建筑工程质量事故案例.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0.050.15mm，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4050mm；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，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2CaSO42H2O(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： 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： 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。 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,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）。 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719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120200m /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0.530.56MPa ，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7.026.0KPa（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；站房基础部位因无防渗要求采用回填黄砂的方法，换砂厚度0.82m不等，以控制基底高程为准，封填或振实完毕后随即进行基础浇筑，实践证明效果很好 5.2 地基设计参数取值 关于地基参数的取值，采用原状土的参数不符合实际而且明显偏高，采用完全膨胀后的参数同样不符合实际而且明显偏低。除膨胀性因素外深基坑开挖土体也有一定的回弹，所以基底下土体强度介于以上两者之间。充分考虑以上因素地基土参数为:c=27KPa,=20。 地基设计与计算原则是以荷载大于膨胀力为尺度，即：P(荷）Pe(胀）；膨胀变形量Se0.泵站地基按砂垫层计算，同时加密底层板钢筋；站身改为现浇混凝土，并增加封顶钢筋，下游翼墙原设计为扶壁式钢筋混凝土挡土墙，后改为重力式浆砌块石挡土墙，同时加宽地板尺寸以增加抗滑和抗倾稳定性，减小地基反力增加地基强度储备。 泵站基础完成后，在基础前进行了静力触探试验，曲线表明原状土体的比贯入阻力为4.2MPa,而基础下比贯入阻力仅1.11.5MPa，影响深度2.0m左右，尤以1.01.5m范围内严重。泵站建成后进行了沉降观测，最大沉降量32.1mm，最小25.3mm,沉降差6.8mm;沉降量和最大容许沉降差均符合规范要求.,“京光广场”基坑工程事故分析,1 工 程 概 况 京光广场位于广州市天河路。 基坑深16m,双排钢筋混凝土密布桩支护，桩径1.0M，一道锚杆加固。 1995年6月某日凌晨1时5分，基坑支护桩突然断裂，断裂部位在基坑底面以上，其高度不等，但两端头部位较高，中间接近基坑底面，造成长达40M的边坡大塌房，基坑边缘的两层工棚滑入基坑，造成2人死亡，17人受伤。4时许，继续倒塌的支护桩又导致两个移动式办公室倒塌。倒塌的工棚原为小卖部、仓库、材料库和工人宿舍，事故伤亡者多为外地民工。 2 事 故 分 析 2.1 讥基坑工程事故的主要原因是各方面片面追求较低的工程造价，使得支护系的安全储备过小。 2.2 基坑边缘严重超载。基坑施工时，施工单位在倒塌地段的基坑边缘建造一个两棚作为仓库、小部、材料、工人宿舍，基坐边还有移动式办公室，形成较大的地面鑄加荷载，使基坑支护结构所承受的作用力远大于设覡抗力，从而产生较大的变形。,2.3 工人们把生活用水随意倒在基坑边，造成支护桩后土体含水量不断增大，支护结构所受的主动土压力增大。 2.4 施工单位监测不力，安全意识差。事故发生的前一天，已发生基坑周围地面开裂，支护桩墙有松动的迹象，这是基坑支护结构大变形征兆，但并未引起有关部门的高度重视，监测部门也没有及时报警，更没有采取果断的处理措施将险情消灭在萌芽状态之中，从而造成灾难。 3 事 故 处 理 事故发生后，天河消防中队的三辆消防车首先赶到现场，消防队员立即与工地民工一起从瓦砾中抢救伤员。广州市急救中心 迅速调动附近医院投入抢救。附近的派出所和公安分局的干警也赶到现场，协助救援。副市长及城建部门的领导也亲临现场指挥抢救工作。 由于支护桩从基坑底面以上不同高度断裂，事故发生时，基坑开挖也基本结束了，所以事故现场清理后，可以继续进行基础施工。,某大厦基