学生被活埋;汶川县映秀小学的400名学生中四分之三被倒塌的教室砸死:绵竹市东汽中学数百名师生被埋……
  四川省教育厅的数据显示,截至5月26日。在汶川大地震中四川省学生死亡4737人,伤者1.6万余人,在全四川67000死亡人口中,学生占到7%。而来自四川省建设厅的数据显示,在此次大地震中,重灾区学校倒塌面积为199.7228万平米。倒塌房屋总面积为14889.3万平米。倒塌学校面积占总倒塌房舍面积的113%。可见,学生伤亡、校舍倒塌只是汶川地震人员伤亡、房屋倒塌中的一小部分。
  这次地震后,人们对校舍倒塌、师生伤亡关注比较多,其实,在这次地震中,不仅仅有校舍倒塌、师生伤亡,也有其他大量的房屋倒塌和人员伤亡。有的医院、有的营房、有的商品房、有的农民住房,也有全部倒塌的。北川县教育局办公楼整体垮塌,62名工作人员只有19名生还,局长遇难。
  
  保命的奇迹是怎样创造的?
  
  8级强震是天灾,是造成房屋倒塌的主要原因,但是,在一片片废墟中却有挺立不倒的房屋。
  
  刘汉希望小学:511名师生毫发未损
  5月12日汶川8级大地震中,位于北川县曲山镇海光村的刘汉希望小学却屹立不倒,校园建筑几乎完整,在教学楼内的511名师生毫发未损。
  李英和邓家龙分别是刘汉希望小学学生杨玉玲、邓青泉的母亲和父亲。地震发生后,李英从废墟中爬出就直奔一公里外的刘汉希望小学寻找女儿杨玉玲。“当时一路上乱石满街,路两边所有的房子全塌了。”李英称,她越看越心碎,担心自己女儿的学校教学楼也遭遇同样的命运,那自己的孩子肯定会出事的。然而,当李英跑到校门口时,看到学校的教学楼却没有任何变化,“面对这一切,我当时真不敢相信”。随后,李英跑进学校惊喜地发现,在操场上,黑压压的一群小孩子趴在地上一动不动。“我很快找到了我的娃,激动地哭了。”杨玉玲说。“当时学校教师把学生清点完,对跑来看孩子的学生家长说‘这里所有孩子一个都没少’时,所有人都哭了。”“我们真的要感谢这楼,其实就是这楼救了我们!”地震发生后,邓家龙是过了20多分钟才到达学校的,当孩子见到他,立即冲进他怀中大叫爸爸。邓家龙说。当时在场的老师和家长听到这话,几乎同时把目光转向了教学楼。“当时大家都哭了”,表示要深深地感激建校功臣。
  刘汉希望小学主管工作的副校长史先玉说:“我们学校不仅教学楼没有塌,而且另外两幢学生宿舍和教职工宿舍也安然无恙。这一切除了教学楼建造质量好外,可能找不到第二个理由。我们学校周边所有楼都倒了。甚至十几米外刚修不到半年的楼都倒了,这不也证明我们的楼坚固吗!”史先玉称,其实地震对于刘汉希望小学来说,根本没有照顾,因为他们的楼也至少经历了二十余次剧烈摇摆,连前面的水泥操场也有多处5厘米的裂缝,而地震后教学楼除台阶移动外,楼外体根本没有任何大的损伤。当记者问及是否建教学楼时有巨大投资、特别考虑到地震时,史先玉表示:“其实建这楼的造价根本不算高,也许这一切只因当时建筑方和监理方高度负责有关。”“我们教学楼高三层,12个教室,建筑面积是1268.5平方米,总造价是59万元,其造价离当时国家拨款给公办学校建楼的标准每平方米400元的基本水平还低。”史先玉认真地说,这个造价都是有据可查的。
  刘汉希望小学原校舍是危房,出身教师之家又创办汉龙集团的刘汉自愿出资建新舍,1998年开始兴建,1999年10月交付使用。该公司全程参与了希望小学工程建设质量的监督管理。他们问建筑商:这个60万元的工程,你打算赚多少?建筑商回答:要赚10%,6万元。刘汉告诉建筑商:我另给你6万元,条件是你要把60万元全部都放到学校建设中去。
  校舍建设过程中,汉龙集团严把质量关。一直采取甲方供应建材的方式,将材料质量的关口掌握在自己手里:用大厂的钢材,设计要求柱子有10根钢筋,一根也不许少;水泥、沙子的质量也经过严格筛选。
  汉龙集团负责监理工程的办公室主任A先生,在监理工程中发现施工公司的水泥有问题。立即要求施工公司必须把沙子里的泥冲干净。也不能用扁平的石子,从建筑专业而言。扁平石子混在水泥灌注过程中是灾难,水泥结实度大打折扣,他对施工队大发雷霆,愣让他们把沙子里的泥冲干净。把扁平石头全部拣走。在一次会议中,A先生在追问工期拖延时。发现施工公司负责人眼神不对。才得知原来是有关方面的款项没有及时到位。按捐赠原则,企业捐款必须先到当地有关部门。再由有关部门把企业的钱下发到具体施工公司中去。但施工公司并没有从有关部门及时拿到钱,于是A先生又发火了,穷追不舍,终于让款项到位。有关部门负责人就曾用最原始的办法验收:用斧头用力砍下去,看混凝土是否经得住这一下。   刘汉希望小学教学楼和师生的幸存,所有的链条都被一个关键咬合:负责。其中包括负责的政府、出资人、施工方、监理及老师,缺一不可。
  汉龙集团几年来捐款建设的学校还有安县红武村希望小学、江油白玉汉龙希望小学、江油含增镇长春村小学、北川擂鼓镇汉龙教学大楼,这些建筑同样在一片废墟中屹立不倒,师生毫发未损!这足以证明与房子的质量有关。这些学校都是由A先生负责经办的。
  
