1、建筑工程质量事故案例 梁、板、柱钢筋混凝土结构事故 骨料 中含 过量 杂质 事故 案例 图片 事故 分析 及 原因 分析如下: 屋面局部倒塌后曾对设计进行审查,未发现任何 问题。在对施工方面进行审查中发现以下问题: (1)、 进深梁设计时为C20混凝土,施工时未留试 块,事后鉴定其强度等级只是C7.5左右。在梁的断 口处可清楚地看出沙石未洗净,骨料中混有鸽蛋 大小的黏土块、石灰颗粒和树叶等杂质。 (2)、 混凝土采用的水泥是当地生产的400号普通 硅酸盐水泥,后经检验只达到350号,施工时当作 400号水泥配制混凝土,导致混凝土的强度受到一 定影响。 (3)、在进深梁断口处上发现偏在一侧,梁的
2、受拉 1/3宽度内几乎没有钢筋,这种主筋布置使梁在屋 盖荷载作用下处于弯、剪、扭受力状态,使梁的 支承处作用有扭力矩。 (4)、 对墙体进行检查,未发现有质量问题。 综合以上施工问题,可以认为进深梁的断裂主要由于 该梁受有扭矩和剪力产生的较大剪应力,而梁的混 凝土强度又过低,导致梁发生剪切破坏的饿缘故。 其中混凝土骨料含过量的土块等有害杂质,又是混 凝土强度过低的主要原因。 混凝 土受 冻或 养护 温度 过低 事故 案例 某工程为三层砖混结构,现浇钢筋混凝土楼盖, 纵墙承重、灰土基础(图2.13)。施工后于当年10 月浇灌二层楼盖混凝土。全部主体结构于第二年1 月完工。在4月间进行装修工程时,
3、发现各层大梁 均有斜裂缝。 其现象: 裂缝多为斜向,倾角5060,且多发生在 300mm的钢箍间距内。近梁中部为竖向裂缝 斜裂缝两端密集,中部稀少(值得注意的是在纵筋 截断处都有斜裂缝);其沿梁高度方向的位置较 多地在中和轴以下,个别贯通梁高。 裂缝宽度在梁端附近约0.51.2mm,近跨中约 0.10.5mm;裂缝深度一般小于1/3,个别的两端 穿通;裂缝数量每根梁少则4根,多则22根,一般 为1015根。 混凝 土受 冻或 养护 温度 过低 事故 案例 图片 事故 分析 及 原因 施工原因:浇灌二层梁板时,未采用专门养护 措施,浇灌后2h就在板面铺脚手板、堆放砖块 进行砌墙。11月初浇灌三层
4、现浇板时,室内温 度为01C,未采取保温措施。根据试验资料, 混凝土在21d后的强度只达28d理论强度值的 42.5%,一个月后才达到52%。因此混凝土早期 受冻是这起质量事故的重要原因。另外,混凝 土的水泥用量偏低(只有210kg/m3,略少于 225kg/m3的最低值)也是因素之一。 设计原因:其一是箍筋间距过大。混凝土结 构设计规范7.2.7条规定,“当梁高为500mm 且V0.07fcbh0时,梁中箍筋的最大间距为 200mm。”而本工程箍筋间距却为300mm,这 就是斜裂缝多发生在箍筋之间的原因。其二是 是纵筋在梁跨中间截断。混凝土结构设计规 范6.1.5条规定,“纵向受拉钢筋不宜在
5、受拉 区截断”。而本工程梁中部分纵向受拉钢筋在 跨中截断,截断处都出现斜裂缝,这说明受拉 钢筋对梁截面的抗剪能力起到一定作用,也说 明规范的规定是最适合的。 比较施工和设计原因,显然可见,施工中混凝土早期 受冻是产生本工程质量事故的 主要原因。 事故 加固 方案 由于梁上有大量斜裂缝,很容易发 生脆性截面破坏,引起梁的断裂, 故必须进行加固。加固方案是在原 大梁外包一U形截面梁,该梁按承 受原来梁的的全部弯矩和剪力进行 设计,并在U形截面梁的端部沿墙 设置钢筋混凝土柱和基础,作为加 固梁的支承。 混凝 土 初期 收缩 事故 案例 某办公楼为现浇钢筋混凝土框架结构。在 达到预定混凝土强度拆除楼板
6、模板时,发 现板上有无数走向不规则的微细裂纹,如 图2.16所示。裂缝宽0.050.15mm,有时 上下贯通,但其总体特征是板上裂纹多于 板下裂纹 事故 原因 分析 及 处理 措施 查得施工时的气象条件是:上午9时气温13C, 风速7m/s,相对湿度40%;中午温度15C,风 速13m/s(最大瞬时风速达18m/s),相对湿度 29%;下午5时温度11C,风速11m/s,相对湿 度39%。灌注混凝土就是在这种非常干燥的条 件下进行的。由于异常干燥加上强风影响,故 使得混凝土在凝结后不久即出现裂纹。根据有 关资料记载:当风速为16m/s时,混凝土的蒸发 速度为无风时的4倍;当相对湿度10%时,混
