【正文】 建筑工程質(zhì)量事故案例 梁、板、柱鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)事故 供各建設、監(jiān)理、施工單位工程技術(shù)人員借鑒 嚴格防止工程質(zhì)量事故發(fā)生。 骨料中含過量雜質(zhì)事故案例 圖片 事故分析及 原因 ? 分析如下： 屋面局部倒塌后曾對設計進行審查，未發(fā)現(xiàn)任何問題。在對施工方面進行審查中發(fā)現(xiàn)以下問題： （ 1）、 進深梁設計時為 C20混凝土，施工時未留試塊，事后鑒定其強度等級只是 。在梁的斷口處可清楚地看出沙石未洗凈，骨料中混有鴿蛋大小的黏土塊、石灰顆粒和樹葉等雜質(zhì)。 （ 2）、 混凝土采用的水泥是當?shù)厣a(chǎn)的 400號普通硅酸鹽水泥，后經(jīng)檢驗只達到 350號，施工時當作400號水泥配制混凝土，導致混凝土的強度受到一定影響。 （ 3）、在進深梁斷口處上發(fā)現(xiàn)偏在一側(cè)，梁的受拉1/3寬度內(nèi)幾乎沒有鋼筋，這種主筋布置使梁在屋蓋荷載作用下處于彎、剪、扭受力狀態(tài)，使梁的支承處作用有扭力矩。 （ 4）、 對墻體進行檢查，未發(fā)現(xiàn)有質(zhì)量問題。 綜合以上施工問題 ， 可以認為進深梁的斷裂主要由于該梁受有扭矩和剪力產(chǎn)生的較大剪應力 ， 而梁的混凝土強度又過低 ， 導致梁發(fā)生剪切破壞的餓緣故 。其中混凝土骨料含過量的土塊等有害雜質(zhì) ， 又是混凝土強度過低的主要原因 。 混凝土受凍或養(yǎng)護溫度過低事故案例 ? 某工程為三層磚混結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋，縱墻承重、灰土基礎（圖 ）。施工后于當年 10月澆灌二層樓蓋混凝土。全部主體結(jié)構(gòu)于第二年 1月完工。在 4月間進行裝修工程時，發(fā)現(xiàn)各層大梁均有斜裂縫。 ? 其現(xiàn)象： 裂縫多為斜向，傾角 50176?！?60176。，且多發(fā)生在300mm的鋼箍間距內(nèi)。近梁中部為豎向裂縫 斜裂縫兩端密集，中部稀少（值得注意的是在縱筋截斷處都有斜裂縫）；其沿梁高度方向的位置較多地在中和軸以下，個別貫通梁高。 裂縫寬度在梁端附近約 ～ ，近跨中約～ ；裂縫深度一般小于 1/3，個別的兩端穿通；裂縫數(shù)量每根梁少則 4根，多則 22根，一般為 10～ 15根。 混凝土受凍或養(yǎng)護溫度過低事故案例圖片 事故分析及 原因 ? 施工原因：澆灌二層梁板時，未采用專門養(yǎng)護措施，澆灌后 2h就在板面鋪腳手板、堆放磚塊進行砌墻。 11月初澆灌三層現(xiàn)澆板時，室內(nèi)溫度為 0～ 1176。 C，未采取保溫措施。根據(jù)試驗資料，混凝土在 21d后的強度只達 28d理論強度值的%，一個月后才達到 52%。因此混凝土早期受凍是這起質(zhì)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。 ? 設計原因：其一是箍筋間距過大?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設計規(guī)范》 ，“當梁高為 500mm且 V﹥ ，梁中箍筋的最大間距為200mm?！