  “苗圃行动”:捐建的61所乡村小学屹立不倒
  香港慈善团体“苗圃行动”在四川资助建造的61所乡村小学。包括建于阿坝州震中附近的6所学校,都屹立不倒:也没有老师、学生受伤。以促进中国教育为宗旨的“苗圃行动”,如何能保证校舍的建筑质量呢?
  “苗圃行动”在与当地教育局确定援建学校后,要求当地教育局根据“苗圃”的设计要求设计图纸,且要求一定要是县级以上的设计院。这样设计质量就有了保证。
  拿到图纸后。“苗圃”在香港再找熟悉工程的义工。建立工程小组。针对图纸进行审议。看里面有没有存在的问题,然后向县教育局提出来。经过香港工程师看图。对当地是一个严谨的要求。开始就给县教育局一种感受。“苗圃”对工程要求严格。“苗圃”还和县教育局签协议,协议附件就是图纸、预算等等。之后“苗圃”先付一半工程款。县教育局找建工队来施工。等学校建好了,通过验收了。再通知“苗圃”。这时“苗圃”再要求县政府出具质检证明。证明新建筑物是合格和可以使用的。看到这个质检证明,再加上审计部门出的审计报告。“苗圃”还要看它的总费用和原来的预算是否有很大的差别。收到审计报告和验收报告后,“苗圃”再派工作组到当地现场去验收。验收合格了,再付另外一半钱。
  在确保建筑质量方面,“苗圃”要求县教育局在建设过程中定期提供一个报告。此外,“苗圃”还要再请教工程小组,在一些关键工序上,要求当地提供相关报告。在学校建设过程中,混凝土的强度可以做化验,“苗圃”要求施工队把样本交上来进行化验。
  中国青少年发展基金会前创办人徐永光称:这次的希望小学中,抗震比较出色的是香港苗圃希望小学。他们在四川省有61所希望小学,在震中的有6所,全都没有倒塌。这和他们完备的监督流程很有关系。他们一是要审查投资,二是全程派监理人员监督,非常严格。我参加过一次他们的验收过程:除了专业人员出具专业的质量报告进行验收外。他们的志愿者还自己带着图纸、皮尺,仔细测量房屋各处长宽,和图纸做严格对比。所以我觉得这次苗圃小学没倒是情理之中的事。
  