7、凝 土的蒸发速度为相对湿度90%时的9倍以上。根 据这些参数推算,本工程在上述气象条件下的 蒸发速度可达通常条件的810倍。 因此,可以认为与大气接触的楼板上面受干燥 空气和强风的影响成为产生较多失水收缩裂纹 的主因,而曾受模板保护的楼板下面这种失水 收缩裂纹会比较少一点。经过对灌注楼板是预 留的试块和对楼板承载能力进行试验,均能达 到设计要求。 这说明具有失水收缩的混凝土初期裂纹对楼板 的承载力并无影响。但是为了建筑物的耐久性, 还应使用树脂注入法进行补强。 混凝 土 麻面 掉角 蜂窝 露筋 和 空洞 事故 案例 某剧场挑台平面和柱截面配筋如图2.19(a)、(b) 所示。在14根钢筋混凝土
8、柱子中有13根有严重的 蜂窝现象。具体情况是:柱全部侧面面积142m2,蜂 窝面积有7.41 m2,占5.2%;其中最严重的是K4, 仅蜂窝中露筋面积就有0.56 m2。露筋位置在地面 以上1m处,正是钢筋的搭接部位(图2.19c). 事故 原因 分析 混凝土灌注高度太高。7m多高的柱子 在模板上未留灌注混凝土的洞口,倾 倒混凝土时未用串筒、留管等设施, 违反施工验收规范中关于“混凝土自 由倾落高度不宜超过2m”及“柱子分段 灌注高度不应大于3.0m”的规定,使混 凝土在灌注过程中已有离析现象。 灌注混凝土厚度太厚,捣固要求不严。 施工时未用振捣棒,而采用6m长的木 杆捣固,并且错误地规定每次
9、灌注厚 度以一车混凝土为准(约厚40cm), 灌注后捣固30下即可。此规定违反了 施工验收规范中关于“柱子灌注厚度 不得超过20cm”的界限。 柱子钢筋搭接处的设计净距太小,只 有3137.5mm,小于设计规范规定柱 纵筋净距应50mm的要求。实际上有 的露筋处净距为0或10mm。 事故 处理 方案 剔除全部蜂窝四周的松散混凝土;用湿麻袋塞在 凿剔面上,经24h使混凝土湿透厚度至少40 50mm;按照蜂窝尺寸支以有喇叭口的模板,如图 2.19(e);灌注加有早强剂的C30(旧混凝土为 C20)豆石混凝土;养护14昼夜;拆模后将喇叭口 上的混凝土凿除。除以上补强措施外,还应对柱 进行超声波探伤,
10、查明是否还有隐患。 混凝 土施 工缝 处理 不当 事故 案例 某会议室门厅,屋面板为预制楼板,而大梁、圈 梁、雨罩均为现浇C20钢筋混凝土构件(图2.27)。 施工时,大梁混凝土先灌筑,圈梁、雨罩混凝土 因故后浇灌,但却不适当地将施工缝留在大梁梁 端与圈梁交接处(图2.27甲),而且施工缝处的混 凝土没有妥善处理,又由于该处混凝土没有侧向 限制而无法振捣,实际上形成松散的一堆 。 事故 原因 分析 施工缝留在梁端剪力最大部位; 施工缝处混凝土强度等级显然不满足设计要求, 甚至不足C10,严重影响梁端抗剪能力和粘着力 强度; 新旧混凝土无法连接。 事故 处理 措施 将梁端混凝土用工小心地凿成如图
11、2.27乙所示形状, 并将部分预制楼板,以加强梁端的抗剪能力。 混凝 土受 腐蚀 事故 案例 北京某旅馆的某区为一6层两跨连续梁的现浇钢 筋混凝土内框架结构,上铺预应力空心楼板, 房屋四周的底层和二层为490mm厚承重砖墙, 二层以上为370mm厚承重砖墙。全楼底层5.0m 高,用作餐馆,底层以上层高3.60m,用作客房。 底层中间柱截面为圆形,直径550mm,配置9根 直径为22的二级钢筋纵向受力钢筋,6200 箍筋,如图2.35所示。柱基础的底面积为 3.50m3.50m的单柱钢筋混凝土阶梯形基础; 四周承重墙为砖砌大放脚条形基础,底部宽度 1.60m,二者均以地基承载力fk=180Kn/
12、m2(持力 土层为粘性土),并考虑基础宽、深度修正后的 地基承载力设计值算得。 该房屋的一层钢筋混凝土工程在冬季进行施工, 为混凝土防冻而在浇筑混凝土时掺入了水泥用 量3%的氯盐。 该工程建成使用两年后,某日,突然在底层餐 厅A柱柱顶附近处,掉下一块约40mm直径的混 凝土碎块。为防止房屋倒塌,餐厅和旅馆不得 不暂时停止营业,检查事故原因。 事故 原因 分析 在该建筑物的结构设计中,对两跨连续 梁施加于柱的荷载,均是按每跨50%的全部 恒活荷载传递给柱估算的(另50%由承重墙 承受),与理论上准确的两跨连续梁传递给 柱的荷载相比,少算25%的荷重。 柱基础和承重墙基础虽均按fk=180Kn/m
13、2设计, 但经复核,两侧承重墙下条形基础的计算沉降估 计45mm左右,显然大于钢筋混凝土柱下基础的计 算沉降量(估计在34mm左右)。虽然,他们间的 沉降差为11mm0.002l=0.0027000=14mm,是允 许的;但是,由于支承连续梁的承重墙相对“软” (沉降量相对大)。而支承连续梁的柱相对“硬” (沉降量相对小),致使楼盖荷载往柱的方向调 整,使得中间柱实际承受的荷载比设计值大而两 侧承重墙实际承受的荷载比设计值要小。 (1)和(2)项累计,柱实际承受的荷载将比设 计值要大得多。 事故 原因 分析 柱虽按550圆形截面钢筋混凝土受压构件 设计,配置9根直径为22的二级钢筋纵向钢 筋,