倍竟こ坦拷铋g距卻為 300mm，這就是斜裂縫多發(fā)生在箍筋之間的原因。其二是是縱筋在梁跨中間截斷?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設計規(guī)范》 ，“縱向受拉鋼筋不宜在受拉區(qū)截斷”。而本工程梁中部分縱向受拉鋼筋在跨中截斷，截斷處都出現(xiàn)斜裂縫，這說明受拉鋼筋對梁截面的抗剪能力起到一定作用，也說明規(guī)范的規(guī)定是最適合的。 比較施工和設計原因，顯然可見，施工中混凝土早期受凍是產(chǎn)生本工程質(zhì)量事故的 主要原因。 事故加固方案 ? 由于梁上有大量斜裂縫，很容易發(fā)生脆性截面破壞，引起梁的斷裂，故必須進行加固。加固方案是在原大梁外包一 U形截面梁，該梁按承受原來梁的的全部彎矩和剪力進行設計，并在 U形截面梁的端部沿墻設置鋼筋混凝土柱和基礎，作為加固梁的支承。 混凝土 初期收縮事故 案例 ? 某辦公樓為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。在達到預定混凝土強度拆除樓板模板時，發(fā)現(xiàn)板上有無數(shù)走向不規(guī)則的微細裂紋，如圖 。裂縫寬 ～ ，有時上下貫通，但其總體特征是板上裂紋多于板下裂紋 事故原因分析及 處理措施 ? 查得施工時的氣象條件是：上午 9時氣溫 13176。 C，風速 7m/s，相對濕度 40%；中午溫度 15176。 C，風速 13m/s（最大瞬時風速達 18m/s），相對濕度29%；下午 5時溫度 11176。 C，風速 11m/s，相對濕度 39%。灌注混凝土就是在這種非常干燥的條件下進行的。由于異常干燥加上強風影響，故使得混凝土在凝結(jié)后不久即出現(xiàn)裂紋。根據(jù)有關(guān)資料記載：當風速為 16m/s時，混凝土的蒸發(fā)速度為無風時的 4倍；當相對濕度 10%時，混凝土的蒸發(fā)速度為相對濕度 90%時的 9倍以上。根據(jù)這些參數(shù)推算，本工程在上述氣象條件下的蒸發(fā)速度可達通常條件的 8～ 10倍。 ? 因此，可以認為與大氣接觸的樓板上面受干燥空氣和強風的影響成為產(chǎn)生較多失水收縮裂紋的主因，而曾受模板保護的樓板下面這種失水收縮裂紋會比較少一點。經(jīng)過對灌注樓板是預留的試塊和對樓板承載能力進行試驗，均能達到設計要求。 ? 這說明具有失水收縮的混凝土初期裂紋對樓板的承載力并無影響。但是為了建筑物的耐久性，還應使用樹脂注入法進行補強。 混凝土 麻面掉角蜂窩露筋和 空洞事故案例 ? 某劇場挑臺平面和柱截面配筋如圖 （ a）、（ b）所示。在 14根鋼筋混凝土柱子中有 13根有嚴重的蜂窩現(xiàn)象。具體情況是：柱全部側(cè)面面積 142m2,蜂窩面積有 m2，占 %；其中最嚴重的是 K4，僅蜂窩中露筋面積就有 m2。露筋位置在地面以上 1m處，正是鋼筋的搭接部位（圖 ） . 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，傾倒混凝土時未用串筒、留管等設施，違反施工驗收規(guī)范中關(guān)于“混凝土自由傾落高度不宜超過 2m”及“柱子分段灌注高度不應大于 ”的規(guī)定，使混凝土在灌注過程中已有離析現(xiàn)象。 ? 灌注混凝土厚度太厚，搗固要求不嚴。