  桑枣中学:全校2300多名师生安然无恙
  四川省安县桑枣中学,在这次大地震中,全校2300多名师生能安然无恙,除了该校平时注重安全演习外,与校长狠抓教学楼质量很有关。1998年,校长发现新楼的楼板缝中填的不是水泥,而是水泥纸袋。他生气了,找正规建筑公司,重新在板缝中老老实实地灌注了混凝土。1999年,他又花钱,将已经不太新的楼原来华而不实、却又很沉重的砖栏杆拆掉。换上轻巧鬟观结实的钢管栏杆。接着,他又对这栋楼动了大手术,将整栋楼的22根承重柱子,按正规的要求,从37厘米直径的三七柱,重新灌水泥,加粗为50厘米以上的五零柱。他动手测量,每根柱子直径加粗了15厘米。这栋实验教学楼。建筑时才花了17万元,光加固就花了40多万元。
  
  九洲体育馆:为数万灾民撑起一片天
  在汶川大地震中,绵阳市房屋毁坏严重。但位于绵阳南部的绵阳九洲体育馆却屹立不倒,成了绵阳市及周边受灾群众的避难场所。仅5月13日就收纳来自北部及北川县近3万人。在建筑物破损严重的绵阳,该建筑因其坚固而备受灾区群众信赖。
  作为绵阳九洲体育馆主要结构设计人之一的北京市建筑设计研究院结构工程师周笋指出,规范设计、规范施工是建筑质量的生命线。除了设计层面的周全考虑之外。规范施工也是九洲体育馆能够经受住考验的重要原因。“可以说,目前我们的抗震规范还是行之有效的,如果能够严格按照设计规范和施工规范进行设计施工,不是严重超出当地的设防烈度,建筑的质量是应该经得起考验的。”
  
  房屋建筑抗震能力弱的主要原因
  
  面对地震中那些命运截然不同的房屋建筑,人们必然要思索:建筑物抗震能力弱的主要原因是什么呢?
  
  逐利腐败
  在我们的建筑市场上。有些建筑物有几方面要从中获利:地方政府获得土地拍卖资金及建筑营业税等可观收入;建筑商获得20%-50%的暴利;建筑材料供应商,与开发商勾结在一起,以次充好、以假乱真:监理部门多为中介机构,受利益链的主宰,也不能完全维护消费者的利益;还有些开发商与猾吏勾结,从中渔利。最终到消费者手中的房子必然是质次价高的豆腐渣。
  
  安全设置水准滞后于经济水平
  据5月份由中国工程院、住房和城乡建设部共同主办的一次工程科技论坛上透出的信息,目前我国建筑物设计技术规范中规定的安全与耐久性水准是滞后于当前经济发展水平的。
  任何建筑物通常都是由建筑结构、建筑部件与建筑设备等三大部分按一定的方式设计、布置而成,各部分都有其质量安全问题,但其中的承重主体结构(包括地基基础)对于安全来说尤为重要。
  据清华大学深圳研究生院土建工程安全研究中心教授卢谦介绍,我国建国后由于长期处于物资极度短缺的计划经济年代与战备时期。国家为了提供全社会生产、生活用房的需要,在建筑物的设计中不得不采用较低的安全设置水准与耐久性要求。以最大限度地节省有限的材料和资金。改革开放以后。我国经济社会状况有了根本改变。但是设计技术规范中规定的安全与耐久性水准仍基本沿袭了过去的要求。
  与国际上通用的标准相比。按我国规范设计的建筑物楼板能够承受使用荷载的能力大概只有国外的50%-60%;除了干燥的室内外环境外,混凝土构件因钢筋锈蚀导致耐久性失效的正常使用年限更是仅及国外的1/4到1/3。对于楼梯、过道等人员可能拥挤或可能需要逃生和救援的场所。按我国规范设计的使用荷载承载能力甚至只有国外设计的25%-40%。
  中国工程院院士、清华大学土木工程系教授陈肇元指出,结构安全设置水准上的最大不足在于抗灾能力薄弱。就抗震而言,对于结构抵抗给定地震作用的能力。在同样大小的地震设防强度下,我国规范规定设计取用的地震加速度要低于国际通用标准20%,使得外加的地震力也随之降低1/5。此外,地震力的大小与结构承受的重量成正比,由于设计取用的使用荷载标准值比国外的低,所以作用于结构的地震力随之降低。两者叠加以后,结构的抗震能力就相差更多了。
  “结构设计规范作为上层建筑落后于时代的变化,其直接后果就是近年来建成的大量现代化建筑工程,有着华丽的外表和豪华的先进设施,但如果真的完全按照设计规范规定的最低要求去做,则赖以支撑 的就会是虚弱的结构骨架,外强中干,先天不足,终其一生可能难逃疾病缠身的厄运。”陈肇元说。
  
