第二章-砌體結構工程事故2014.5

1、,設計馬虎,整體方案欠佳,忽視墻體高厚比和局部承壓的計算,墻體高、橫墻間距大，未封頂前為懸臂結構,墻體任意開洞,砌筑質量差,第2章 砌體結構,未注意構造要求,材料質量把關不嚴,改變房屋結構,改變使用用途,【例2-1】某包裝車間擴建廠房倒塌事故 簡況 某車間12m跨，為擴大車間，由東端向北接出一段廠房，使車間成L形（見圖2-1 ），擴建廠房在施工過程中突然倒塌，造成4值班施工人員死亡。, 2.2 砌體強度不足引起的事故,工程概況,廠房車間及擴建部分均為單跨單層，有輕型吊車（起重量為10kN）。擴建部分跨度為12m，采用鋼筋混凝土雙絞拱屋架（標準構件），屋架間距4.5m，承重墻為370mm,帶24

2、0mm*370mm磚垛。屋面采用4.5m*1.5m槽型板，屋面為普通做法，即有平均厚100mm水泥焦渣保溫層，20mm水泥砂漿找平層，二氈三油防水層，上撒小豆石，吊車梁支于帶磚垛的墻體上，吊車梁頂標高為4.25m，屋架下弦標高5.8m，屋架支于托墻上，托墻梁240mm*450mm，支于墻垛上。擴建部分由縣設計試室設計，縣施工隊施工。施工質量一般，要求材料為MU7.5磚、M5砂漿均合格。,事故分析,托墻梁與吊車梁基本在同一高度，如設計成整體，則屋面荷載、屋架及上段墻體重可通過托墻梁傳給帶壁柱的墻體。但設計者將托墻梁與吊車梁分開，中間空有70mm間隙，這樣屋面?zhèn)鱽淼暮奢d與上段墻體只壓在240mm3

3、00mm的磚垛上，形成局部承壓。設計人員疏忽了，并未進行局部承壓驗算。經復核，這部分局部承壓強度嚴重不足。這是造成事故的直接原因。,事故結論,1、墻體托梁下局部承載力嚴重不足是引起倒塌的主要原因。 2、擴大車間端部無山墻，應屬彈性方案，而設計按剛性方案計算。 3、在風荷載作用下（倒塌當天刮七級東北風，并下雨），使本來不安全的墻體又產生了較大的附加彎矩，促使墻體倒塌。,【例2-2】1997年7月12日浙江省常山縣某職工住宅樓突然整體倒塌，造成36人死亡，3人受傷，是建設部1997年向全國通報的另一起一級重大事故。 該工程為五層半的磚混結構，建筑面積2476m2,工程造價219元/m2（不含水電）

4、。結構情況是磚砌承重墻、基礎墻，混凝土條形基礎，預應力圓孔板樓面、屋面，底層為2.15m高的自行車庫，上面五層單元住宅，檐口標高為16.95m。,該樓是在瞬間倒塌的。倒塌后已成一片廢墟經將基礎全面開挖后發(fā)現(xiàn)，不少基礎墻的磚和砂漿已呈粉末狀，說明結構整體倒塌是從基礎磚墻粉碎性壓垮開始的?；A磚墻為軸心受壓，故此事故是典型的因磚砌體軸心受壓承受力不足造成的。,經現(xiàn)場周密調查，正是如下情況與房屋倒塌直接相關：（1）現(xiàn)場全面開挖條基200m（占全長70%）取磚塊試件4組，原位磚砌體試件3個；再從磚的生產廠家抽取30塊樣磚。得到以下數(shù)據和情況： 現(xiàn)場磚實測抗壓強度平均值為5.85MPa,只達設計要求MU

5、10磚應有強度的60%；實測磚的抗折強度平均值為1.12MPa,只達MU10磚應有強度的50%。 廠家磚樣檢測結果是尺寸偏差不合格，抗壓強度十分離散（高的達21.8MPa，低得僅5.1MPa，標準差5.2MPa，因而無法固定強度等級）。 原位砌體抗壓強度平均值0.59MPa，只達設計對砌體抗壓強度要求（MU10 、M7.5）的15.7%。,（2）基礎墻砌體中的砂，應該用中砂或粗砂，實際使用的是特細砂；經抽樣檢測含泥量高達31%（允許值為5%）。施工中竟用石灰鈣代替石灰膏攪拌混合砂漿，導致砂漿無粘結力，現(xiàn)場判定所有砂漿強度等級在M0.4以下。 （3）基礎墻在砌筑過程中使用了很多半磚，形成大量通縫

