钢筋混凝土工程质量事故分析

钢筋混凝土工程质量事故分析第一节混凝土工程质量事故第二节钢筋工程质量事故第三节模板工程质量事故本章内容第一节混凝土工程质量事故第一节混凝土工程质量事故第一节混凝土工程质量事故重庆綦江虹桥垮塌案(1)新闻背景“虹桥”系綦江县形象工程，形似彩虹而得名，该桥跨越长江支流--綦河，连接城东城西，于1994年11月5日动工建设，1996年2月16日竣工，桥净空跨度120米，耗资368万。1999年1月4日晚6时50分左右，彩虹桥整体垮塌，包括18名年轻武警战士在内的40人遇难。1999年3、4月，綦江虹桥垮塌案涉案的14名责任人被重庆第一中级人民法院一审宣判，10人提起上诉，同年12月，重庆市高院作出终审判决。原綦江县委员会副书记林××、原綦江县城乡建设管理委员会主任张××、原重庆市市政工程质量监督站站长赵××、原綦江县人大常委会副主任贺××、工程组织承建者费××等人，分别因受贿罪、玩忽职守罪、重大工程重大安全事故罪、玩忽职守罪等罪名，被判处有期徒刑6年至死刑，并对其中部分责任人处以2万至50万元罚款。(2)主要设计者5年后回国被追诉綦江彩虹桥主要设计者、原市政勘察设计研究院(现更名为重庆市市政设计研究院)退休职工赵××，因涉嫌工程重大安全事故罪，被重庆市渝中区检察院提起公诉。虹桥的主要设计者赵××已年近8旬，1988年从市政勘察设计研究院退休前系该院的工程师，曾参与多个桥梁的设计施工。事发之后，由于当时赵××人在国外，对警方的侦察造成许多困难，经过公安机关的努力，2004年5月，警方侦察终结。2004年11月18日，已经回国的赵××，被检察院以涉嫌重大安全事故罪提起公诉。（3）事故责任：设计粗糙、错诊异响1994年8月，赵××应原重庆市市政设计院院长助理段××之邀，私下组织重庆交通学院教师吴××、周××等人，为綦江县设计了中承式钢管混凝土提篮拱人行桥(即虹桥)。此举已经违反设计程序规定，随后又冒用市勘察设计院的图签出图。事发后，图纸经专家专家鉴定，确认该图“粗糙、更改随意，构造也有不当之处”。1996年端午节，彩虹桥竣工不到半年，綦江举办龙舟赛时，彩虹桥曾发出嘎的一声炸响，桥上观众吓得惶恐四散，事后有关部门邀请赵××以设计方主要负责人的专家身份到现场勘察。赵××推断，异响系应力调整，属正常现象，这一错误的结论直接致使綦江县原县委书记张××作出继续上人通行的决定。第一节混凝土工程质量事故专家组作出的事故技术鉴定表明：事故发生的直接原因是工程施工存在十分严重的危及结构安全的质量问题，工程设计也存在一定程度的质量问题。主要有：1.设计问题:设计粗糙，更改随意，构造有不当之处。对主拱钢结构的材质、焊接质量、接头位置及锁锚质量均无明确要求。在成桥增设花台等荷载后，主拱承载力不能满足相应规范要求.2.施工问题:吊杆钢绞线锁锚方法错误;主拱钢管焊接质量不合格;主拱钢管内混凝土强度达不到设计要求，局部有漏灌现象.3.使用问题.(30多行人,22名武警在跑步,钢管混凝土保护不利)第一节混凝土工程质量事故一、混凝土工程质量事故常见的种类:1.混凝土强度不足2.混凝土缺陷3.构件错位、变形4.混凝土裂缝第一节混凝土工程质量事故二、混凝土工程质量事故原因分析1.原材料问题2.混凝土配合比问题3.施工工艺问题第一节混凝土工程质量事故考虑题：中南地区某厂，跨度为11.63m的大梁，采用C25混凝土，在拆模时即行垮塌，此事件该如何处理？提示：施工日记、拆模试块、原材料进场检验、现场观察、取样试验第一节混凝土工程质量事故三、混凝土强度不足处理（一）混凝土强度不足的原因1、没有严格的配合比设计2、没有严格控制水灰比3、和易性不好4、原材料的影响（1）水泥：种类、强度、安定性、保存期、受潮（2）砂子、石子：强度、颗粒级配、成分（3）水：质量5、施工工艺：搅拌、浇注、振捣、养护第一节混凝土工程质量事故（二）混凝土强度不足的处理程序及方法检测实际强度分析验算不做专门处理（或一般处理）继续使用，但应由设计单位签证同意处理后使用，采用的方法有：1、利用砼后期强度2、减少结构荷载3、结构加固4、拆除重建第一节混凝土工程质量事故（三）混凝土强度不足处理案例例案1、辽宁省某地一幢四层办公楼，使用一年后，发现顶层主梁与次梁普遍出现斜裂缝，多数裂缝宽大于0.3㎜，最宽处达1.5㎜，裂缝位置绝大部分位于靠支座处和集中荷载作用点附近。