14、AS=3421mm2,含钢率1.44%,从截面 承载力看是足够的,但箍筋配置不合理,表 现为箍筋截面过细、间距太大、未设置附加 箍筋,也未按螺旋箍筋考虑,致使箍筋难以 约束纵向受压力后的侧向压屈。 事故 原因 分析 底层混凝土工程是在冬季施工的,混凝土在浇 筑是掺加了氯盐防冻剂,对混凝土有盐污染作 用,对混凝土中的钢筋腐蚀起催化作用。实际 上,从底层柱破坏处的钢筋实况分析,纵向钢 筋和箍筋均已生锈,箍筋直径原为6,锈后 实为5.2左右,截面损失率约为25%。如此细 又如此稀的箍筋难以承受柱端截面上9根直径 为22的二级钢筋纵筋侧向压屈所产生的横拉力, 起结果必然是箍筋在其最薄弱处断裂,此断裂
15、后的混凝土保护层剥落,混凝土碎块下掉。 钢筋 配置 不当 事故 案例 某百货大楼一层橱窗上设置有挑出 1200mm通长现浇钢筋混凝土雨篷, 如图2.36(a)。待到达混凝土设计 强度拆模时,突然发生从雨篷根部 折断的质量事故,呈门帘状如图 2.36(b)。 事故 分析 受力筋放错了位置(离模板只有20mm,如图 2.36c)所致。原来受力筋按设计布置,钢筋工 绑扎好后就离开了。打混凝土前,一些“好心 人”看到雨篷钢筋浮搁在过梁箍筋上,受力筋 又放在雨篷顶部(传统的概念总以为受力筋就 放在构件底面),就把受力筋临时改放到过梁 的箍筋里面,并贴着模板。打混凝土时,现场 人员没有对受力筋位置进行检查
16、,于是发生上 述事故。 施工 时因 钢筋 位置 配置 引起 事故 案例 某工程框架柱的原设计截面及配筋如上图 a,在绑扎柱基插筋时,错误地将两排5 25变成3 25(图b)。此失误在柱基混凝土 浇筑完毕后才发现。 事故 案例 处理 方法 在柱的短边各补上2 25插筋。 为保证新加插筋的锚固,在两个短边上各用3 25横筋与短边3 25焊成一体,并将第二步台 阶加高500mm。加高台阶时将原基础面凿毛、 清洗、支模、浇筑提高一级的混凝土,并在新 台阶面层铺设6200钢筋网一层。 原设计在柱底500mm高度内加密箍筋,现增 至1000mm。 水泥 和骨 料含 有害 物质 事故 案例 山西某厂有9幢4
17、层砖混结构住宅,均采 用预制空心楼板。该工程1984年5月开工, 同年底完成主体工程,翌年内部装修。 在1985年6月进行工程质量检查时,发现 其中一幢(12号楼)有多处预制楼板起 鼓、酥裂情况。随后,该楼楼板损坏愈 来愈严重,其它四幢(11、13、16、17 号楼)也有相继不同程度地出现破坏迹 象。 事故 案例 分析 及 原因 从预制板普遍破坏迹象看,主要是由于混凝土 材料品质不良引起的,而且显然是因为混凝土 内含有害物使材料逐渐发生物理化学变化引起 体积膨胀所造成的。于是,从破坏最严重的楼 板以及尚未出厂的楼板上取样2000余个,筛选 10,再从中抽出部分样品作材料的化学分析 和岩相分析检
18、验。检验时按粗骨料的不同颜色 分类。 由此可见,过量的游离SO3(大大超过规定的 含量标准13.5,且SO31的占总分析 样的78.9)在混凝土凝结硬化后继续与水化 铝酸钙作用形成水化硫铝酸钙,未耗尽的石膏 也可能在混凝土硬化后继续生成水化硫铝酸钙, 而水化硫铝酸钙生成时的体积约达原体积的2.5 倍,这就是造成预制板混凝土膨胀、酥裂、破 坏乃至倒塌的主要内在原因。 混凝 土 碱 - 骨料 反应 事故 案例 北京某厂受热车间,建于1960年,建成后常年处 于4050 C的 高温环境中,后发现其混凝土墙 面上有许多网状裂纹。经查当年混凝土所用原料 为400号矿渣水泥,混凝土水泥用量410Kg/m3
19、配 合比为水泥沙石水=11.0993.580.39, 粗骨料为粒径530mm的卵石,掺2CaCl2(氯 盐)和2CaSO4 2H2O(石膏)的外加剂。 事故 案例 分析 为了确定此墙面的严重网状裂纹是否为碱骨 料反应所致,在裂纹处钻一直径70mm、长 120mm的混凝土圆柱芯体。将此芯体横向锯成 若干磨光薄片,在反光显微镜下观察,发现内 部有许多网状裂缝(图2.6)。将此磨光薄片进 行岩相分析,发现每个薄片含有611枚粗骨料 中有13枚粗骨料含微晶石英和玉髓。将磨光 薄片在扫描电镜下观察并进行能谱分析,发现 骨料边缘的钾含量明显增加。表明碱在骨料边 缘富集。但是,对芯体中的细骨料鉴定表明没 有