  整体牢固性要求缺位
  在此次四川地震中。学校教学楼、医院楼这些人群集中区的建筑发生大面积整体垮塌事件,引起社会各界的特别关注。
  实际上,对于建筑物而言,整体牢固性良好的主体结构,即使有个别的结构构件发生破坏,也不大容易引起瞬间塌毁并造成伤亡。然而,在我国的设计规范中,对于一般的建筑物在抗灾上只有抗震和防火的要求,而欧洲和其他一些国家的规范则为防灾减灾专门规定了结构的整体牢固性要求。
  据了解,在结构设计中提出结构整体牢固性的具体要求是从上世纪60年代末期开始的。1968年,英国RonanPoint地区一幢22层装配式高层公寓内发生煤气爆炸并引发公寓一个角落从上到下的连续倒塌而压死4人。之后,英国很快就在其结构设计规范中提出了结构的整体牢固性要求。规定了详细的技术措施。这起事件引起了国际结构工程界的极大关注,并对世界范围内的设计规范与相应的研究工作产生重大影响。
  在5月举行的中国工程院应对四川汶川县地震灾害科技咨询会上,中国工程院院士黄熙龄特别提出,此次四川地震中房屋的大量倒塌与这些建筑物的结构与框架有密切关系。
  据陈肇元介绍。我国目前有大量多层房屋采用的是混凝土预制楼板和砖墙承重的混合结构。预制板只是简单地搁置在墙体上。在墙体两侧的预制板端部之间和预制板与墙体之间往往没有可靠的连接,所以只要有一块预制板因故受损下坠,就会依次撞击并破坏下层楼板。楼板的坠落使得原先筑砌在预制板端部顶面上的上层墙体失去了足够的支承面积。于是在上层重量的作用下被破坏,并导致上层楼板失去支撑。最终引发多米诺骨牌似的连续倒塌。
  据了解。我国近年发生的几起建筑物重大安全事故。如辽宁盘锦军分区五层办公大楼的燃气爆炸、石家庄棉纺厂家属宿舍遭破坏分子土炸药爆炸、衡阳衡州大厦八层商住楼的火灾,都是由于爆炸或火灾引起局部构件损坏后导致大范围连续倒塌,造成极其惨重的人员伤亡。但是,“房屋结构屡屡发生连续倒塌事故的血的教训,似乎还没有引起规范管理部门对这一重要问题的关注。”陈肇元说。
  