据查这批梁是在冬季施工的，混凝土配料和搅拌质量较差，成型后又受冻害。原设计强度为C20，两年半后测定实际强度接近15N/㎜2。如何处理？第一节混凝土工程质量事故原因分析：梁产生裂缝的主要原因是砼强度低，抗剪能力不足，经研究决定采用结构胶粘贴钢箍板来提高抗剪能力。钢箍板厚1.3㎜，宽100㎜，间距250㎜次梁加固示意图1、钢箍板2、楼板主梁加固示意图1、主梁2、次梁3、钢箍板4、楼板5、螺栓第一节混凝土工程质量事故例案2、广东某商住楼，主体结构完工后，发现五、六层柱出现裂缝。经当地质检站检测，砼实际强度公达到13N/㎜2，达不到原设计C20的要求。如何处理？用砼的实际强度进行结构验算，柱承载力不足，必须进行加固处理。经研究决定采用预应力外包钢的方法进行加固。预应力外包钢加固示意图1、角钢2、扁钢箍（施工预应力）3、高强度钢丝网水泥砂浆，厚3㎝第一节混凝土工程质量事故例案3、常州市某房地产开发有限公司开发的住宅楼工程位于常州市内，该工程为带底层车库的6层框架结构，商品砼设计强度等级为C30。当施工至6层框架结构梁板时，发现2层柱的柱顶部有开裂现象，呈典型的柱受压破坏裂缝。经回弹检测，发现共有21根柱混凝土强度等级在C20以下，其中大部分柱土强度等级低于C1O。经设计计算复核，该工程的框架柱承载能力严重不足，随时都有倒塌的可能，情况十分危险。第一节混凝土工程质量事故根据加固方案比较，最终确定对21根框架柱进行混凝土置换。本工程框架柱置换混凝土施工按下列工序进行：结构受力状态计算—结构位移控制仪器仪表设置—结构卸荷—剔除框架柱混凝土—界面处理—钢筋修复配置—支模—浇筑混凝土—养护—拆模—砼验收—拆除卸荷结构。对原结构在施工过程中的承载状态进行验算、观察和控制，以确保置换处的混凝土不会出现拉应力，尽可能使纵向钢筋的应力为零。置换混凝土采用加固型高强无收缩C35混凝土。结构拆模后经设计单位、监理单位、建设单位、施工单位对外观质量进行查，并对加固型混凝土强度及时进行检测，其3d混凝土抗压强度为35MPa，完成满足设计要求第一节混凝土工程质量事故例案4、广东惠州市某学校教学楼工程为六层框架结构，建筑面积9080m2，抗震等级三级。基础采用静压预应力管桩，基础及主体均采用强度等级为C30商品混凝土，由本地一家商品混凝土厂提供，运距约为5公里。外墙采用MU10多孔砖，内墙采用MU2.5空心砖，合同约定基础以上总工期为140天。结构封顶之后，施工单位对第四层竖向构件混凝土强度等级用回弹法检测，发现回弹值不符合设计要求。根据混凝土试块抗压强度检测报告，该层柱28d龄期的立方体抗压强度代表值为24～27N／mm2，不满足混凝土强度验收要求。经计算，截面为500×500mm的中柱存在一定安全隐患，部分边柱承载力也不够。第一节混凝土工程质量事故事故原因调查分析(1)出现质量问题的混凝土于7月某日浇铸，当日气温24～30℃，排除气候因素的影响。(2)混凝上运输过程与施工操作规范，无异常情况。(3)事故混凝土颜色与正常混凝土无差别，可排除粉煤灰完全替代水泥的可能性；据现场检测和厂家对该批混凝土配合比记录，该批混凝土配合比满足要求。(4)据施工人员回忆，该批混凝土的流动性特强，混凝土凝结缓慢，混凝土强度发展慢，养护过程中出现异常颜色的液体。(5)厂家反映其采用了缓凝减水外加剂，具有缓凝和减水两种效应。根据各方专家勘察和讨论，认定由于第四层柱混凝土外加剂超量引起了强度严重降低，柱承载能力无法满足设计要求，属于施工质量事故，需要进行加固处理。