20、活性矿物存在,为非活性矿物(它与粗骨料 来自不同产地) 该长露天堆场钢筋混凝土柱的混凝土保护层也 严重剥落,钢筋严重锈蚀,从剥落的混凝土中取 得一些骨料进行岩相分析,其中也含有典型的 活性矿物玉髓和微晶石英。因而,此柱的混凝 土剥落和钢筋锈蚀可视作是碱-骨料反应导致混 凝土开裂,从而加剧钢筋锈蚀,而钢筋锈蚀又 促使混凝土剥落这两方面综合作用的结果。 根据上述分析,可以证明上述墙面严重裂纹是 由于碱-骨料反应所引起的。 事故 案例 分析 背景 一、什么是水泥混凝土的碱骨料反应 碱骨料反应是混凝土原材料中的水泥、外加剂、混合材和 水中的碱(Na2O或K2O)与骨料中的活性成分反应,在混凝土浇 筑成
21、型后若干午(数年至二、三十年)逐渐反应,反应生成物吸 水膨胀使混凝土产生内部应力, 膨胀开裂、导致混凝土失去设 计性能。由于活性骨料经搅拌后大体上呈均匀分布。所以一 旦 发生碱骨料反应、混凝土内各部分均产生膨胀应力,将混凝 土自身胀裂、发展严重的只能拆除,无法补救,因而被称为混 凝土的癌症。 二、碱骨料反应的分类和机理 1碱硅酸反应 1940年美国加利尼亚州公路局的斯坦敦,首先发现碱骨料 反应问题,引起全世界混凝土工程界的重视,这种反应就是碱 硅酸反应。碱硅酸反应是水泥中的碱与骨料中的活性氧化硅成 分反应产生碱硅酸盐凝胶或称碱硅凝胶,碱硅凝胶固体体积大 于反应前的体积,而且有强烈的吸水性,吸水
22、后膨胀引起混凝 土内部膨胀应力,而且碱硅凝胶吸水后进一步促进碱骨料反应 的发展、使混凝土内部膨胀应力增大,导致混凝土开裂。发展 严重的会使混凝土结构崩溃。 能与碱发生反应的活性氧化硅矿物有蛋白石、玉髓、鳞石 英、方英石、火山玻璃及结晶有缺欠的石英以及微晶、隐晶石 英等,而这些活性矿物广泛存在于多种岩石中。因而迄今为止 世界各国发生的碱骨科反应绝大多数为碱硅酸反应 梁根 断裂 事故 九 该工程某县公路段的机修车间(底层) 和宿舍,为2层砖混结构,建筑面积 556m2,屋顶局部平面与剖面见图3-62 屋顶层的挑梁尺寸与配筋情况见图3-63, 混凝土C18,在拆模时发现7根挑梁根部断 裂。 事故 九
23、 原因 分析 1.混凝土实际强度无试验资料,发 现混凝土密实度很差,有很多空隙, 当时的水灰比不是由试配决定的。 2.挑梁的主要受力钢筋严重往下移 位 3.悬挑部分比设计要长 4.屋面超厚,自重加大。 5.拆模时间过早 事故 九 处理 措施 1.将墙上残剩的挑梁根部打掉 500mm,露出全部钢筋 2.在墙内100mm处将挑梁的主筋锯 断,重新焊接新的主筋 3.修改设计,将悬挑结构改为全现 浇 配筋 错误 事故 十 山西某教学楼为现浇10层框剪结构,长 59.4m,宽15.6m,标准层高3.6m,地面以上高 度41.8m,地上建筑面积9510m2,在第4和 第5层结构完成后,发现这两层柱的钢筋
24、配错,其中内跨柱少配钢筋44.53cm2,外 跨柱少配13.15cm2 事故 十 原因 分析 该工程第4,5层柱的配筋相同, 第6层起配筋减少,施工时,误将6 层的柱子断面用于4,5层,造成配 筋错误。 事故 十 处理 措施 加固构件:凿去4,5层的保护层, 露出柱四角的主筋和全部箍筋,用 通长钢筋加固,加固直径,间距与 原设计相同 空洞 露筋 事故 十一 南京某单位办公大楼为5层现浇框架, 其平面示意图见图3-90,2层框架柱浇注 后,拆模时发现有6根柱存在空洞,烂根, 露筋等严重缺陷,其缺陷情况见图3-91, 92,93 事故 十一 原因 分析 1.柱浇注时分层厚度太大 2.混凝土浇注后漏
25、振或振捣不实 事故 十一 处理 措施 由于空同,漏筋,烂根十分严重,根 据现场实际情况分析混凝土内部质量也得 不到保证,因此决定立即全部拆除,绑扎 钢筋后,重新浇注混凝土。 梁开裂 事故 四 某工程为混合结构,屋盖采用现浇钢筋 混凝土梁板,梁跨度9m,为矩形截面, 高800mm,宽400mm,混凝土为C18。配 筋情况为:梁跨中受力钢筋4 25,支座受 力钢筋2 18,浇筑后14d拆模,发现梁上由 0.1-0.35mm宽的裂缝 事故 四 原因 分析 规定中大于8m的梁,拆模时的强度要 达到100%才可以,而现实才达到80%,于 是因强度不足导致开裂。 事故 四 处理 措施 检验发现裂缝没有明显