6、；且外墻轉角處均留直槎。室外散水一直未做，未能對基礎墻起保護作用。混凝土條形基礎高度，設計規(guī)定350mm高，實際只有250mm高。,（4）1997年7月810日常山縣遭洪災，城區(qū)2/3被淹，本樓所在地區(qū)匯水面積較大，樓房底層車庫進水,基礎墻長時間積水浸泡（因地基土層中有隔水層，地面水難以下滲）。而本樓基礎墻外側無散水，內側既未回填土（設計要求回填土，但施工單位卻擅自取消回填土改為架空地面），又無抹灰粉刷層，致使基礎砌體直接受水浸泡，導致強度大幅度降低。 （5）經對原設計文件檢查、復核，承重磚砌體均能滿足規(guī)范規(guī)定的承受力要求，但由于架空層部分的承重磚砌體開有洞口，使一些短墻肢成為薄弱部位。經驗算

7、實際承載力只達到軸向力設計值的40%54%。,事故原因分析 因此，可以判定本樓房整體倒塌的直接原因有兩個： 一是基礎墻質量十分低劣，磚砌體的抗壓強度極低，基礎墻在軸心受壓狀態(tài)下失效； 二是基礎墻長期受積水浸泡，強度大幅度下降；同時因一側無回填土支撐，對基礎墻的穩(wěn)定性和抗沖擊能力也有影響。 本事故的間接原因是造價壓得過低。當?shù)禺斈暝摰貐^(qū)同類建筑物的合理造價為330360元/m2,本工程只有219元/m2，含水電為255.2元/m2。造成施工單位采用劣質材料。 顯然，施工單位、建設單位的管理混亂，不按基建程序辦事，現(xiàn)場技術人員和技工素質太差也是重要因素。,應吸取的教訓 這是兩起常見的砌體結構質量事

8、故。磚砌體構件因承載力不足引起缺陷和倒塌的一般設計原因，依其嚴重程度為： 1、作用效應遺忘乘荷載系數(shù)； 2、遺漏某些應考慮的荷載項目； 3、取用錯誤的計算簡圖（支撐條件和計算跨度）； 4、選用的材料強度指標與實際材料不符； 5、計算結果有較大誤差。,一般施工原因依其嚴重程度為： 1、采用低劣的建筑材料和預制半成品； 2、施工時自作主張變更設計，添增施加荷重，減小構件截面尺寸； 3、砌筑質量低劣； 4、砌筑后的構件截面尺寸、軸線、垂直度、表面平整度、灰縫厚度等有較大偏差。 另外，使用期間的環(huán)境因素影響（如長期受水浸泡），也值得注意。,一、挑檐、陽臺塌落事故 1、因主筋放置不當而引起陽臺折斷 ；

9、2、因抗傾覆能力不足而引起翻倒 。,2.3 因施工失誤引起的事故,因主筋放置不當而引起陽臺折斷,在房屋結構中通常的梁板結構是兩端都有支撐的（支撐于大梁或墻上）。在垂直荷載作用下，梁內產生正彎矩，梁或板的底面受拉，因而受拉主筋配置在下面。但是對于懸挑結構不同，在垂直荷載作用下，挑梁產生負彎矩，上邊受拉，因而受拉主筋配置在上邊。,事故原因： （1）鋼筋放置位置不對（不懂原理）； （2）支墊不妥，施工時澆筑混凝土的工人踩在上邊把鋼筋踩下去，或被澆筑的混凝土壓到下面。,因抗傾覆能力不足而引起翻倒,懸挑構件在抗傾覆力矩不夠的情況下會發(fā)生翻到現(xiàn)象。,構件抗傾覆要求：,2.4砌體結構常見裂縫分析及預防,原因

10、,預防措施：（1）合理設置沉降縫：寬度，縫內清潔；（2）加強上部結構的剛度和整體性；（3）加強地基驗槽工作；（4）不宜將建筑物設置在不同剛度的地基上；（5）建筑物體形：長/高要?。唬?）相臨建筑物要有一定的間距（臨近建筑物荷載大時）。,原因,預防措施：（1）一定要將基礎的埋置深度設置到冰凍線以下；（2）換土（非凍脹土）；（3）用單獨基礎，采用基礎梁承擔墻體重量，梁下留空隙，防止土的凍脹頂裂基礎和磚墻。,原因,預防措施,（1）設置伸縮縫； （2）在施工過程中要保證伸縮縫的合理做法，使之能起作用； （3）屋面現(xiàn)澆或裝配式有整澆屋面時要留施工縫，待一段時間后再澆筑中間的混凝土； （4）屋面施工最好避

