第二章-砌体结构工程事故2014.5

1、,设计马虎,整体方案欠佳,忽视墙体高厚比和局部承压的计算,墙体高、横墙间距大，未封顶前为悬臂结构,墙体任意开洞,砌筑质量差,第2章 砌体结构,未注意构造要求,材料质量把关不严,改变房屋结构,改变使用用途,【例2-1】某包装车间扩建厂房倒塌事故 简况 某车间12m跨，为扩大车间，由东端向北接出一段厂房，使车间成L形（见图2-1 ），扩建厂房在施工过程中突然倒塌，造成4值班施工人员死亡。, 2.2 砌体强度不足引起的事故,工程概况,厂房车间及扩建部分均为单跨单层，有轻型吊车（起重量为10kN）。扩建部分跨度为12m，采用钢筋混凝土双绞拱屋架（标准构件），屋架间距4.5m，承重墙为370mm,带24

2、0mm*370mm砖垛。屋面采用4.5m*1.5m槽型板，屋面为普通做法，即有平均厚100mm水泥焦渣保温层，20mm水泥砂浆找平层，二毡三油防水层，上撒小豆石，吊车梁支于带砖垛的墙体上，吊车梁顶标高为4.25m，屋架下弦标高5.8m，屋架支于托墙上，托墙梁240mm*450mm，支于墙垛上。扩建部分由县设计试室设计，县施工队施工。施工质量一般，要求材料为MU7.5砖、M5砂浆均合格。,事故分析,托墙梁与吊车梁基本在同一高度，如设计成整体，则屋面荷载、屋架及上段墙体重可通过托墙梁传给带壁柱的墙体。但设计者将托墙梁与吊车梁分开，中间空有70mm间隙，这样屋面传来的荷载与上段墙体只压在240mm3

3、00mm的砖垛上，形成局部承压。设计人员疏忽了，并未进行局部承压验算。经复核，这部分局部承压强度严重不足。这是造成事故的直接原因。,事故结论,1、墙体托梁下局部承载力严重不足是引起倒塌的主要原因。 2、扩大车间端部无山墙，应属弹性方案，而设计按刚性方案计算。 3、在风荷载作用下（倒塌当天刮七级东北风，并下雨），使本来不安全的墙体又产生了较大的附加弯矩，促使墙体倒塌。,【例2-2】1997年7月12日浙江省常山县某职工住宅楼突然整体倒塌，造成36人死亡，3人受伤，是建设部1997年向全国通报的另一起一级重大事故。 该工程为五层半的砖混结构，建筑面积2476m2,工程造价219元/m2（不含水电）

4、。结构情况是砖砌承重墙、基础墙，混凝土条形基础，预应力圆孔板楼面、屋面，底层为2.15m高的自行车库，上面五层单元住宅，檐口标高为16.95m。,该楼是在瞬间倒塌的。倒塌后已成一片废墟经将基础全面开挖后发现，不少基础墙的砖和砂浆已呈粉末状，说明结构整体倒塌是从基础砖墙粉碎性压垮开始的。基础砖墙为轴心受压，故此事故是典型的因砖砌体轴心受压承受力不足造成的。,经现场周密调查，正是如下情况与房屋倒塌直接相关：（1）现场全面开挖条基200m（占全长70%）取砖块试件4组，原位砖砌体试件3个；再从砖的生产厂家抽取30块样砖。得到以下数据和情况： 现场砖实测抗压强度平均值为5.85MPa,只达设计要求MU

5、10砖应有强度的60%；实测砖的抗折强度平均值为1.12MPa,只达MU10砖应有强度的50%。 厂家砖样检测结果是尺寸偏差不合格，抗压强度十分离散（高的达21.8MPa，低得仅5.1MPa，标准差5.2MPa，因而无法固定强度等级）。 原位砌体抗压强度平均值0.59MPa，只达设计对砌体抗压强度要求（MU10 、M7.5）的15.7%。,（2）基础墙砌体中的砂，应该用中砂或粗砂，实际使用的是特细砂；经抽样检测含泥量高达31%（允许值为5%）。施工中竟用石灰钙代替石灰膏搅拌混合砂浆，导致砂浆无粘结力，现场判定所有砂浆强度等级在M0.4以下。 （3）基础墙在砌筑过程中使用了很多半砖，形成大量通缝

