【神奇的建筑“绷带”】（上）老建筑安然度过东日本大地震

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“最初，大多数人的反应都是，不相信仅将这个东西缠绕在钢筋混凝土支柱上就能进行抗震加固。不过，出人意料的是，在2011年3月11日发生的东日本大地震中，其实力得到了验证。”

日本构造品质保证研究所社长五十岚俊一这样说道。

构造品质保证研究所社长五十岚俊一。工程学博士。东京大学土木工程系毕业后，就职于大型建設公司。麻省理工学院建设工程学科结构专业硕士课程结业。

在东日本大地震中基本没有受损

东日本大地震发生4天之后，在地震烈度达6弱的宫城县仙台车站前，某大厦入口处就排起了蜿蜒的长队。排队人数大约有2000人。这些人都是在购买生活物资。原来，当地的樱野百货商店已经迅速地在相邻一栋建成40年的办公楼一角设置临时店铺，开始了营业。在地震之后不到1个月的4月5日，该百货商店就全面恢复营业。实际上，其大厦是车站周边地区最老的建筑之一，却在猛烈的地震之后很快恢复了使用。

仙台车站周边的许多建筑在地震后都出现了裂缝等，有可能倒塌，因此不得不暂时停止使用，需进行大规模维修，在这种情况下，樱野百货商店大厦和上文提到的办公楼却几乎毫发无伤，其原因何在？其实，这主要得益于两栋大厦都在2010年采用了五十岚开发的抗震加固技术。其名为“绷带加固施工法”。

绷带加固施工法是在钢筋混凝土支柱表面涂覆粘合剂，然后像绷带一样在柱子上一圈圈缠绕聚酯纤维“加固带”。其正式名称是“SRF（＝Super Reinforcement with Flexibility）施工法”。

在2008年发生的地震烈度达到5强的岩手-宫城内陆地震中，仙台市有许多建筑出现裂缝等，受到很大损害。樱野百货商店也不例外。因此，该百货商店除了维修施工，还采用绷带加固施工法进行了抗震加固。所以，虽然东日本大地震的烈度比岩手-宫城内陆地震更大，但该百货商店基本没有受到损害，令人惊叹不已。

在柱子上进行施工。（照片提供：结构品质保证研究所）

在墙壁上进行施工。（照片提供：结构品质保证研究所）

工期为以往的10分之1，成本仅为5～8成

绷带加固使用的材料仅有加固带和粘合剂2种，非常简单。施工时仅需将加固带螺旋状地缠绕在柱子上即可，因此无需特殊的技术及施工器材。作为加固带材料的聚酯纤维本身也一种常见材料，已经被应用于汽车安全带、游艇帆及登山绳等。加固带的强度是汽车安全带的5倍，拉长约10％也绝不会断裂。

另一方面，粘合剂是使用聚氨酯制造的单组份无溶剂产品，由于没有使用有毒的甲醛及溶剂，因此不会散发出粘合剂特有的刺鼻气味，不会对身体健康及环境等产生不良影响。由于该粘合剂凝固速度较慢，因此施工人员可仔细进行加固施工，凝固后的强度也比较高。

加固钢筋混凝土支柱还有其他施工法，比如，利用铁板及碳纤维等覆盖支柱表面的方法。不过，绷带加固施工法的加固带与铁板及碳纤维的决定性不同之处在于，加固带有弹性可弯曲，而且耐拉伸。

在钢筋混凝土支柱表面紧密地缠绕上加固带，再施以最后加工即可完工。

钢筋混凝土会随着地震的摇动而变形。不过，由于铁板和碳纤维等强化材料较硬，因此会强行地抑制钢筋混凝土变形。五十岚指出，这反而有可能加大钢筋混凝土的裂缝。而且其拉伸强度较低，因此，由于地震产生的大幅晃动，强化材料本身可能也会受到损害，甚至从柱子表面剥落。

五十岚解释说：“另外，作为建筑整体的抗震加固施工法，一般会采用在柱子及横梁组成的四边形对角线上设置钢结构支撑的施工法。不过，这个方法也存在问题。由于未设置钢结构支撑的部分会受到影响，因此支撑部分周围会发生破裂，反而会加大变形。这已经在东日本大地震等多个地震现场得到确认。”

相反，绷带加固施工法的加固带会随着支柱的变形而适当改变形状，同时还会产生使变形复原的作用力。而且，如果变形超过1%，这个作用力会变得比钢筋混凝土更强。

而且，如果使用铁板，还需要用到焊接等特殊技术，施工会花费较多时间，同时，由于加固材料既重又大，因此搬运起来较为麻烦。然而如果采用绷带加固施工法，就无需担心这些问题。实际上，五十岚是通过快递，从委托制造加固带的日本国内制带厂，将加固带直接送到加固施工现场。

因此绷带加固施工法的工期仅为以往的10分之1，成本也约为5成到8成。

并且，与其他抗震加固施工不同，这种施工法还具备在施工过程中也可利用建筑的优点。商业设施可在进行抗震加固的过程中继续营业，办公楼也可继续工作。由于无需设置像钢结构支撑这种新的结构物，因此也不会使建筑空间变小，或者改变空间结构。

钢筋混凝土的安全神话崩塌

五十岚开发绷带加固施工法的契机，是1995年1月17日发生的阪神淡路大地震。

当时，在大型建筑公司设计部抗震课工作的五十岚为了调查受灾状况，在地震发生的第二天就来到了神户。面对眼前的景象，五十岚感觉自己一直坚信不疑的东西轰然崩塌。

“当时受到了巨大的冲击。高速公路的高架桥墩及大厦都已倒塌，无数扭曲的钢筋从倒塌的钢筋混凝土支柱中伸出，现场惨不忍睹。此前一直深信不疑的钢筋混凝土坚不可摧、即使遭遇地震也会安然无恙的安全神话轰然倒塌”，五十岚这样回顾道。

阪神淡路大地震成为五十岚人生中的一次巨大转机。

五十岚拍摄了1000多张照片之后返回了东京，为了查明钢筋混凝土建筑倒塌的原因，他开始进行分析。不过，3个月后，公司下令停止调查分析。

五十岚说道：“当时我就明白了，建筑公司的工作，其实就是建造或拆除建筑。对于建筑倒塌的原因基本没什么兴趣。不过，我强烈感到，今后为了不再发生同样的悲剧，应该继续进行抗震研究。”

实际上，日本现有的钢筋混凝土建筑、道路、桥梁及隧道等大多是在经济高度发展期，按照旧抗震标准建造的，从未经历过、也没有设想过像关东大地震等那样的大型地震。

五十岚认为需要从根本上对建筑的抗震性能进行改进，他于1997年6月从大型建筑公司退休，继而成为土耳其伊斯坦布尔技术大学的客座教授，在当地教授日本的抗震技术，并继续进行抗震研究。于2年后的1999年4月回国。同年7月30日，作为建筑防灾咨询公司，成立了构造品质保证研究所，开始全面致力于抗震研究。（日经能源环境网 供稿）