一、 引言
由于房屋倒塌事故在建筑工程中時(shí)有發(fā)生,不僅帶來(lái)人員的傷亡,給工程本身也帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失,盡管為此建設(shè)部采取了一系列預(yù)防措施,但房屋倒塌事故仍然時(shí)有發(fā)生,而且事故的性質(zhì)有越來(lái)越嚴(yán)重的趨勢(shì),主要表現(xiàn)在:從局部倒塌發(fā)展成整體倒塌;施工中倒塌演變成使用中倒塌;從農(nóng)房、鄉(xiāng)鎮(zhèn)倒塌擴(kuò)展到城市房屋倒塌;倒塌的面積不斷擴(kuò)大,傷亡人員大幅度增加。由于現(xiàn)今房屋多為現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu),在此筆者通過(guò)一個(gè)實(shí)例以揭示現(xiàn)澆框架倒塌的常見(jiàn)原因和預(yù)防措施。
二、 案例的事發(fā)經(jīng)過(guò)和調(diào)查結(jié)果
廣西藤縣某信用綜合樓為七層現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)工程,建筑面積2400m2。1995年8月開(kāi)工,1996年5月完成主題結(jié)構(gòu),1996年6月28日7時(shí)發(fā)現(xiàn)底層一根中柱出現(xiàn)裂縫,位置在設(shè)計(jì)高層0.2~0.5m,15時(shí)左右該柱鋼精已外露,并向柱邊彎曲,雖然采取了用杉圓木、槽鋼等臨時(shí)支撐加固,但是沒(méi)能阻止房屋的倒塌,當(dāng)天21時(shí)整樓分兩次倒塌,所幸人員及時(shí)撤離而無(wú)傷亡。事后經(jīng)過(guò)分析和調(diào)查,該工程倒塌的主要原因有一下幾方面:
1) 結(jié)構(gòu)布置不合理,見(jiàn)圖1。這是框架破壞首先出現(xiàn)在○3~○B(yǎng)兩軸線相交的柱的重要原因。
2) 設(shè)計(jì)計(jì)算錯(cuò)誤。主要有:沒(méi)有考慮風(fēng)荷載,有些荷載值取得偏??;底層框架柱的計(jì)算高度取值偏?。恢孛娉叽邕^(guò)小,如底層柱高8m,柱截面僅為350mm×600mm;框架配筋不足,例如○3軸線上的3根柱,實(shí)際配筋比計(jì)算值少24.1%~54.9%,○3軸線的框架梁配筋少52%~67%。
3) 鋼筋大部分為不合格品。倒塌后取樣檢查鋼筋實(shí)際直徑比鋼印直徑小,差值較大,力學(xué)性能試驗(yàn)有64%不合格。鋼筋既無(wú)出廠合格證,有無(wú)送檢試驗(yàn)報(bào)告。
4) 混凝土質(zhì)量低劣。水泥無(wú)合格證,混凝土不做配合比試驗(yàn),施工現(xiàn)場(chǎng)不留試塊,無(wú)法控制混凝土質(zhì)量。從倒塌現(xiàn)場(chǎng)看,混凝土內(nèi)石多砂少,砂細(xì)且含泥量高,個(gè)別處還發(fā)現(xiàn)混凝土內(nèi)有大片石260mm×250mm,混凝土中有的碎石與水泥沒(méi)粘結(jié),混凝土與鋼筋無(wú)粘結(jié)力。為檢查混凝土的實(shí)際強(qiáng)度,鉆芯取樣時(shí),承臺(tái)混凝土取不出芯樣,在柱、梁取芯17個(gè),齡期超過(guò)45天,實(shí)際強(qiáng)度6.1~10.2N/mm2(設(shè)計(jì)為C20),底層為6.6N/mm2。
5) 樁基混凝土厚度嚴(yán)重不足,造成承臺(tái)沖擊破壞。該現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)承臺(tái)厚度9處,不足設(shè)計(jì)值一半的有3處。在○A軸線與○2軸線相交的基坑內(nèi)已找不到承臺(tái)混凝土。
6) 現(xiàn)澆樓板超厚。該現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)板厚為100mm~120mm,比設(shè)計(jì)的80mm厚的超重25%~50%,不僅加大了板的自重,而且梁、柱與基礎(chǔ)的負(fù)荷也大幅度增加。
7) 鋼筋保護(hù)層不均勻,大多超厚。倒塌后實(shí)測(cè)有6根柱一側(cè)的混凝土保護(hù)層為40mm。板的負(fù)彎矩區(qū)的主筋保護(hù)層的達(dá)70mm,一般均大于40mm,承載能力大幅度下降。
8) 亂改設(shè)計(jì)。未經(jīng)設(shè)計(jì)同意,施工時(shí)擅自取消了高程-0.3m處的一道圈梁,造成底層框架柱的計(jì)算高度加大和承載力下降。
9) 違反基建程序。不辦理報(bào)建和質(zhì)量監(jiān)督手續(xù),對(duì)施工質(zhì)量聽(tīng)之任之,無(wú)人過(guò)問(wèn),質(zhì)量完全失控。