26、开裂,不会 影响结构的安全使用,所以可以采用环氧 胶泥涂抹表面,封闭裂缝 大梁 裂缝 事故 五 某车间12m钢筋混凝土屋面大梁,平卧 生产,起吊后发现50%吊环附近混凝土局 部压碎,吊环偏斜,混凝土裂缝, 事故 五 原因 分析 1.上翼缘裂缝 吊环安装时箍筋被碰撞发生位移,未恢 复原状,因此,平卧起吊是仅有两个钢箍 其作用。 2.大梁腹板裂缝 腹板侧向刚度本来很小,翼缘开裂后, 上部梁的侧向刚度大为减少,所以引起腹 板开裂 3.吊环偏斜 两台吊车的吊环受力不均匀,受力较大 的吊环,残余变形也大,因此吊环发生偏 斜。 事故 五 处理 措施 对翼缘处的倾斜裂缝,凿去斜缝范围内 的混凝土并凿成直槎,
27、然后用C40细石混 凝土重新浇筑养护 腹梁 裂缝 事故 六 某煅工车间跨度10m,屋盖梁采用双坡 T形截面薄腹梁,共4榀,其形状,尺寸与 配筋见图3-42,梁内无弯起钢筋,混凝土 设计强度C18,实际试块强度为12- 15N/mm2,在检查时发现梁支座附近有斜 裂缝出现,并不断增加和扩大。 事故 六 原因 分析 原设计无弯起钢筋,箍筋断面及 数量均不足实测混凝土强度未达到 设计要求。 事故 六 处理 措施 由于薄腹梁的承载能力不足,必 须加固,加固方案在原有的薄腹梁 上加钢筋混凝土,加固后的断面见 图3-43,增设箍筋来承担斜截面强 度,并配置纵向构造钢筋 砼柱 偏斜 事故 七 江苏某冷作车间
28、为装配式钢筋 混凝土结构,柱距6m,跨度18m,主 要构件为矩形柱,钢筋混凝土屋架, 大型屋面板,吊屋面板时发现1根柱 向内倾斜,柱顶向内位移50mm。 事故 七 原因 分析 柱吊装后没有认真校正,当屋盖 吊装时,发现了屋盖与柱连接处有 错位,但未及时查明原因,直到吊 装完后才发现有内倾现象 事故 七 处理 措施 由于柱的偏差太大,必须进行纠 正,纠偏方案有两个:一是大型屋 面板与屋架焊接处割开后,再对柱 纠偏;二是把屋架连同屋面板等整 体顶起,然后对柱纠偏 楼板 开裂 事故 三 某学校为3层混合结构,纵墙承 重,外墙厚37cm,内墙厚24cm,灰 土基础,楼盖为现浇钢筋混凝土肋 形楼盖,在装
29、饰工程时发现大梁两 侧的混凝土楼板上部普遍开裂,裂 缝方向与大梁平行,凿开后发现负 钢筋被踩下。 事故 案例 三 原因 分析 1.施工方面 1)浇筑混凝土时,把板中的负弯 矩钢筋踩下,造成板与梁连接处附近出 现通长裂缝 2)混凝土每立方用量少于250kg 3)在第二层楼盖浇筑后没达到规 定强度,就在其上堆放施工工具,导致 荷载超载。 4)混凝土在冬季施工而没采取任 何施工措施。 2.设计方面 1)对楼板的荷载计算错误 2)梁箍筋间距太大 框架梁 开裂事 故案例 二 某邻街建筑的底层为商店,2层以上为宿 舍,是7层现浇框架结构,纵向二跨,其 第7层平面图如图3-11所示。 室内粉饰时发现顶层纵向
30、框架梁KJ-7, KJ-8上有15处裂缝,其位置如3-11,裂缝 情况见图3-12 事故 案例 二 原因 分析 1.混凝土收缩 2.施工图漏画附加的横向钢筋。 拆模 过早 引起 的 倒塌 事故概况 某轻工厂为二层现浇框架结构,预制钢筋混 凝土楼板.施工单位在浇筑完首层钢筋混凝 土框架及吊装完一层楼板后,继续施工第二 层.在开始吊装第二层预制板时,为加快施 工进度,将第一层的大梁下的 立柱拆除,以 便在底层同时进行装修,结果在吊装二层预 制板将近完成时,发生倒塌,当场压死多人, 造成重大事故. 原因分析 事故发生后,经调查分析,倒塌的主要原因 是底层大梁立柱及模板拆除过早.在吊装二 层预制板时,
31、梁的 养护只有3天,强度还很低, 不能形成整体框架传力,因而二层框架及预 制板的重量及施工荷载由二层大梁的立柱 直接传给首层大梁,而这时首层大梁的强度 尚未完全达到设计的强度C20,经测定只有 C12.首层大梁承受不了二层结构自重及结 构辎重而引起倒塌. 骨料 中混 入膨 胀性 矿物 引起 事故 某一市镇的乡办企业车间,面积4600平方米, 为3层钢筋混凝土框架结构,梁 、柱为现浇 混凝土,楼板为本镇预制产生产的多孔板. 于1986年春开工,同年8月完成,交付使用后 个月后即发现梁、柱等有多处爆裂,中在6- 7个月以后,又陆续发现在混凝土柱基,柱子 大梁根部混凝土爆裂,其中严重的爆裂裂缝 长达