  技术规范作用的严重错位
  在分析建筑物安全事故原因时,陈肇元指出,这往往是由多种因素凑在一起造成的。豆腐渣工程以及各种天灾人祸常常是直接原因或主要诱因,但也往往隐藏其他因素,例如技术规范的作用在我国被严重错位等。
  据介绍,由于我国长期处于计划体制时期,法制建设很不完善,所以工程建设领域存在将技术规范和标准不适当地抬高到法规地位的现象。许多国内的工程设计人员一直将规范等技术标准认同为法规,以为只要符合规范条文的要求。即使出了安全事故也可不负责任。同时,有关管理部门在处理工程安全事故时,也习惯于对照规范的条文去追究人员责任而不是首先去分析事故的具体原因。其实,很多事故的深层原因就是规范本身的缺陷或人们对规范作用的片面认识所引起的。
  “实际上,建筑规范的最低要求乃是一般工程在一般情况下的最低要求。设计人员必须从工程设计对象的具体特点出发。有时还必须根据需要采用更高的要求。然而,目前的现状是,凡是满足规范要求的都没有错:凡是规范没有规定和提出限制的,各种偷工减料的技术措施都敢做。”陈肇元说。
  在我国的南方。甚至还出现了“抽筋师”的职业。这些人受开发商的雇用,按照规范规定的最小配筋率要求,抽去设计施工图上被认为“多余”的钢筋并分成提取“节约”费用。可是,设计人员原先配置的钢筋可能就是为了加强结构整体性或抗裂性所需的。
  “设计规范的规定固然在一般情况下应该遵守,但如果只是遵守,出了事故还得设计人员负责,因为规范中的最低要求不可能保证所有工程的安全性和耐久性。”陈肇元认为。
  然而,现在国内处理工程事故的常规做法,就是局限于追究事故责任人。如果是自然灾害,谁也没有责任,极少进一步分析深层次的技术或管理原因,并及时反映在技术规范或管理规章的修改上。如果是人祸,处分有关的责任人员以后也就完结。因此,一幕幕的悲剧才会重复上演。
  
