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“最初，大多數(shù)人的反應都是，不相信僅將這個東西纏繞在鋼筋混凝土支柱上就能進行抗震加固。不過，出人意料的是，在2011年3月11日發(fā)生的東日本大地震中，其實力得到了驗證。”

日本構造品質(zhì)保證研究所社長五十嵐俊一這樣說道。

構造品質(zhì)保證研究所社長五十嵐俊一。工程學博士。東京大學土木工程系畢業(yè)后，就職于大型建設公司。麻省理工學院建設工程學科結構專業(yè)碩士課程結業(yè)。

在東日本大地震中基本沒有受損

東日本大地震發(fā)生4天之后，在地震烈度達6弱的宮城縣仙臺車站前，某大廈入口處就排起了蜿蜒的長隊。排隊人數(shù)大約有2000人。這些人都是在購買生活物資。原來，當?shù)氐臋岩鞍儇浬痰暌呀?jīng)迅速地在相鄰一棟建成40年的辦公樓一角設置臨時店鋪，開始了營業(yè)。在地震之后不到1個月的4月5日，該百貨商店就全面恢復營業(yè)。實際上，其大廈是車站周邊地區(qū)最老的建筑之一，卻在猛烈的地震之后很快恢復了使用。

仙臺車站周邊的許多建筑在地震后都出現(xiàn)了裂縫等，有可能倒塌，因此不得不暫時停止使用，需進行大規(guī)模維修，在這種情況下，櫻野百貨商店大廈和上文提到的辦公樓卻幾乎毫發(fā)無傷，其原因何在？其實，這主要得益于兩棟大廈都在2010年采用了五十嵐開發(fā)的抗震加固技術。其名為“繃帶加固施工法”。

繃帶加固施工法是在鋼筋混凝土支柱表面涂覆粘合劑，然后像繃帶一樣在柱子上一圈圈纏繞聚酯纖維“加固帶”。其正式名稱是“SRF（＝Super Reinforcement with Flexibility）施工法”。

在2008年發(fā)生的地震烈度達到5強的巖手-宮城內(nèi)陸地震中，仙臺市有許多建筑出現(xiàn)裂縫等，受到很大損害。櫻野百貨商店也不例外。因此，該百貨商店除了維修施工，還采用繃帶加固施工法進行了抗震加固。所以，雖然東日本大地震的烈度比巖手-宮城內(nèi)陸地震更大，但該百貨商店基本沒有受到損害，令人驚嘆不已。

在柱子上進行施工。（照片提供：結構品質(zhì)保證研究所）

在墻壁上進行施工。（照片提供：結構品質(zhì)保證研究所）

工期為以往的10分之1，成本僅為5～8成

繃帶加固使用的材料僅有加固帶和粘合劑2種，非常簡單。施工時僅需將加固帶螺旋狀地纏繞在柱子上即可，因此無需特殊的技術及施工器材。作為加固帶材料的聚酯纖維本身也一種常見材料，已經(jīng)被應用于汽車安全帶、游艇帆及登山繩等。加固帶的強度是汽車安全帶的5倍，拉長約10％也絕不會斷裂。

另一方面，粘合劑是使用聚氨酯制造的單組份無溶劑產(chǎn)品，由于沒有使用有毒的甲醛及溶劑，因此不會散發(fā)出粘合劑特有的刺鼻氣味，不會對身體健康及環(huán)境等產(chǎn)生不良影響。由于該粘合劑凝固速度較慢，因此施工人員可仔細進行加固施工，凝固后的強度也比較高。

加固鋼筋混凝土支柱還有其他施工法，比如，利用鐵板及碳纖維等覆蓋支柱表面的方法。不過，繃帶加固施工法的加固帶與鐵板及碳纖維的決定性不同之處在于，加固帶有彈性可彎曲，而且耐拉伸。