32、150厘米,有的已贯通大梁;导致大梁折 端. 原因分析 事故发生后,取裂缝处碎片进行X光分析,结 果指出主要的晶相为方镁石MgO, 此外还 有少量的生石灰石CaO,由此可以判定是方 镁石及石灰石水化膨胀.起源是乡镇施工企 业为了节省资源,采用了本乡耐火材料厂生 产镁砂时所导致的废砂代替混凝土中的部 分集料,该厂以白云石CaMg(CO3)2为原 料,煅烧生产耐火材料,而废渣中含有MgO 及CaO.结果引起事故,得不偿失. 混凝 土受 冻害 事故 某省一综合加工楼,五层楼,砖混结构,砖墙承重, 现浇钢筋混凝土楼盖.在浇注混凝土时正值冬季. 但施工队缺乏冬季施工措施,在拆模后发现冻害 严重.具体表现
33、在1板面混凝土层剥落.板面疏松 用铁器或木板刮时,表层纷纷剥落,有的外露石子, 用手可以挪动,结构疏松;2混凝土强度严重不足. 原设计混凝土为C25,实测强度大都在 C10C13之间,个别的仅为C6,3表面裂缝遍布, 参看图 混凝 土受 冻害 原因 分析 原因分析 显然是混凝土在凝结硬化过程中受 了冻害.这从取样混凝土中,发现骨料 表面有明显的结冰痕迹.混凝土的水 化反应随着温度的 减低而减弱,水结 冰则水化反应完全停止.水的冰冻温 度为0度,但在混凝土混合物中总有 一些溶解物质,水的 结冰温度要低于 0度,约在-1-4度.在低温环境中浇 筑混凝土,由于混凝土在硬化前受冻, 水化反应很弱,同时
34、新形成的水泥水 化物的强度弱,水结冰冻胀时,内部结 构遭到破坏.因而强度严重不足. 因锚 固长 度不 足而 引起 大梁 折断 某煅工厂车间屋面梁为12米跨度的 T型薄腹梁,在车间建成后 使用不久.梁端头突然断裂,造成厂房部分倒塌,倒塌构件包括 屋面大梁及大型面板. 事故分析 事故发生后到现场进行调查分析,混凝土强度能满足设计要 求.从梁端断裂处看,问题出在端部钢筋深入支座的锚固长度 至少150毫米,实际上不足50毫米,梁端部至柱端外边缘的 距 离为400毫米,实际上去只有140150毫米.如图 因此,梁 端支于柱顶上的部分接近于素混凝土梁,这是 非常不可靠的. 加之本车间为锻工车间,投产后锻锤
35、的动力作用对厂房振动 力的影响大,这在一定程度上增加了大梁的负荷.在这种情况 下.才引起了大梁的断裂 钢筋 难以 施工 引起 大量 倒塌 某农村企业生产车间,砖柱上搁置大 梁,施工完成后不久,大梁就倒塌 原因分析 主要是梁端支撑设计不当.原设计现 浇梁垫加一锚筋.实际施工时,锚筋很 难插入砌体中,因而改为局部扩大混 凝土垫,使之与圈梁相连并一起浇注. 因砖柱顶局部扩大,施工时顺便先砌 砖柱的扩大部分作为浇混凝土的侧 模.因砖逐皮外伸,浇注混凝土时没有 充分搞固,因而很疏松.砖无咬槎,与 混凝土结合力极差,实际上起不到承 载作用.在大梁压力下,砖先掉落,疏 松的混凝土也无足够承载力,于是引 起大
36、梁倒塌 现浇 梁柱 铰接 处理 不妥 引起 裂缝、 破损 某厂房横梁与柱铰接,处理如图 符合通常做法,但投入使用后,在铰接 点附近发生裂缝也局部破坏 原因分析 钢筋X形原意是只能受水平力而不 能承受弯矩,从而实现铰的功能,但 实际上,这种做法有相当程度的嵌固 作用.当两边柱子有不均匀沉降时,节 点处梁端生产一角度变位,使锚筋受 拉,梁端面与柱混凝土接触面受压而 形成抵抗力矩.若这种弯矩过大,则 会使节点处开裂,甚至局部破坏.在要 求铰接的条件较高时,可改进节点做 法,如图 .这两种节点做法更接近 理想铰接的形式,构造也较简单,施工 也很方便.梁柱间的 间隙可视具体情 况及梁、柱尺寸的大小而定
37、现浇 梁柱 铰接 处理 不妥 引起 裂缝、 破损 人字 折梁 计算 错误 而倒 塌 某库房为单层结构,跨度10米,长24.5米,采用砖墙承 重,屋面采用人字形折梁折梁间距3.5米,在折梁上搁 置预应力钢筋混凝土檩条,每米放3根,工30根,檩条 上铺85cm*60cm*5cm的预制平板.人字屋架结构及 配筋如图 当铺完屋面,拆除折梁的 模板及支撑时. 屋盖倒塌 事故分析 该工程愿意采用人字屋架,形式上似拱,因而在梁集 中均匀配置8%18钢筋,该工程实际上无拉杆,两端又 没有抗拉推力结构,实际上是 一个折线形钢筋混凝 土斜梁.则使强度严重不足,承载力严重不足,加上折 梁曲折处受拉钢筋受拉边顺放,在
38、弯折处对受拉力 极为不利,为规范所禁止.折梁承载力不足,构造又极 不合理,必然引起屋盖的破坏. 水泥 过期 和 受潮 案例 一事 故过 程和 原因 事故过程:此车间于1983年10月开工,当年12月 79日浇筑完大梁混凝土,12月2629日安装完 屋盖预制板,接着进行屋面防水层施工;1984年1 月3日拆完大梁底模板和支撑,1月4日下午房屋全 部倒塌并发现大梁压区混凝土被压碎。 分析倒塌原因如下: 钢筋混凝土大梁原设计为C20混凝土。施工时,使 用的是进场已3个多月并存放在潮湿地方已有部分 硬块的325号水泥。这种受潮水泥应通过试验按实 际强度用于不重要的构件或砌筑砂浆,但施工单位 却仍用于浇