  多建一些震不垮的房子
  
  如果地震不可避免,而临震预报又是世界难题。那么给人们提供震不倒的房子,无疑就是守护生命的关键。
  
  吸取抗震经验
  
  千百年来,我国不少地方的群众和抗震科研人员在同地震灾害的斗争中,积累了一定的经验。
  新疆是国内知名的地震多发区。南疆有些地州,几乎年年发生地震灾害。大家可能不会忘记2003年发生在巴楚县的“2·24”地震:那场震级6.8级的浅源地震,曾把许多村落顷刻间夷为平地。灾难促使新疆人去寻找应对之策。调查研究中,建筑专家们发现,南疆维吾尔族传统民居中有一种木全梁建筑。具有惊人的抗震效果。这种建筑,并不复杂:四壁由木料相互咬合在一起,然后房梁再与四壁咬合在一起,如此,整个建筑就成了一个相互支撑的整体,遇到强震,顶多是墙皮脱落。很难将整个房子震塌。
  建筑专家们将这种传统建筑技术与现代建筑技术相结合,在地震多发区推出了抗震安居房。这种房子,造价不高,却安全实用:今年3月21日,和田地区的策勒县发生7.3级地震,其他结构的民居损坏达21100间,而政府建设的67177户抗震安居房,无一间出现问题。
  甘肃省重灾区文县,在5·12震后,90%左右的房屋倒塌或成为危房。文县以碧口镇受灾最重,这里与四川省青川县木鱼镇紧邻,离震中汶川距离不到200公里。在碧口镇窦家坝村紧邻212国道的一栋二层民房,是村民任兴平在1998年建起的。当初仅花了3万多元,他没有想到,10年之后,这栋房屋在经历8级地震和多次余震后仍然坚挺不倒。
  任兴平说,5月12日地震后,他立刻赶回家中看自己的房子,没想到建于1998年的两层房屋从外面看仅掉落几块瓦片。进房之后,也仅在二楼南侧一间房内见到一丝很小的裂纹。像任兴平家这样几乎完好无损的民房,在碧口镇没有第二家,堪称此次地震中碧口镇灾区的最牛民房。
  据任兴平介绍,这个房屋在1998年建造时没有过多考虑抗震功能,也不是什么框架结构,就是普通的砖木结构房屋。与其它房屋不同的是,房顶仅以木椽青瓦覆盖,质轻。至于其它方面,任兴平介绍,一楼完全用优质实心砖,二楼用的空心砖;而各间房间之间的间隔并非砌以砖墙,而是用木质材料隔开。可能木质材料比较有弹性吧,不像砖墙那样缺乏缓冲。当时这栋民房的设计施工者周邦清解释道:“这栋房屋是圈梁加木柱,相当于框架结构,这保证了房屋的基本稳定性。”
  这栋最牛民房引来了甘肃省地震局应急处处长景天孝的详细考察。他说“我们除了统计房屋损毁情况,也对地震中比较坚固的房屋进行考察。以便对以 后建筑防震方面提供参考。这栋房屋我们会记录在案,综合研究。”
  在广东省汕头市陵海路38号,建有世界第一幢橡胶支座隔震住宅楼、全国第一幢隔震房屋。1994年5月,联合国工业发展组织权威专家将这个隔震居民楼的建成誉为“世界建筑隔震技术发展的第三个里程碑”。
  2006年12月26日。发生在我国台湾海域的强震也撼动了南粤大地。当晚。发生了两次地震。分别为7.2级、6.7级。
  吴先生家住这幢隔震楼的7楼。地震时,他刚好在旁边的另外一幢楼下,发现这座楼的保卫室房门不停地晃动。他知道地震了。而就在几步之外的另外一幢楼里,家里还有他的80多岁的老母亲和小女儿。吴先生赶紧回家,发现母亲和女儿正在看电视。“我问她们知不知道地震了,她们说不知道。”吴先生说。
  这幢隔震楼建成于1993年。这幢8层住宅楼虽然看起来并不起眼,但其实却是全国第一幢橡胶支座隔震房屋,也是当时世界上最高、最大的基地隔震住宅楼。
  这幢隔震住宅楼有56问房屋,除一层对街商用外都住满了人。这幢隔震楼的设计科研组副组长吴仕元高级工程师说,这幢楼不是直接建在地面上的,而是压在23个橡胶支座上。
  “这些橡胶支座的直径有60厘米-80厘米,外形就像是一个大的蜂窝煤”,广州大学工程抗震研究中心主任、中国工程院院士周福霖介绍说,由他担任设计组组长建起的这幢隔震楼。“建成后,已经分别在1994年和2006年经历了两次台湾海峡强震,表现挺好”。当时在建这幢隔震楼时,在隔震楼数米远的地方还建了一座外形一致的有标准抗震设计的8层普通住宅楼。按照1993年在汕头建成的我国第一幢橡胶支座隔震楼和对比楼的造价比较。当时两幢楼的施工结算显示,隔震楼土建造价为每平方米667.13元,传统抗震房屋造价为每平方米776.76元。也即说明隔震楼反而比传统抗震房屋造价便宜7%。周福霖院士称,隔震楼可提高楼房的安全性六到七倍,甚至可以到十倍。在振动台上,模拟的九级十二度地震都没有使得框架混凝土结构的橡胶支座隔震楼受到破坏。
  “这种隔震技术在国外已有广泛应用”。周福霖介绍说,在1996年美国发生的大地震中,一座应用了这种隔震技术的震区医院完好无损。连医疗设备都没有发生损坏。最后还成为了救灾指挥中心。
  认识到预制板的危害之后,人们开始转而使用“现浇钢筋混凝土楼板”(简称“现浇板”)。现浇板在施工现场完成支模、扎钢筋、浇灌混凝土等程序,尽管其工序多,施工周期长,但现浇板可以增强房屋的整体性,由此提升抗震能力。
  “所谓抗震,最主要的就是加强房屋的整体性。”清华大学土木工程系钱稼茹教授说。对于砌体结构,要增加建筑物的整体性,一个是使用现浇板,另一个就是使用构造柱和圈梁。“构造柱和圈梁是唐山大地震以后。我国在建筑物抗震方面的一大发明。”同济大学土木工程学院蒋通教授介绍说。“构造柱就是在砖房的四角和拐弯等处配上钢筋,浇上混凝土,做成钢筋混凝土的柱子,用来约束墙体。而圈梁(沿水平方向的封闭的钢筋混凝土梁)则是把房子像箍木桶一样箍起来。简单地说,在建房子时使用圈梁和构造柱就像是用绳子给一个箱子打包,把横向和纵向都绑住,这样,房屋的整体性会大大提高,在地震中不会轻易倒塌。”对于混合结构来说,无论使用预制板还是现浇板,圈梁和构造柱都是其最主要的抗震结构,而在现浇板中,钢筋混凝土的圈梁与板融为一体,整体性则更加牢固。蒋通遗憾地说:“如果汶川地区的砖房能够全部加上构造柱和圈梁,绝不会破坏得这么厉害。”
  