第一节混凝土工程质量事故加固处理原则本工程采用的外加剂为缓凝型减水剂，在混凝土中只是暂时阻碍了水泥水化反应的进行，延长了混凝土拌合物的凝结时间，并未从本质上改变水泥水化反应及其产物，对混凝土构件强度的损害并不严重，无须拆毁重建。且四层结构柱的外观完好，混凝土具有一定承载力，宜进行加固处理。由于本工程工期限制较严，故在制定处理方案时充分考虑工期因素，并按照结构安全、施工可行、费用经济的原则，决定对事故混凝土采用外包加强的处理方案。第一节混凝土工程质量事故第一节混凝土工程质量事故案例5、管理学院图书馆使用问题？碳纤维布加固法CFRP碳纤维增强复合材料(CarbonFiberReinforcedPolymer/Plastic)粘贴材料有：1、底层树脂2、找平材料3、浸渍树脂第一节混凝土工程质量事故四、混凝土缺陷处理（一）混凝土缺陷的原因1、孔洞是指混凝土表面有超过保护层厚度，但不超过截面尺寸1／3的缺陷，结构内存在着空隙，局部没有混凝土，或可以望穿结构的空洞。原因分析：（1）在钢筋密集处或预留孔洞和埋件处，混凝土浇筑不畅通形成孔洞；或骨料粒径过大，钢筋过密，造成砼下料中被钢筋卡住，下部形成孔洞。（2）未按顺序振捣混凝土，产生漏振；或没有分层浇筑；或分层过厚，使下部砼振捣作用半径达不到，形成松散状态。（3）混凝土流动性差，混凝土离析，砂浆分离，石子成堆，或严重跑浆，形成特大蜂窝，或错用外加剂。（5）混凝土中有泥块和杂物掺入。（6）不按规定下料，吊斗直接将混凝土卸入模板内，一次下料过多，以致出现特大蜂窝和孔洞。第一节混凝土工程质量事故2、缝隙夹层施工缝处混凝土结合不好，有缝隙或夹有杂物，造成结构整体性不良。原因分析：（1）在浇筑混凝土前没有认真处理施工缝表面；浇筑时，捣实不够。（2）浇筑大面积钢筋混凝土结构时，往往分层分段施工。在施工停歇期间常有木块、锯末等杂物（在冬季还有积雪、冰块）积存在混凝土表面，未曾认真检查清理，再次浇筑混凝土时混入混凝土内，在施工缝处造成杂物夹层。第一节混凝土工程质量事故3、露筋是指构件中的钢筋部分未被混凝土包裹而外露。原因分析：（1）砼浇捣时，钢筋保护层垫块移位或垫块间距过大甚至漏垫，钢筋紧贴模板，拆模后钢筋密集处产生露筋。（2）构件尺寸较小，钢筋过密，如遇到个别骨料粒径过大，水泥浆无法包裹钢筋和充满模板，拆模后钢筋密集处产生露筋。（3）模板拼缝不严，缝隙过大，砼漏浆严重，尤其是角边，拆模时又带掉边角出现露筋。（4）振捣不足或振捣不当，振钢筋或碰击钢筋，造成钢筋移位或振捣不密实有钢筋处砼被挡住包不了钢筋。（5）钢筋绑扎不牢，保护层厚度不够，脱位突出。第一节混凝土工程质量事故（二）混凝土缺陷的处理程序及方法凿洞（不能有死角？）（去浮浆、除锈）支模？修补的方法有：1、捻浆2、灌浆3、喷射砼4、浇灌环氧树脂砼5、拆除重新施工第一节混凝土工程质量事故（三）混凝土缺陷处理案例例案1、2003年8月，广西某15层商业综合楼，建筑面积14530㎡，框剪结构，砼采用C45泵送商品砼。第8层主体结构浇注后3天，发现一幅剪力墙及与其连接的柱未初凝。此时该层同时浇注的梁板砼强度已达设计强度的50%以上，且上层钢筋绑扎工作已完成并开始了支模工作。此事故该如何处理？第一节混凝土工程质量事故例案2、福建省某市两幢框架结构的8层住宅楼，总建筑面积5560㎡，主体施工至三层楼面时，发现部分框架节点及柱身（梁底下0.5m范围内）的砼呈疏松状。为了解已施工部分砼实际质量情况，在现场使用超声回弹综合检测，结果表明，外观好的砼均达到设计强度。如何处理？第一节混凝土工程质量事故临时支撑示意图框架节点加固示意图1-加固区2-原梁钢筋3-原柱钢筋4-下料槽5-无缺陷砼6-分段装模板7-新增柱钢筋第一节混凝土工程质量事故材料名称作用规格重量比备注环氧树脂主剂6101100邻苯二甲酸二丁酯增塑剂工业2丙酮稀释剂工业20乙二胺固化剂试制0.5～3用量随温度而定例案3、安徽省某工程拆模后发现砼大面积孔洞，随即采用环氧树脂砼补强。材料名称规格重量比备注环氧树脂胶结料1见上表水泥425