《建筑工程质量事故》PPT课件.ppt

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 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， 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V 0.07fcbh0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0.05 0.15mm，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，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/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/m2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11mm 0.002l=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，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，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 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SO3 1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配合比为水泥沙石水=1 1.0993.580.39，粗骨料为粒径530mm 的卵石，掺2CaCl2(氯盐)和2 CaSO42H2O(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 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，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,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 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 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 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： l 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7 20，322；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 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： z违反操作规程，即没有按顺序将其 他构件倒开，然后再起吊装车，这 是这次事故发生的前提。 z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。 施工时随便将吊点移至牛腿上边的A点。 起吊时，柱子刚刚离地，吊点绑扎绳突然 由A点滑到靠近上柱顶的B点，这时吊车司 机立即刹车。经检查，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5mm，高度达360mm,压区混凝土 被压碎，上柱柱顶向一侧偏斜80mm,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，造成巨大经济损失。 某厂 大头 柱倒 排事 故 |事故概况 |1982年秋季的一天夜里刮起了6-7级的大风， 第二天某单位的吊装施工人员一上班，就发现 了前几天吊起来的20根柱子有4根“推排刮倒” 。4根柱子全部折断报废，造成了重大的质量 安全事故。 |原因分析 |施工准备时，技术人员所作的措施不妥善。对 于350350mm的柱身、3501500mm的牛腿的 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。然而缆风绳的规格选为8 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。 |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，无人过问 和处理。事故现场证明最先被刮倒的柱子，就 是这两根柱中的一根。 |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。 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“将军红”铺设 的，于1994年5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、缝子 不匀等质量问题，现对上述问题做了如下 分析。 |地面空鼓 |事故现象 |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。 |原因分析 |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， 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。 |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。 |板块背面浮灰没有清理，也没有用水湿润 ，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。 钢筋 混凝 土结 构工 程 挑梁 板支 模错 误引 起的 倒塌 事故 z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）。 z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3 22。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 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 20m左右的软粘土层，承载力低 ，压缩性高 |2.地基开挖后，基底有低洼水塘 ，用大片石回填处理，因施工质 量问题，形成东侧垫层厚而沉降 大，西侧垫层薄而沉降小，因而 导致建筑物倾斜。 事故 处理 措施 |1.在沉降大的东侧压入20m左右 长的桩共36根，以减少地基沉降 | 2.在沉降小的西侧采用钻孔抽水 和掏土，以加大沉降施工中严格 控制沉降速率 | 3.