39、筑大梁,且采用人工搅拌和振捣,无严 格配合比。致使大梁在混凝土浇筑28d后(倒塌后) 用回弹仪测定的平均抗压强度只有5MPa左右;有 些地方竟测不到回弹值。 水泥 过期 和 受潮 案例 一 原因 在倒塌的大梁中,发现有断砖块和拳头大 小的石块。 大梁纵筋和箍筋的实际配置量少于设计需 要(纵筋原设计为1022,实配720, 322;箍筋原设计为8250,实配 6300),分别仅及设计需要量的88 和47。 经按施工时实际荷载复核,本倒塌事故是因 施工中大梁混凝土强度过低,在大梁拆除 底模后,其压区混凝土被压碎所引发,继 而导致整个房屋倒塌。使用过期受潮水泥 是主因,混凝土配比不严、振捣不实、配
40、筋不足也是重要原因。 砖柱 承载 力不 足引 起的 倒塌 事故 某学校的教学楼,二层砖混结构,工程已接近完工, 在室内进行抹灰粉刷突然倒塌,造成多人死亡 工程概况 该建筑的平面 、立面、剖面、及主要尺寸如 图 .教学楼为二层砖混结构,基础为水泥沙浆砌 筑的毛石基础,墙厚180MM.顶头大教室中间深梁 为现浇钢筋混凝土梁.三个月后拆除大梁底部支撑 及模板,开始装修发现墙体有较大变形,工人用锤 子将凸出墙体打了回去,继续施工.第三天发现大 教室的窗墙在 市内窗台下约100MM处有一条很 宽的水平裂缝,宽约20MM.整个房屋就全部倒塌, 两层楼板叠压在一起.未及时撤离的工人全部死亡 砖柱 承载 力不
41、 足引 起的 倒塌 事故 事例分析 本工程并无正式设计图纸,只是由使用单 位直接委托某施工单位建造.根据现场情况 参照一般砖混结构草草画了几张草图就进 行施工的.施工队伍由乡村瓦木匠组成,没 有技术管理体制.事故发生后测定,砖的等 级为MU0.5,沙浆强度只有M0.4.在拆模的 第二天发现险情后,还不采取应急措施.才 导致重大事故的发生 现制 混凝 土的 裂缝 和缺 陷 违反 操作 规程 带来 的质 量事 故 某化工厂备品库施工中,倒运混凝土行车 梁时,需要从构件堆中抽出一根。因吊钩 不垂直,行车梁相互碰撞,刮倒一根行车 梁断裂报废。 原因分析: 违反操作规程,即没有按顺序将其他 构件倒开,然
42、后再起吊装车,这是这 次事故发生的前提。 指挥人员与司机判断有误和思想上的 麻痹大意是造成这次事故的直接原因。 结构 安装 事故 案例 某单层厂房柱吊装开裂事故某单层厂房柱吊装开裂事故 某厂机修车间的预制混凝土柱尺寸形状如图某厂机修车间的预制混凝土柱尺寸形状如图5- 2所示。原设计吊装位置在牛腿下面。施工时所示。原设计吊装位置在牛腿下面。施工时 随便将吊点移至牛腿上边的随便将吊点移至牛腿上边的A点。起吊时,柱点。起吊时,柱 子刚刚离地,吊点绑扎绳突然由子刚刚离地,吊点绑扎绳突然由A点滑到靠近点滑到靠近 上柱顶的上柱顶的B点,这时吊车司机立即刹车。经检点,这时吊车司机立即刹车。经检 查,发现上柱
43、根部已经开裂,拉区裂缝贯通查,发现上柱根部已经开裂,拉区裂缝贯通 柱的全部厚度,裂缝宽度达柱的全部厚度,裂缝宽度达5mm,高度达,高度达 360mm,压区混凝土被压碎,上柱柱顶向一侧压区混凝土被压碎,上柱柱顶向一侧 偏斜偏斜80mm,吊装无法进行。只好重新浇灌柱子,吊装无法进行。只好重新浇灌柱子, 整个工程为此拖延近三周,造成巨大经济损整个工程为此拖延近三周,造成巨大经济损 失。失。 某厂 大头 柱倒 排事 故 事故概况事故概况 1982年秋季的一天夜里刮起了年秋季的一天夜里刮起了6-7级的大风,级的大风, 第二天某单位的吊装施工人员一上班,就发第二天某单位的吊装施工人员一上班,就发 现了前几
44、天吊起来的现了前几天吊起来的20根柱子有根柱子有4根根“推排刮推排刮 倒倒”。4根柱子全部折断报废,造成了重大的根柱子全部折断报废,造成了重大的 质量安全事故。质量安全事故。 原因分析原因分析 施工准备时,技术人员所作的措施不妥善。施工准备时,技术人员所作的措施不妥善。 对于对于350350mm的柱身、的柱身、3501500mm的牛的牛 腿的这种大柱头,不是常规施工,应有保证腿的这种大柱头,不是常规施工,应有保证 在结构安装过程中的特殊措施。措施中也提在结构安装过程中的特殊措施。措施中也提 出了除用楔子作为临时固定工具外,还要在出了除用楔子作为临时固定工具外,还要在 每个柱子的四面拉上缆风绳。