6、；且外墙转角处均留直槎。室外散水一直未做，未能对基础墙起保护作用。混凝土条形基础高度，设计规定350mm高，实际只有250mm高。,（4）1997年7月810日常山县遭洪灾，城区2/3被淹，本楼所在地区汇水面积较大，楼房底层车库进水,基础墙长时间积水浸泡（因地基土层中有隔水层，地面水难以下渗）。而本楼基础墙外侧无散水，内侧既未回填土（设计要求回填土，但施工单位却擅自取消回填土改为架空地面），又无抹灰粉刷层，致使基础砌体直接受水浸泡，导致强度大幅度降低。 （5）经对原设计文件检查、复核，承重砖砌体均能满足规范规定的承受力要求，但由于架空层部分的承重砖砌体开有洞口，使一些短墙肢成为薄弱部位。经验算

7、实际承载力只达到轴向力设计值的40%54%。,事故原因分析 因此，可以判定本楼房整体倒塌的直接原因有两个： 一是基础墙质量十分低劣，砖砌体的抗压强度极低，基础墙在轴心受压状态下失效； 二是基础墙长期受积水浸泡，强度大幅度下降；同时因一侧无回填土支撑，对基础墙的稳定性和抗冲击能力也有影响。 本事故的间接原因是造价压得过低。当地当年该地区同类建筑物的合理造价为330360元/m2,本工程只有219元/m2，含水电为255.2元/m2。造成施工单位采用劣质材料。 显然，施工单位、建设单位的管理混乱，不按基建程序办事，现场技术人员和技工素质太差也是重要因素。,应吸取的教训 这是两起常见的砌体结构质量事

8、故。砖砌体构件因承载力不足引起缺陷和倒塌的一般设计原因，依其严重程度为： 1、作用效应遗忘乘荷载系数； 2、遗漏某些应考虑的荷载项目； 3、取用错误的计算简图（支撑条件和计算跨度）； 4、选用的材料强度指标与实际材料不符； 5、计算结果有较大误差。,一般施工原因依其严重程度为： 1、采用低劣的建筑材料和预制半成品； 2、施工时自作主张变更设计，添增施加荷重，减小构件截面尺寸； 3、砌筑质量低劣； 4、砌筑后的构件截面尺寸、轴线、垂直度、表面平整度、灰缝厚度等有较大偏差。 另外，使用期间的环境因素影响（如长期受水浸泡），也值得注意。,一、挑檐、阳台塌落事故 1、因主筋放置不当而引起阳台折断 ；

9、2、因抗倾覆能力不足而引起翻倒 。,2.3 因施工失误引起的事故,因主筋放置不当而引起阳台折断,在房屋结构中通常的梁板结构是两端都有支撑的（支撑于大梁或墙上）。在垂直荷载作用下，梁内产生正弯矩，梁或板的底面受拉，因而受拉主筋配置在下面。但是对于悬挑结构不同，在垂直荷载作用下，挑梁产生负弯矩，上边受拉，因而受拉主筋配置在上边。,事故原因： （1）钢筋放置位置不对（不懂原理）； （2）支垫不妥，施工时浇筑混凝土的工人踩在上边把钢筋踩下去，或被浇筑的混凝土压到下面。,因抗倾覆能力不足而引起翻倒,悬挑构件在抗倾覆力矩不够的情况下会发生翻到现象。,构件抗倾覆要求：,2.4砌体结构常见裂缝分析及预防,原因

10、,预防措施：（1）合理设置沉降缝：宽度，缝内清洁；（2）加强上部结构的刚度和整体性；（3）加强地基验槽工作；（4）不宜将建筑物设置在不同刚度的地基上；（5）建筑物体形：长/高要小；（6）相临建筑物要有一定的间距（临近建筑物荷载大时）。,原因,预防措施：（1）一定要将基础的埋置深度设置到冰冻线以下；（2）换土（非冻胀土）；（3）用单独基础，采用基础梁承担墙体重量，梁下留空隙，防止土的冻胀顶裂基础和砖墙。,原因,预防措施,（1）设置伸缩缝； （2）在施工过程中要保证伸缩缝的合理做法，使之能起作用； （3）屋面现浇或装配式有整浇屋面时要留施工缝，待一段时间后再浇筑中间的混凝土； （4）屋面施工最好避