11、開高溫季節(jié)； （5）遇有長的現(xiàn)澆混凝土懸挑梁、圈梁時可分段施工，預留伸縮縫。,原因,墻體交叉裂縫,縱墻或縱橫墻交接處豎向裂縫,（a）縱橫墻分別施工，留馬牙槎，豎縫為鋸齒形；（b）磚塊強度低或者砌筑中縱橫墻留直槎時，豎縫表現(xiàn)為直線型；（c）水平地震作用很大而砌筑質量又不佳時，有些縱墻上的豎向裂縫會發(fā)展成使縱墻向外傾倒。,原因,因承載力不足產生的裂縫,【例2-3】 工程與事故概況： 某職工宿舍為三層磚混結構，縱墻承重。樓面為預制鋼筋混凝土槽形板，支承在現(xiàn)澆鋼筋混凝土橫梁上。屋蓋為雙曲扁殼。承重墻厚為240mm，標號為75號(MU7.5)。宿舍樓工程6月初開工，7月中旬開始砌墻，9月份第一層樓磚墻砌

12、完，10月份接著施工第二層，12月份屋面部分的磚薄殼砌完。,當三樓磚墻未砌完，屋面磚薄殼尚未開始砌筑，橫隔墻也未砌筑時，在底層內縱墻(走道墻)上，發(fā)現(xiàn)裂縫若干條。裂縫位置見圖。裂縫的形式上大下小，始于橫梁支座處，并略呈垂直狀向下，一直延伸至離地坪面約1m處為止，長達2m多。裂縫寬度最大為l1.5mm，有兩處裂縫略呈“八”字形向下延伸。外縱墻的梁支座下面，同樣亦發(fā)現(xiàn)一些形式相仿的裂縫，但不甚明顯，也沒有內縱墻那樣普遍和嚴重。,原因分析： 本工程設計套用標準圖，但是砌筑砂漿原設計為25號(M2.5)混合砂漿，實際使用的是石灰砂漿。按照當時的磚石結構設計規(guī)范進行驗算，施工中磚砌體抗壓強度僅達到原設計

13、的50左右。此處還由于取消了原設計的梁墊，因而造成砌體局部承壓能力下降了60左右。 此外砌筑質量低劣，如灰縫過厚，且不均勻，灰漿不飽滿，砌體組砌質量差，橫平豎直不符合要求等當砌體負荷后，灰縫產生過大的壓縮變形，也促使墻面裂縫。,2.5砌體的加固方法,砌體的加固方法,一、擴大砌體截面加固法 這種方法適用于砌體承載力不足但裂縫尚屬輕微，要求擴大的面積不是很大的情況。一般的墻體、柱均可采用此法。加大截面的磚砌體中磚的強度等級常與原砌體相同，而砂漿強度應比原砌體中的等級提高一級，且最低不低于M2.5。,1、新舊砌體咬槎結合：在舊砌體上每隔 45皮磚，剔去舊磚成120深的槽，砌筑擴大砌體時應將新砌體與之

14、仔細連接，新舊砌體成鋸齒形咬槎，可保證共同工作。2、鋼筋連接：在原有砌體上每隔56皮磚在灰縫內打入直徑6mm鋼筋，也可用沖擊鉆在磚上打洞，然后用M5砂漿裹著插入直徑6mm鋼筋，砌新砌體時，鋼筋嵌于灰縫之中。,二、外加鋼筋混凝土加固 當承載力不足時，可采用外加鋼筋混凝土加固的方法，此法常適用磚墻和磚柱。 截面形式： （1）單面外加鋼筋混凝土單向偏心構件受拉一側; （2）雙面外加鋼筋混凝土雙向均可能偏心或接近中心受拉; （3）四面包圍雙向均可能偏心或接近中心受拉。,(a) (b) (c)墻體外貼混凝土加固示意圖（a）單面加混凝土（開口箍）；（b）單面加混凝土（閉口 箍）；（c）雙面加混凝土,(a)

15、 (b) 用鋼筋混凝土加固磚壁柱示意圖（a）單面加固；b）雙面加固,(a) (b) (c) 外包混凝土加固磚柱示意圖 （a）單側加固；（b）雙側加固；（c）四周外包加固,三、外包鋼加固,外包鋼加固具有快捷、高強的優(yōu)點。用外包鋼加固施工快，且不要養(yǎng)護期，可立即發(fā)揮作用。 1、做法：加固砌體四周粘貼角鋼，用卡具臨時夾緊固定角鋼，然后焊上綴板，最后去掉卡具外粉水泥砂漿。 2、材料規(guī)格：角鋼L505；綴板：355或6012,外包鋼加固磚柱示意圖,四、鋼筋網水泥砂漿層加固,加固整片墻體示意圖,鋼筋網水泥砂漿層加固墻體是在墻體表面去掉粉刷層后，附設直徑48mm鋼筋組成的鋼筋網片，然后噴射砂漿（或細石混凝土）或分層抹上密綴的砂漿層。這樣使墻體形成組合墻體，俗稱夾板墻，夾板墻可大大提高砌體的承載力和延性。面層厚度3045水泥砂漿；45細石混凝土,五、增設圈梁、拉桿,1、增設圈梁 增設圈梁的目的主要是為了增加房屋的整體剛性。,加固砌