由于房屋倒塌事故在建筑工程中時(shí)有發(fā)生,不僅帶來(lái)人員的傷亡,給工程本身也帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失,盡管為此建設(shè)部采取了一系列預(yù)防措施,但房屋倒塌事故仍然時(shí)有發(fā)生,而且事故的性質(zhì)有越來(lái)越嚴(yán)重的趨勢(shì),主要表現(xiàn)在:從局部倒塌發(fā)展成整體倒塌;施工中倒塌演變成使用中倒塌;從農(nóng)房、鄉(xiāng)鎮(zhèn)倒塌擴(kuò)展到城市房屋倒塌;倒塌的面積不斷擴(kuò)大,傷亡人員大幅度增加。由于現(xiàn)今房屋多為現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu),在此筆者通過(guò)一個(gè)實(shí)例以揭示現(xiàn)澆框架倒塌的常見(jiàn)原因和預(yù)防措施。
二、 案例的事發(fā)經(jīng)過(guò)和調(diào)查結(jié)果
廣西藤縣某信用綜合樓為七層現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)工程,建筑面積2400m2。1995年8月開(kāi)工,1996年5月完成主題結(jié)構(gòu),1996年6月28日7時(shí)發(fā)現(xiàn)底層一根中柱出現(xiàn)裂縫,位置在設(shè)計(jì)高層0.2~0.5m,15時(shí)左右該柱鋼精已外露,并向柱邊彎曲,雖然采取了用杉圓木、槽鋼等臨時(shí)支撐加固,但是沒(méi)能阻止房屋的倒塌,當(dāng)天21時(shí)整樓分兩次倒塌,所幸人員及時(shí)撤離而無(wú)傷亡。事后經(jīng)過(guò)分析和調(diào)查,該工程倒塌的主要原因有一下幾方面:
1) 結(jié)構(gòu)布置不合理,見(jiàn)圖1。這是框架破壞首先出現(xiàn)在○3~○B(yǎng)兩軸線相交的柱的重要原因。
2) 設(shè)計(jì)計(jì)算錯(cuò)誤。主要有:沒(méi)有考慮風(fēng)荷載,有些荷載值取得偏??;底層框架柱的計(jì)算高度取值偏?。恢孛娉叽邕^(guò)小,如底層柱高8m,柱截面僅為350mm×600mm;框架配筋不足,例如○3軸線上的3根柱,實(shí)際配筋比計(jì)算值少24.1%~54.9%,○3軸線的框架梁配筋少52%~67%。
3) 鋼筋大部分為不合格品。倒塌后取樣檢查鋼筋實(shí)際直徑比鋼印直徑小,差值較大,力學(xué)性能試驗(yàn)有64%不合格。鋼筋既無(wú)出廠合格證,有無(wú)送檢試驗(yàn)報(bào)告。
4) 混凝土質(zhì)量低劣。水泥無(wú)合格證,混凝土不做配合比試驗(yàn),施工現(xiàn)場(chǎng)不留試塊,無(wú)法控制混凝土質(zhì)量。從倒塌現(xiàn)場(chǎng)看,混凝土內(nèi)石多砂少,砂細(xì)且含泥量高,個(gè)別處還發(fā)現(xiàn)混凝土內(nèi)有大片石260mm×250mm,混凝土中有的碎石與水泥沒(méi)粘結(jié),混凝土與鋼筋無(wú)粘結(jié)力。為檢查混凝土的實(shí)際強(qiáng)度,鉆芯取樣時(shí),承臺(tái)混凝土取不出芯樣,在柱、梁取芯17個(gè),齡期超過(guò)45天,實(shí)際強(qiáng)度6.1~10.2N/mm2(設(shè)計(jì)為C20),底層為6.6N/mm2。
5) 樁基混凝土厚度嚴(yán)重不足,造成承臺(tái)沖擊破壞。該現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)承臺(tái)厚度9處,不足設(shè)計(jì)值一半的有3處。在○A軸線與○2軸線相交的基坑內(nèi)已找不到承臺(tái)混凝土。
6) 現(xiàn)澆樓板超厚。該現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)板厚為100mm~120mm,比設(shè)計(jì)的80mm厚的超重25%~50%,不僅加大了板的自重,而且梁、柱與基礎(chǔ)的負(fù)荷也大幅度增加。
7) 鋼筋保護(hù)層不均勻,大多超厚。倒塌后實(shí)測(cè)有6根柱一側(cè)的混凝土保護(hù)層為40mm。板的負(fù)彎矩區(qū)的主筋保護(hù)層的達(dá)70mm,一般均大于40mm,承載能力大幅度下降。
8) 亂改設(shè)計(jì)。未經(jīng)設(shè)計(jì)同意,施工時(shí)擅自取消了高程-0.3m處的一道圈梁,造成底層框架柱的計(jì)算高度加大和承載力下降。
9) 違反基建程序。不辦理報(bào)建和質(zhì)量監(jiān)督手續(xù),對(duì)施工質(zhì)量聽(tīng)之任之,無(wú)人過(guò)問(wèn),質(zhì)量完全失控。