45、然而缆风绳的每个柱子的四面拉上缆风绳。然而缆风绳的 规格选为规格选为8铅丝拉锚,其强度不够,事故后铅丝拉锚,其强度不够,事故后 被拉断的缆风绳足以证明这一点。被拉断的缆风绳足以证明这一点。 施工现场管理太差,事故后调查中得知,事施工现场管理太差,事故后调查中得知,事 故发生当天白日,有人已发现前几天安装的故发生当天白日,有人已发现前几天安装的 柱子有两根柱上的缆风绳,不知何时已被碰柱子有两根柱上的缆风绳,不知何时已被碰 拔出来了,不再起作用,然而都视而不见,拔出来了,不再起作用,然而都视而不见, 无人过问和处理。事故现场证明最先被刮倒无人过问和处理。事故现场证明最先被刮倒 的柱子,就是这两根柱
46、中的一根。的柱子,就是这两根柱中的一根。 没严格按照施工操作规范要求施工,即吊装没严格按照施工操作规范要求施工,即吊装 后没有及时校正并浇灌混凝土。后没有及时校正并浇灌混凝土。 北京 市某 美食 娱乐 城一 楼地 面 (证 券厅) 质量 问题 证券厅地面是用天然花岗岩证券厅地面是用天然花岗岩“将军红将军红”铺铺 设的,于设的,于1994年年5月份交工。在交工验收月份交工。在交工验收 时发现了较为严重的空鼓和铺设不平、缝时发现了较为严重的空鼓和铺设不平、缝 子不匀等质量问题,现对上述问题做了如子不匀等质量问题,现对上述问题做了如 下分析。下分析。 地面空鼓地面空鼓 事故现象事故现象 验收时敲击多
47、处明显的空鼓声音,个别板验收时敲击多处明显的空鼓声音,个别板 块松动,有的出现裂纹。块松动,有的出现裂纹。 原因分析原因分析 基层清理不干净,浇水湿润不够,有的板基层清理不干净,浇水湿润不够,有的板 块下面的水泥素浆结合层涂刷的不均匀,块下面的水泥素浆结合层涂刷的不均匀, 有的是因为涂刷时间过长,致使风干硬结,有的是因为涂刷时间过长,致使风干硬结, 造成面层和垫层同时出现空鼓。造成面层和垫层同时出现空鼓。 垫层砂浆加水过多或一次铺得太厚,不易垫层砂浆加水过多或一次铺得太厚,不易 砸密实,造成面层空鼓。砸密实,造成面层空鼓。 板块背面浮灰没有清理,也没有用水湿润,板块背面浮灰没有清理,也没有用水
48、湿润, 直接影响粘结效果、加之操作质量差,锤直接影响粘结效果、加之操作质量差,锤 击不当,故多处出现空鼓。击不当,故多处出现空鼓。 钢筋 混凝 土结 构工 程 挑梁 板支 模错 误引 起的 倒塌 事故 事故概况 某四层内框结构,外墙一层窗上设有挑出80cm的 现浇钢筋混凝土遮阳板(图4-5)。 该工程在浇筑遮阳板的过程中突然发生局部外墙 倒塌事故。倒塌物有遮阳板及全部一层窗间墙, 倒向室外,倒塌线基本上沿脚手眼发生。倒塌后 的吊架斜杆大部分发生严重的压曲变形。 钢筋 混凝 土结 构工 程 挑梁 板支 模错 误引 起的 倒塌 事故 倒塌事故与支撑不当有关。该遮阳板是用吊 架支模:在每个窗间墙上设
49、置一个吊架,吊 架间用木垫板联系起来,并用105 cm方木 支撑遮阳板的底模图(4-6 ),斜撑(105 cm)支承在窗台墙上(图4-7)。 原因分析 通过对窗间墙施工中的受力分析和承载能力 的验算得知,造成倒塌事故的直接原因是新 砌好的窗间墙承受不了施工过程中由吊架传 来的倾复力矩。 钢筋 工程 事故现象 某教学楼屋顶为井字梁楼盖,平面尺寸为 10.814.4m, 梁断面2570cm,受力钢筋为 322。浇灌完混凝土拆模后,发现离支座 2.5m的部位出现了大量的裂缝。见图4-12。 钢筋 工程 原因分析 事故发生后,经过调查分析得知, 事故是因为钢筋绑扎不当造成的。 从设计图上看,受力钢筋为
50、3根22 的钢筋。施工中,由于22钢筋没 有长于10cm 的料,在离支座两端 2.5m处,将受力钢筋在同一截面切 断,并搭接焊上119、222,致 使该焊接截面同时有6根19-22 的钢筋,钢筋间基本没有空隙。浇 灌混凝土时无法保证钢筋周围的混 凝土保护层,钢筋与混凝土间失去 粘着力,钢筋的搭接失去作用。致 使拆模后该梁在搭接部位严重开裂。 建筑工程质量事故案例 地基与基础事故 房屋 倾斜 事故 南京某楼长15.4m,宽13.3m,高17m,建 筑面积1100m2,砖混结构,条形基 础,基底下有2-3m厚的大片石垫层, 在建成后发现房屋向东倾斜。 事故 原因 分析 1.建筑地区属长江漫滩,有厚