  加强全程监控,确保房屋建筑质量
  
  一位专家说过:对于一幢完整的建筑,其选址、设计、结构、材料、功能设置、施工管理、质量监督等各个环节都会对该建筑的抗震性能产生重大影响,要确保房屋的建筑质量,提高抗震性能,必须从事前、事中、事后三个阶段入手,进行全程监控。
  事前,在住宅设计方案中,对其抵御地震能为泌须严格进行审核,对于存在问题的设计绝不放行,而我国目前对建住房抵御地震相关指标的审核还常常流于形式。在这方面,我们可以借鉴一下日本的做法。日本《建筑基准法》规定,高层建筑必须能够抵御里氏7级以上的强烈地震。一个建筑工程为获得开工许可,必须提交建筑抗震报告书,计算出建筑结构在地震中的受力大小。进而确定建筑的梁柱位置、承重以及施工中钢筋、混凝土的规格和配比。普通的一座八九层公寓楼,其抗震报告书动辄厚达两三百页。建筑抗震报告书经过相关部门确认无误后才能开工。
  事中,在建筑施工中,必须严格监督,防止开发商偷工减料,降低抗震标准。目前,在商品房建设中,对开发商的监督、制约机制无法发挥应有作用,导数开发商偷工减料现象严重,这是值得高度警惕的。
  事后,必须强化问责制度。中国古代的一些建筑物,在一些建筑材料(比如砖)上都刻有字,如果哪一点出现质量问题,就可能被问罪。我们目前的问责力度还比较疲软,一些建筑物莫说抗震,有的经历不到十年,就因安全等问题被拆除,而相关责任人却成了没事人。
  
  追究责任,严惩不贷
  有一位记者问一个要在灾后重建中分一杯羹的建筑企业老板:“这次地震中,一些地方倒塌最多的建筑是学校,大批学生死不瞑目。你是否相信这些建筑都是豆腐渣工程?”
  回答说:“倒塌楼房的预制板中没有一根钢筋,这还用问吗!别说我是搞建筑的,就是傻瓜也看得一清二楚!”
  “那你们在灾后重建中一定要引以为戒,自觉杜绝豆腐渣工程啊!”
  “实话告诉你,难啊……”
  “这是灾后重建,你们还要建豆腐渣,就不怕遭报应吗?”
  “报应?地震就是报应!但是除了地震,又有谁来报应?降低抗震标准是建筑开发行业的潜规则,从建筑商、开发商、业主单位到一些参与规划、开发、招投标、建设、监理的人员,往往对此都心照不宣,只要把各个环节都‘打点’到位,就不会有人追究。”
  这名建筑老板担心,灾后重建中的豆腐渣工程可能更多。一是因为大规模、大面积的建设项目需要在一段时间内集中完成,规划、招投标、监理等环节任务更紧张,工作量更大,监管的难度必然更大,这样一来,建筑商、开发商建豆腐渣的风险反而更低。其二,建筑商、开发商很清楚。一个地方发生大地震的概率很低,同一个地方短期内重复发生大地震的可能性更低。基于这个判断,一些建筑商、开发商大搞豆腐渣只会更加肆无忌惮,更加心安理得……
  建筑业老板的分析在逻辑上无懈可击。又符合建筑开发行业的实际情况。记者绝望地问:“难道就一点儿办法也没有了吗?”
  建筑老板说:“办法也不是没有,关键是敢不敢动真格。”他说,记得1998年抗洪的时候,江西九江长江大堤轰然坍塌,朱镕基总理大骂这个大堤是豆腐渣工程、王八蛋工程,但事后并没听说有人被追究责任。今 年年初南方雪灾,通信过程中也暴露出一批豆腐渣,但也没听说要追究责任。非惩前不能毖后,这一次,如果不想在灾后重建中出现更多豆腐渣,必须先严惩地震中暴露的豆腐渣,舍此别无他法……
  