设置21根保护桩 水塔 倾斜 事故 |青海某厂一座水塔50M3，水箱，塔架 与基础均为钢筋混凝土结构，如图7 19所示，在水塔建成后发现向南倾斜 20.4cm，向东倾斜9.45cm 事故 原因 分析 |由于C柱附近的给水管漏水 ，地基浸水后引起湿陷性黄 土地基不均匀下沉，导致水 塔整体倾斜 事故 处理 措施 |根据湿陷性黄土因含水率不 同可引起不均匀沉降的情况 ，采用浸水法矫正，然后在 浸水的一边用石灰桩加固地 基，注水孔用混凝土捣实。 水塔 倾斜 事故 |青海某厂一座水塔容积 50m3,水箱，塔架与基础为钢 筋混凝土结构，如图7-19所 示。水塔地基为2级湿陷性黄 土，在建成后两年发生水塔 整体倾斜现象 事故 处理 措施 |根据湿陷性黄土因含水率不 同可引起不均匀沉降的情况 ，决定采用浸水的一边用石 灰桩加固地基，注水孔用混 凝土捣实 某泵 站基 坑工 程事 故分 析 |1 工 程 概 况 | 单集泵站，位于江苏铜山县单集乡 ，是南水北调东线控制工程之一。 | 该场地内层分为5层，由第四系全 新统、上更新统地层组成，各土层分布 如下：黄褐色粉质壤土，局部为砂壤土 ，厚2.9m；黄色、灰色粉砂、粉散、饱 和，厚1.7m；灰色壤土，可塑软塑， 夹粉砂，厚1.5m;黑灰色重壤土，粘土， 可塑，含小豆状Fe,Mn结核，厚1.2m，粉 质粘土层，黄夹灰白色，可塑硬塑， 上部钙质结核富集，含量9095， 结核直径一般1050min，大者可达 150mm，该段富水性好、基坑涌水量120 200m /h,下部含钙质结核较少、土体 致密多呈棱块状、片状，具滑面、滑面 多见于灰白与黄色边缘变，颗粒分析其 粘粒含量28 31、粉粒含量45 51、极细砂含量1823%,各阶段的 土性指标见表26；该层厚10.3m，下伏 为震旦系薄中厚层状石灰岩。 |2 基 坑 开 挖 | 泵站基坑开挖深度11.2m，边坡13，由于场地 条件允许基坑采用一阶开挖。由于泵站出水槽基础 设计采用振冲碎石桩，过大地开挖边坡不但使挖填 土方量增加，而且站房后形成较大填土区将增加出 水槽地基处理的难度。为了最大限度减少挖填工作 量和缩小填土区，鉴于以往的成功经验，南侧边坡 开挖相对较陡；开挖方式采用机械与人工交替，明 沟排水，当开挖至第层时，该层普遍向外涌水， 同时局部钙质结核层涌塌；有34处集中出水点， 点涌水量2030m /h。开挖深度接近10m时，边坡土 体开始出现裂缝，随后南侧边坡发生大规模塌方， 并不断扩展；继而北边坡也发生塌坡。施工单位认 为边坡过陡、明排水效果不好，采取削坡、清底， 打草包坝，加木桩挡土、加深排水沟等措施，后来 又投生石灰；但都无济于事，边坡土体开裂滑塌继 续扩展，塌方土不断涌入基坑，同时地基土体出现 明显的隆胀和严重扰动，施工已无法继续进行。 |3 事 故 分 析 | 3.1 岩土工程勘察报告存在失误。 | 该场地第层为粉质粘土，具有不均匀的膨 胀性，属弱中等膨胀土，膨胀力较小但膨胀速度 很快，但勘察报告没有放映出第层土的胀缩性。 使基坑施工和基坑设计都没有对第层土采取相应 的措施，导致基坑开挖出现大规模塌方事故，以及 基坑设计在参数取值、构造处理等方面的失误。 |膨胀土是一种颗粒高分散，对含水量变化极为敏感的高 塑性粘土，密度比较大，压缩性低，渗透性差，其地质 年代多为上更新统以前地层，它的岩土工程特征包括三 个方面。一是其地质特征，二是其矿物成份特征，三是 岩土工程环境或者是水和湿热的变化。 | 粘土矿物成分是决定膨胀土工程性质的物质基础。 差热分析曲线表现为几种矿物热效应的综合反映，成分 以伊利石为主，含高岭石、水针铁矿及少量蒙脱石。 | 土体中含钙质及铁锰质结核是膨胀土外观地质特征 之一，二者可单独富集也可共生，铁锰结核呈豆状、粒 状，一般5mm左右，钙质结核主要分为方解石并有粘土 及砂粒胶结，体形较大者多为浑圆状，剖开后可见较大 的溶隙并有方解石晶体的表面生成。 | 从外观结构来看，土体结构多呈块状，片状，黄灰 白色斑状相间，土体中砂矿物含量3.2419.9，以 褐铁矿、石英、长石为主。经测试证明黄色土块含砂质 较多，灰白色土块含砂质较少，膨胀性与砂质含量成反 比。事故发生后，对第层重新进行室内土工试验，其 各项胀缩性指标如下： | 其中，膨胀力的大小取决于土体结构、粘土矿物成 分及相应的含水量，试验结果实测膨胀力429KPa，平 均16KPa；对工程设计膨胀力是一项有实际工程意义的 指标。从膨胀速度曲线可以看出土体浸水后膨胀较快， 3035min即可完成膨胀量的85%左右；23h后完成膨 胀全过程。膨胀速度快对基坑开挖边坡稳定极为不利， 同时要求地基基础处理要迅速，否则对土体强度降低有 很大影响。 |3.2 降水、排水措施不力 | 第层黑灰色重壤土经曝晒干裂，产生许多 东西向近于垂直的裂缝，把土体分裂成约1.0m宽的 楔形体，上部粉砂层潜水沿裂缝流入基坑，致使裂 隙面土质软化，边坡土体已处于极限平衡状态。同 时下部土体因遇水而膨胀崩解，促使极限平衡破坏 ，导致边坡滑塌。 | 显化崩解性是膨胀土的一个显著特征。膨胀土 体浸水后，水进入孔隙引起粒间公共水化膜增厚， 导致土颗粒间连结减弱或消失，以至土体产生崩解 。实质上崩解是土体膨胀的一种特殊形式或者是进 一步的发展。试样浸水后表层立即产生裂缝迅速崩 落，8min后土样呈块状裂开，裂面多沿灰白色与黄 色边缘产生。48h后崩解稳定，土样崩解为2.5cm左 右或更小的土块及粉末。 | 膨胀土遇水膨胀后结构改变，土样强度必然降 低。从基坑开挖期间的土样测试结果卡门，含量大 者已达38.9，已接近液限，显然土体已经完全膨 胀。土的压缩性增大，压缩系数由原来0.26MPa增 加到0.360.48MPa，有的已达到完全膨胀后的压 缩系数值；室内完全膨胀后的压缩系数为0.53 0.56MPa ，比原状土增加1.52.2倍。原内凝聚力 5578KPa，试验室浸水膨胀后凝聚力仅7.0 26.0KPa（约为原来的1/31/4）；内摩擦角也由 原来的2021降低到14（降低57）， 比贯入阻力降低2/3。 |4 事 故 处 理 |4.1 设置降水系统 | 由于基坑基础开挖到底，工程水文地质情 况十分清除，降水系统采用两阶分层封闭降水。 一阶采用轻型 | 塑料管井系统，一阶为真空射流轻型井点系 统。轻型塑料管井为25mm硬质塑料花管、包塑 料纱及纱布；采用150型钻机成孔下管，管外滤料 为粗砂，抽水泵采用1.01.5英寸微型潜水电泵 ，井距8.0m、井深11.5m，主要抽降上部粉砂层水 。由于地下水流场已经形成，加之是雨季施工， 降水效果不十分理想，砾石层仍有水流出但水量 很小，采用盲沟和局部小井点处理；而上部真空 射流井点系统抽降粉砂层水比较成功。 |4.2 固坡、清基 | 降水对边坡土体稳定起到很大作用，同时又采 取放缓边坡、做好坡面截水等措施。边坡下部结 核层及膨胀土部分采用块石挡墙，墙前设反滤层 导水入井。清基采用边清边换砂的办法，换砂可 以起到压重和滤层作用，有可以减少膨胀对基础 的影响。换砂的厚度视清除厚度而定，一般要求 不小于20cm，以完全消除扰动部分和控制基底高 程为准。 |5 地 基 处 理 与 基 础 修 改 |5.1 地基处理 | 根据地基土膨胀力不大和膨胀速度快的特点，采取 了隔水、随清随封的方法对地基进行处理。首先将原扰 动后的土全部清除并超挖20cm，随即用水泥砂浆封闭， 水泥砂浆厚20cm；站房基础部位因