11、开高温季节； （5）遇有长的现浇混凝土悬挑梁、圈梁时可分段施工，预留伸缩缝。,原因,墙体交叉裂缝,纵墙或纵横墙交接处竖向裂缝,（a）纵横墙分别施工，留马牙槎，竖缝为锯齿形；（b）砖块强度低或者砌筑中纵横墙留直槎时，竖缝表现为直线型；（c）水平地震作用很大而砌筑质量又不佳时，有些纵墙上的竖向裂缝会发展成使纵墙向外倾倒。,原因,因承载力不足产生的裂缝,【例2-3】 工程与事故概况： 某职工宿舍为三层砖混结构，纵墙承重。楼面为预制钢筋混凝土槽形板，支承在现浇钢筋混凝土横梁上。屋盖为双曲扁壳。承重墙厚为240mm，标号为75号(MU7.5)。宿舍楼工程6月初开工，7月中旬开始砌墙，9月份第一层楼砖墙砌

12、完，10月份接着施工第二层，12月份屋面部分的砖薄壳砌完。,当三楼砖墙未砌完，屋面砖薄壳尚未开始砌筑，横隔墙也未砌筑时，在底层内纵墙(走道墙)上，发现裂缝若干条。裂缝位置见图。裂缝的形式上大下小，始于横梁支座处，并略呈垂直状向下，一直延伸至离地坪面约1m处为止，长达2m多。裂缝宽度最大为l1.5mm，有两处裂缝略呈“八”字形向下延伸。外纵墙的梁支座下面，同样亦发现一些形式相仿的裂缝，但不甚明显，也没有内纵墙那样普遍和严重。,原因分析： 本工程设计套用标准图，但是砌筑砂浆原设计为25号(M2.5)混合砂浆，实际使用的是石灰砂浆。按照当时的砖石结构设计规范进行验算，施工中砖砌体抗压强度仅达到原设计

13、的50左右。此处还由于取消了原设计的梁垫，因而造成砌体局部承压能力下降了60左右。 此外砌筑质量低劣，如灰缝过厚，且不均匀，灰浆不饱满，砌体组砌质量差，横平竖直不符合要求等当砌体负荷后，灰缝产生过大的压缩变形，也促使墙面裂缝。,2.5砌体的加固方法,砌体的加固方法,一、扩大砌体截面加固法 这种方法适用于砌体承载力不足但裂缝尚属轻微，要求扩大的面积不是很大的情况。一般的墙体、柱均可采用此法。加大截面的砖砌体中砖的强度等级常与原砌体相同，而砂浆强度应比原砌体中的等级提高一级，且最低不低于M2.5。,1、新旧砌体咬槎结合：在旧砌体上每隔 45皮砖，剔去旧砖成120深的槽，砌筑扩大砌体时应将新砌体与之

14、仔细连接，新旧砌体成锯齿形咬槎，可保证共同工作。2、钢筋连接：在原有砌体上每隔56皮砖在灰缝内打入直径6mm钢筋，也可用冲击钻在砖上打洞，然后用M5砂浆裹着插入直径6mm钢筋，砌新砌体时，钢筋嵌于灰缝之中。,二、外加钢筋混凝土加固 当承载力不足时，可采用外加钢筋混凝土加固的方法，此法常适用砖墙和砖柱。 截面形式： （1）单面外加钢筋混凝土单向偏心构件受拉一侧; （2）双面外加钢筋混凝土双向均可能偏心或接近中心受拉; （3）四面包围双向均可能偏心或接近中心受拉。,(a) (b) (c)墙体外贴混凝土加固示意图（a）单面加混凝土（开口箍）；（b）单面加混凝土（闭口 箍）；（c）双面加混凝土,(a)

15、 (b) 用钢筋混凝土加固砖壁柱示意图（a）单面加固；b）双面加固,(a) (b) (c) 外包混凝土加固砖柱示意图 （a）单侧加固；（b）双侧加固；（c）四周外包加固,三、外包钢加固,外包钢加固具有快捷、高强的优点。用外包钢加固施工快，且不要养护期，可立即发挥作用。 1、做法：加固砌体四周粘贴角钢，用卡具临时夹紧固定角钢，然后焊上缀板，最后去掉卡具外粉水泥砂浆。 2、材料规格：角钢L505；缀板：355或6012,外包钢加固砖柱示意图,四、钢筋网水泥砂浆层加固,加固整片墙体示意图,钢筋网水泥砂浆层加固墙体是在墙体表面去掉粉刷层后，附设直径48mm钢筋组成的钢筋网片，然后喷射砂浆（或细石混凝土）或分层抹上密缀的砂浆层。这样使墙体形成组合墙体，俗称夹板墙，夹板墙可大大提高砌体的承载力和延性。面层厚度3045水泥砂浆；45细石混凝土,五、增设圈梁、拉杆,1、增设圈梁 增设圈梁的目的主要是为了增加房屋的整体刚性。,加固砌