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砌体结构工程质量事故分析【摘要】通过对某砌体结构工程质量事故调查,从勘察设计、施工质量及建筑构造处理等角度,综合分析了工程质量事故原因,提出了避免类似事故的具体措施。指出工程质量事故发生往往是多种因素综合影响的结果。所以要做好工程设计、施工等各关键环节的系统控制,以保证工程质量。【关键词】裂缝，地基，基础长期以来，我们工业与民用建筑的墙体材料以小块粘土砖为主。但粘土砖有操作劳动强度大、生产效率低、施工进度慢、自重大且浪费土地等缺点。近年来，我国采用新型墙体材料建成了一大批具有不同风格和不同墙体构造类型的建筑物，墙体改革已经发展到了一个新阶段。砌块建筑是采用由粉煤灰（或其他工业废渣）、混凝土为主要原材料制作的中小型块体代替普通粘土砖的代替物，砌块生产工艺简单、投资少、收效快，成本可接近或低于粘土砖，生产效率高，且利用废渣、节省土地，具有较高的经济效益、社会效益和环境效益。砌体结构的力学特点是抗压强度较高，抗弯、抗拉、抗剪强度较低。近年来发生砌体结构的事故比较多，引起事故的原因是多方面的，有设计问题，也有材料问题，更多的是施工问题。因此，必须在工程中予以重视。某工程建筑面积为3645.6m2,平面尺寸54.5m×10.1m，,6层砌体结构,按7度抗震设防。层高:一至五层为27m,六层为29m,室内外高差为0.6m,房屋总高为17.0m。工程建成后使用不足半年发现墙体有裂缝,顶层内纵墙重新抹灰后,仍然开裂,裂缝有继续发展趋势。1.工程质量事故基本情况1.1砖砌体南北外纵墙端部和北面凸出部位一至六层窗下角有向外倾斜裂缝,对角方向有水平裂缝。外纵墙底层窗台下普遍存在竖直裂缝,楼梯间各层窗台下也存在竖直裂缝。两端内纵墙分布450斜裂缝,呈正八字形,上重下轻。总地看,砖砌体裂缝上重下轻,内重外轻,上层砌体灰缝疏松,砂浆用手可轻易捏碎。详见下图1.2现浇混凝土构件混凝土构件表面疏松,外形不规则,蜂窝、麻面现象严重;混凝土中骨料与试验报告不一致,内含砂漏;楼梯梁及平台板跨中部开裂,裂缝上宽下窄。2．工程质最事故调查2.1地基据原地质报告,地基持力层为粉土、粉细砂。土壤物理学指标:r1=18kNlm3,W=21.38%,e=0.74,Es=12.94MPa,a1=20.16MPa-1;地基承载力标准值为130KPa;下层土为圆砾层,圆砾层顶埋深5m左右,承载力标准值为300kPa,无软弱下卧层。地质重复勘察钻孔3个,挖深井6个,对所取土样进行了土工试验分析。粉土层物理指标:r2=17.30kN/m3,e=0.937,W=24.13%,I1=0.544,Es=4.0MPa,a1=20.445MPa-1,fk=120kpa。重复勘察地质报告表明,土层分布与原地质报告基本一致,粉土地基承载力与标准值基本吻合,但土层的其他物理学指标相差较多,粉土层地基承载力标准值fk为120kPa,按基底埋深2m修正后,地基承载力设计fd为148.55kPa,其设计值小于原设计值。2.2基础设计基础为MU30以上毛石,M5水泥砂浆砌筑,基础埋深不小于2.0m,实际埋深为2.6m。经复核,按原设计fk=160kPa计算,有45%的横墙和36%的纵墙基础宽度不足,相差最多达670mm,基底总面积比实际需要基底总面积少11%;按新地质报告计算,基础宽度相差很多。经验算地基平均沉降量约为30mm,现场也未发现过大的沉降。但是由于基础宽度不合理,形成了地基产生不均沉降或墙体内产生附加应力的内在因素。部分基础宽度比较见表1.2.3砖砌体设计墙体一、二层MU10红砖,M7.5混合砂浆砌筑,三至六层M7.5红砖,MS混合砂浆砌筑。经调查证实,三层及以上砌筑砂浆用粉煤灰取代白灰,且施工中未严格控制配合比,技术档案中红砖、水泥等合格证明存在问题,砂浆复试报告与实际质量不符。从二、三、五层各取一组红砖检测,除三层达到MU10外,其余为MU7.5;一至六层砌筑砂浆饱满度也不符合规范要求。砂浆检测结果见表2。