  要想保证房屋建筑质量,就必须动真格,严惩建筑腐败。
  
  适当调整地震区划和设防标准
  从概念上说,由地面震动引起的房屋建筑地震灾害可以通过抗震技术加以减轻。尤其是房屋倒塌、危及生命安全的灾害可以大量避免。强烈地震在时空分布上没有确定规律和固定模式。尽管在这方面进行了大量研究工作,但目前对我国境内大地震的时空迁移规律仍然知之甚少。新中国建立后我国制定过四代地震区划图,图中划分出每个城市、乡镇的抗震设防烈度,这是工程抗震设防的基础和前提条件。从我国实际发生的大地震情况来看。区划图上界定的地震区范围基本符合实际,但也存在不少问题。事实上,有相当多的地震发生在区划图上的低烈度区或其附近。例如1966年的河北邢台地震、1975年的辽宁海城地震、1976年的河北唐山地震和1988年的河北张北一尚义地震等。这次四川汶川地震也存在这一问题,例如德阳、绵阳区划为6度。北川、绵竹、汶川、都江堰区划为7度,而实际地震烈度比区划图中的设防烈度要大很多。
  当前我们需要综合考虑如下因素:1、我国经济迅速发展,具备较好的经济实力;2、我国钢产量位居世界前列;3、适当提高结构抗震设防标准所增加的费用在总造价中所占的比重越来越少,有的大型建筑只占5%~10%;4、人民生活水平不断提高,希望提高抗御灾害的能力,避免或减轻重大的地震灾害。综合以上因素,应当适当调整地震区划和设防标准。
  日本是世界上发生地震较多的国家之一。阪神大地震后,日本痛定思痛,从1996年开始,日本政府连续3次修改《建筑基准法》,把各类建筑的抗震基准提高到最高水准,除木结构住宅外,尤其是商务楼要求能够抗8级地震而不倒,使用期限能够超过100年。
  提高设防标准还包括在同一设防区内,对一些重要的公共建筑(如学校、医院等)提高一档设防。绵阳九洲体育馆设计方北京市建筑设计研究院。在1976年唐山大地震后便投身抗震防灾研究,考虑到九洲体育馆是人员聚集的公共建筑,多位结构总工程师当年讨论时一致认为,该地区虽在设计上是6度设防地区。但在构造上要保障安全度,为此做出了构造按7度设计的决定。九洲体育馆在这次地震中毫发无损,证明当初的决定是正确的。
  
  控制窗墙比
  曾几何时,新建楼盘中的通透大开窗、外飘窗、落地窗比比皆是。它已成为扮靓住宅外檐的新宠,也成了开发商制造卖点的手段,有的还设计了超长、拐角弧型等新型飘窗。楼市似乎进入了大开窗时代。开发商乐于选择外飘窗设计,并非这项设计有多大的科学性或实用性,而是为了迎合市场的需求。站得高;望得远,这种设计满足了购房者对景观视野的要求。大开窗确实拥有外观漂亮、房内阳光充足等优点。然而,随之而来的是不利于抗震。施建刚教授说。如果房屋一面全部是落地窗的话,其对房屋的支撑作用与原先的墙体相比较,肯定要差得多。有测试表明,窗户长度超过3米,原先设计的抗震烈度就要降低一度。道理很简单。无论何种墙体,其抗震能力必定大大强于玻璃窗门,因为墙体、楼板和梁等往往能互相牵制,融为一体。目前,不少住宅窗户面积虽然很大,但大多是大开面玻璃凸窗,能打开的活窗不多。有的活窗仅占整个窗户的四分之一不到。这些打不开的死窗本身起不到自然风在室内流动的作用,如果将部分死窗设计为墙体,对采光不会带来很大影响,对抗震却大有裨益。衡量大开窗好不好,应该权衡利弊,而对任何建筑,安全是第一位的。有关专家认为,从生命安全的角度出发,今后应该严格限制大窗设计。
  把我们的房子建筑得再牢固结实一些吧,让所有的房屋都成为最安全的地方。这样。在下一次的大地震中,就会少一些生命无辜逝去的悲剧。
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