施工時未用振搗棒，而采用 6m長的木桿搗固，并且錯誤地規(guī)定每次灌注厚度以一車混凝土為準（約厚 40cm），灌注后搗固 30下即可。此規(guī)定違反了施工驗收規(guī)范中關(guān)于“柱子灌注厚度不得超過 20cm”的界限。 ? 柱子鋼筋搭接處的設計凈距太小，只有 31～ ，小于設計規(guī)范規(guī)定柱縱筋凈距應 ≥50mm的要求。實際上有的露筋處凈距為 0或 10mm。 事故處理方案 ? 剔除全部蜂窩四周的松散混凝土；用濕麻袋塞在鑿剔面上，經(jīng) 24h使混凝土濕透厚度至少 40～50mm；按照蜂窩尺寸支以有喇叭口的模板，如圖（ e）；灌注加有早強劑的 C30（舊混凝土為C20）豆石混凝土；養(yǎng)護 14晝夜；拆模后將喇叭口上的混凝土鑿除。除以上補強措施外，還應對柱進行超聲波探傷，查明是否還有隱患。 混凝土施工縫處理不當事故案例 ? 某會議室門廳，屋面板為預制樓板，而大梁、圈梁、雨罩均為現(xiàn)澆 C20鋼筋混凝土構(gòu)件（圖 ）。施工時，大梁混凝土先灌筑，圈梁、雨罩混凝土因故后澆灌，但卻不適當?shù)貙⑹┕たp留在大梁梁端與圈梁交接處（圖 ），而且施工縫處的混凝土沒有妥善處理，又由于該處混凝土沒有側(cè)向限制而無法振搗，實際上形成松散的一堆 。 事故原因分析 ? 施工縫留在梁端剪力最大部位； ? 施工縫處混凝土強度等級顯然不滿足設計要求，甚至不足 C10，嚴重影響梁端抗剪能力和粘著力強度； ? 新舊混凝土無法連接。 事故處理措施 ? 將梁端混凝土用工小心地鑿成如圖 ，并將部分預制樓板，以加強梁端的抗剪能力。 混凝土受腐蝕事故案例 ? 北京某旅館的某區(qū)為一 6層兩跨連續(xù)梁的現(xiàn)澆鋼筋混凝土內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，上鋪預應力空心樓板，房屋四周的底層和二層為 490mm厚承重磚墻，二層以上為 370mm厚承重磚墻。全樓底層 高，用作餐館，底層以上層高 ，用作客房。底層中間柱截面為圓形，直徑 550mm，配置 9根直徑為 22的二級鋼筋縱向受力鋼筋，￠ 6200箍筋，如圖 。柱基礎的底面積為 ；四周承重墻為磚砌大放腳條形基礎，底部寬度，二者均以地基承載力 fk=180Kn/m2(持力土層為粘性土 )，并考慮基礎寬、深度修正后的地基承載力設計值算得。 ? 該房屋的一層鋼筋混凝土工程在冬季進行施工，為混凝土防凍而在澆筑混凝土時摻入了水泥用量 3%的氯鹽。 ? 該工程建成使用兩年后，某日，突然在底層餐廳 A柱柱頂附近處，掉下一塊約 40mm直徑的混凝土碎塊。為防止房屋倒塌，餐廳和旅館不得不暫時停止營業(yè)，檢查事故原因。 事故原因分析 在該建筑物的結(jié)構(gòu)設計中，對兩跨連續(xù)梁施加于柱的荷載，均是按每跨 50%的全部恒活荷載傳遞給柱估算的（另 50%由承重墻承受），與理論上準確的兩跨連續(xù)梁傳遞給柱的荷載相比，少算 25%的荷重。 柱基礎和承重墻基礎雖均按 fk=180Kn/m2設計，但經(jīng)復核，兩側(cè)承重墻下條形基礎的計算沉降估計 45mm左右，顯然大于鋼筋混凝土柱下基礎的計算沉降量（估計在 34mm左右）。雖然，他們間的沉降差為 11mm﹤ = 7000=14mm,是允許的；但是，由于支承連續(xù)梁的承重墻相對“軟”（沉降量相對大）。而支承連續(xù)梁的柱相對“硬”（沉降量相對?。率箻巧w荷載往柱的方向調(diào)整，使得中間柱實際承受的荷載比設計值大而兩側(cè)承重墻實際承受的荷載比設計值要小。 （ 1）和（ 2）項累計，柱實際承受的荷載將比設計值要大得多。 事故原因分析 ? 柱雖按￠ 550圓形截面鋼筋混凝土受壓構(gòu)件設計，配置 9根直徑為 22的二級鋼筋縱向鋼筋， AS=3421mm2，含鋼率 %，從截面承載力看是足夠的，但箍筋配置不合理，表現(xiàn)為箍筋截面過細、間距太大、未設置附加箍筋，也未按螺旋箍筋考慮，致使箍筋難以約束縱向受壓力后的側(cè)向壓屈。 事故原因分析 ? 底層混凝土工程是在冬季施工的，混凝土在澆筑是摻加了氯鹽防凍劑，對混凝土有鹽污染作用，對混凝土中的鋼筋腐蝕起催化作用。實際上，從底層柱破壞處的鋼筋實況分析，縱向鋼筋和箍筋均已生銹，箍筋直徑原為￠ 6，銹后實為￠ ，截面損失率約為 25%。如此細又如此稀的箍筋難以承受柱端截面上 9根直徑為 22的二級鋼筋縱筋側(cè)向壓屈所產(chǎn)生的橫拉力，起結(jié)果必然是箍筋在其最薄弱處斷裂，此斷裂后的混凝土保護層剝落，混凝土碎塊下掉。 鋼筋配置不當事故案例 ? 某百貨大樓一層櫥窗上設置有挑出1200mm通長現(xiàn)澆鋼筋混凝土雨篷，如圖 （ a）。待到達混凝土設計強度拆模時，突然發(fā)生從雨篷根部折斷的質(zhì)量事故，呈門簾狀如圖（ b）。 事故分析 ? 受力筋放錯了位置（離模板只有 20mm，如圖）所致。原來受力筋按設計布置，鋼筋工綁扎好后就離開了。打混凝土前，一些“好心人”看到雨篷鋼筋浮擱在過梁箍筋上，受力筋又放在雨篷頂部（傳統(tǒng)的概念總以為受力筋就放在構(gòu)件底面），就把受力筋臨時改放到過梁的箍筋里面，并貼著模板。打混凝土時，現(xiàn)場人員沒有對受力筋位置進行檢查，于是發(fā)生上述事故。 施工時因鋼筋位置配置引起事故 案例 ? 某工程框架柱的原設計截面及配筋如上圖a，在綁扎柱基插筋時，錯誤地將兩排 5 25變成 3 25(圖 b)。此失誤在柱基混凝土澆筑完畢后才發(fā)現(xiàn)。 事故 案例 處理方法 ? 在柱的短邊各補上 2 25插筋。 ? 為保證新加插筋的錨固，在兩個短邊上各用 3 25橫筋與短邊 3 25焊成一體，并將第二步臺階加高 500mm。加高臺階時將原基礎面鑿毛、清洗、支模、澆筑提高一級的混凝土，并在新臺階面層鋪設￠ 6200鋼筋網(wǎng)一層。 ? 原設計在柱底 500mm高度內(nèi)加密箍筋，現(xiàn)增至 1000mm。 水泥和骨料含有害物質(zhì)事故 案例 ? 山西某廠有 9幢 4層磚混結(jié)構(gòu)住宅，均采用預制空心樓板。該工程 1984年 5月開工，同年底完成主體工程，翌年內(nèi)部裝修。在 1985年 6月進行工程質(zhì)量檢查時，發(fā)現(xiàn)其中一幢（ 12號樓）有多處預制樓板起鼓、酥裂情況。隨后，該樓樓板損壞愈來愈嚴重，其它四幢（ 1 1 1 17號樓）也有相繼不同程度地出現(xiàn)破壞跡象。 事故 案例分析 及 原因 ? 從預制板普遍破壞跡象看，主要是由于混凝土材料品質(zhì)不良引起的，而且顯然是因為混凝土內(nèi)含有害物使材料逐漸發(fā)生物理化學變化引起體積膨脹所造成的。于是，從破壞最嚴重的樓板以及尚未出廠的樓板上取樣 2023余個，篩選10％，再從中抽出部分樣品作材料的化學分析和巖相分析檢驗。檢驗時按粗骨料的不同顏色分類。 ? 由此可見，過量的游離 SO3（大大超過規(guī)定的含量標準 1％ ~％，且 SO3