根据检测结果,对部分砌体进行了抗压强度和抗震验算。其中,三、四层砌体抗压强严重不足，承载力设计值与荷载设计值之比最小仅0.5,其他各层砌体抗压强度尚能满足安全要求;三层砌体抗剪强度严重不足,抗剪强度设计值与地震作用下剪力设计值之比最小仅0.29,四、六层砌体抗剪强度也略显不足。砌体安全评价为d级,楼房鉴定为危险房屋。由于砂浆强度严重偏低,增加了砌体自身变形,降低了砌体整体刚度。2.4现浇混凝土构件现浇混凝土构件除楼板为C20混凝土外,其余为C15混凝上,施工中均改为C20混凝土。对工程的圈梁、构造柱混凝土进行了回弹检测,共测巧个点,其中1点表面凸凹不平,无法检测,1点强度小于C10，7点小于C15，6点小于C15;显然混凝土质量也存在缺陷。混凝土检测情况见表3。2.5其他情况圈梁、构造柱混凝土外露,截面尺寸与墙厚一致,顶层层高较大,又采用大挑檐,圈梁及挑檐尺寸较大;屋面施工适蓬雨季,保温及找坡材料含水量较大,保温效果不好;楼房总长54.5m,长度较长,接近规范的限值。由于上述原因,在砌体内容易产生较大的温度应力。3.工程质量事故原因分析3.1砌体裂缝统计引起砌体结构墙体裂缝的因素，大体上有设计上对房屋的构造处理不当，地基的不均匀沉降，收缩和温度的变化，施工质量不合格、使用的建筑材料不合格等。其根本原因是砌筑砂浆强度严重不足。温度变形产生裂缝。根据裂缝的分布、开展形式,大多数是温度变形引起的裂缝。楼房总长度较长,建筑构造设计及屋面工程施工质量方面存在产生较大温度应力的充分条件;砌筑砂浆中大量使用粉煤灰取代白灰,所用水泥、砂子质量也与复试不符,且未按规定控制配合比,根据检测结果,砌筑砂浆强度极低,为裂缝产生、开展提供了客观条件。由于砌体强度不足,严重降低了适应各种变形的能力,因此,即使发生规范允许的变形,墙体也会开裂。砌体自身变形产生裂缝。砂浆强度过低,砌体自身的变形也较大,对裂缝的产生、开展也起到助长作用。地基不均匀沉降产生裂缝。由于基础设计不合理,楼房长高比较大,乙lH达3.2,而砌体刚度又较低,促使地基产生不均匀沉降。据地质报告,持力土层属中高压缩性土,沉降持续时间较长,因此交付使用后沉降仍然进行。3.2现浇混凝土构件经按检测后的混凝土强度进行验算,楼梯梁、平台板混凝土仍能满足承载力要求。而楼梯梁、平台板裂缝也非受荷破坏,根据其裂缝部位与窗台下墙体裂缝位置一致的情况分析,其裂缝原因主要是墙体收缩变形造成的,由于楼梯间是薄弱环节,且其混凝土强度又较低,收缩应力主要由楼梯梁、平台板承担。4．拓展砌体结构施工中主要需注意的问题：1、灰缝大小要求、平整度要求、垂直度要求等等2、施工放线一定要准确，偏差要在允许范围内才行的。3、砌块的质量是否符合要求、砂浆配合比是否满足设计要求，是否按砌体施工方案在操作。4、要做砂浆试块，要多做几组备用。5、与砼柱或砼墙接触处按要求要铺300宽的钢丝网片的，不要漏了。6、要注意构造柱一定按要求设置，尺寸要准确。拉结筋的长度不要短。7、砌体下面应该设置砼导墙地方，不要漏掉。8、砌体送检复试合格才允许施工的。5．启示条形基础设计,尤其地基承载力较低时,要考虑基础重叠影响,本工程考虑基础重叠影响与不考虑基础重叠影响计算的基础宽度最大差390mm,占所需基础宽度的16%,显然,这样的误差是不允许的。根据本工程的地质条件,回填土层较厚,粉土、粉细砂持力层较薄,基础形式宜选择桩基。要注意建筑构造设计。使用大挑檐、圈梁、构造柱等混凝土构件外露,一方面容易产生过大的温度应力,另一方面形成冷(热)桥,不利于节能保温,且容易在室内泛霜,污染墙体,影响美观。屋面工程,特别是保温层的设计、施工是关系到结构安全的重要项目,不容忽视。工程质量事故的发生,往往是多种因素综合影响的结果,因此,保证工程质量控制是一个系统工程。应加强勘察、设计、施工过程中的关键环节的控制。本工程各关键环节均未得到很好控制、管理,终于积累成患,教训是深刻的。6.参考文献:1.李群，砖混结构住宅温度裂缝分析及预防措施2.陈希哲，土力学地基基础3.王振东，混凝土及砌体结构