在鋼筋混凝土支柱表面緊密地纏繞上加固帶，再施以最后加工即可完工。

鋼筋混凝土會隨著地震的搖動而變形。不過，由于鐵板和碳纖維等強化材料較硬，因此會強行地抑制鋼筋混凝土變形。五十嵐指出，這反而有可能加大鋼筋混凝土的裂縫。而且其拉伸強度較低，因此，由于地震產(chǎn)生的大幅晃動，強化材料本身可能也會受到損害，甚至從柱子表面剝落。

五十嵐解釋說：“另外，作為建筑整體的抗震加固施工法，一般會采用在柱子及橫梁組成的四邊形對角線上設置鋼結構支撐的施工法。不過，這個方法也存在問題。由于未設置鋼結構支撐的部分會受到影響，因此支撐部分周圍會發(fā)生破裂，反而會加大變形。這已經(jīng)在東日本大地震等多個地震現(xiàn)場得到確認。”

相反，繃帶加固施工法的加固帶會隨著支柱的變形而適當改變形狀，同時還會產(chǎn)生使變形復原的作用力。而且，如果變形超過1%，這個作用力會變得比鋼筋混凝土更強。

而且，如果使用鐵板，還需要用到焊接等特殊技術，施工會花費較多時間，同時，由于加固材料既重又大，因此搬運起來較為麻煩。然而如果采用繃帶加固施工法，就無需擔心這些問題。實際上，五十嵐是通過快遞，從委托制造加固帶的日本國內(nèi)制帶廠，將加固帶直接送到加固施工現(xiàn)場。

因此繃帶加固施工法的工期僅為以往的10分之1，成本也約為5成到8成。

并且，與其他抗震加固施工不同，這種施工法還具備在施工過程中也可利用建筑的優(yōu)點。商業(yè)設施可在進行抗震加固的過程中繼續(xù)營業(yè)，辦公樓也可繼續(xù)工作。由于無需設置像鋼結構支撐這種新的結構物，因此也不會使建筑空間變小，或者改變空間結構。

鋼筋混凝土的安全神話崩塌

五十嵐開發(fā)繃帶加固施工法的契機，是1995年1月17日發(fā)生的阪神淡路大地震。

當時，在大型建筑公司設計部抗震課工作的五十嵐為了調(diào)查受災狀況，在地震發(fā)生的第二天就來到了神戶。面對眼前的景象，五十嵐感覺自己一直堅信不疑的東西轟然崩塌。

“當時受到了巨大的沖擊。高速公路的高架橋墩及大廈都已倒塌，無數(shù)扭曲的鋼筋從倒塌的鋼筋混凝土支柱中伸出，現(xiàn)場慘不忍睹。此前一直深信不疑的鋼筋混凝土堅不可摧、即使遭遇地震也會安然無恙的安全神話轟然倒塌”，五十嵐這樣回顧道。

阪神淡路大地震成為五十嵐人生中的一次巨大轉(zhuǎn)機。

五十嵐拍攝了1000多張照片之后返回了東京，為了查明鋼筋混凝土建筑倒塌的原因，他開始進行分析。不過，3個月后，公司下令停止調(diào)查分析。

五十嵐說道：“當時我就明白了，建筑公司的工作，其實就是建造或拆除建筑。對于建筑倒塌的原因基本沒什么興趣。不過，我強烈感到，今后為了不再發(fā)生同樣的悲劇，應該繼續(xù)進行抗震研究�！�

實際上，日本現(xiàn)有的鋼筋混凝土建筑、道路、橋梁及隧道等大多是在經(jīng)濟高度發(fā)展期，按照舊抗震標準建造的，從未經(jīng)歷過、也沒有設想過像關東大地震等那樣的大型地震。

五十嵐認為需要從根本上對建筑的抗震性能進行改進，他于1997年6月從大型建筑公司退休，繼而成為土耳其伊斯坦布爾技術大學的客座教授，在當?shù)亟淌谌毡镜目拐鸺夹g，并繼續(xù)進行抗震研究。于2年后的1999年4月回國。同年7月30日，作為建筑防災咨詢公司，成立了構造品質(zhì)保證研究所，開始全面致力于抗震研究。（日經(jīng)能源環(huán)境網(wǎng) 供稿）