綜合知識輔導(dǎo)：施工項目質(zhì)量問題示例

1、綜合知識輔導(dǎo)：施工項目質(zhì)量問題示例施工項目質(zhì)量問題的分析，是正確擬定質(zhì)量事故處理方案的前提，是明確質(zhì)量事故責(zé)任的依據(jù)。為此，要求對質(zhì)量問題的分析力求全面、準確、客觀; 對事故的性質(zhì)、危害、原因、責(zé)任都不能遺漏。要有科學(xué)的論證和判斷; 言之有理 : 論之有據(jù)，方能達到統(tǒng)一認識的目的。一、墻體裂縫分析在混合結(jié)構(gòu)中墻體裂縫是常見的質(zhì)量問題，引起裂縫的原因有地基不均勻沉降、溫度應(yīng)力、地震力、膨脹力、凍脹力、荷載和施工質(zhì)量等?，F(xiàn)就地基不均勻沉降和溫度應(yīng)力引起墻體裂縫特征分析如下：( 一 ) 地基不均勻沉降引起墻體裂縫分析房屋的全部荷載最終通過基礎(chǔ)傳給地基，而地基在荷載作用下，其應(yīng)力是隨深度而擴散，深度大

2、，擴散愈大，應(yīng)力愈小 ; 在同一深處，也總是中間，向兩端逐漸減小。也正是由于土壤這種應(yīng)力的擴散作用，即使地基地層非常均勻，房屋地基應(yīng)力分布仍然是不均勻的，從而使房屋地基產(chǎn)生不均勻沉降，即房屋中部沉降多，兩端沉降少，形成微向下凹的盆狀曲面的沉降分布。在地質(zhì)較好、較均勻，且房屋的長高比不大的情況下，房屋地基不均勻沉降的差值是比較小的，一般對房屋的安全使用不會產(chǎn)生多大的影響。但當房屋修建在淤泥土質(zhì)或軟塑狀態(tài)的粘性土上時，由于土的強度低、壓縮性大，房屋的絕對沉降量和相對不均勻沉降量都可能比較大。如果房屋設(shè)計的長高比較大，整體剛度差，而對地基又末進行加固處理，那么墻體就可能出現(xiàn)嚴重的裂縫。裂縫對稱的發(fā)生

3、在縱墻的兩端，向沉降較大的方向傾斜，沿著門窗洞口約成 45。呈正八字形，且房屋的上部裂縫小，下部裂縫大。這種裂縫，必然是地基附加應(yīng)力作用使地基產(chǎn)生不均勻沉降而形成的。當房屋地基土層分布不均勻，土質(zhì)差別較大時，則往往在不同土層的交接處或同一土層厚薄不一處出現(xiàn)較明顯的不均勻沉降，造成墻體開裂，其裂縫上大下小，向土質(zhì)較軟或土層較厚的方向傾斜。在房屋高差較大或荷載差異較大的情況下，當未留設(shè)沉降縫時，也容易在高低和較重的交接部位產(chǎn)生較大的不均勻沉降裂縫。此時，裂縫位于層數(shù)低的荷載輕的部分，并向上朝著層數(shù)高的荷載重的部分傾斜。當房屋兩端土質(zhì)壓縮性大，中部小時，沉降分布曲線將成凸形，此時，往往除了在縱墻兩端

4、出現(xiàn)向外傾斜裂縫外，也常在縱墻頂部出現(xiàn)豎向裂縫。在多層房屋中，當?shù)讓哟芭_過寬時，也往往容易因荷載由窗間墻集中傳遞，使地基不均勻沉降，致使窗臺在地基反力作用下產(chǎn)生反向彎曲，引起窗臺中部的豎向裂縫。此外，新建房屋的基礎(chǔ)若位于原有房屋基礎(chǔ)下，則要求新、舊基礎(chǔ)底面的高差 H 與凈距 L 的比值應(yīng)小于 0.51 。否則，由于新建房屋的荷載作用使地基沉降而引起原有房屋、墻體裂縫。同理，在施工相鄰的高層和低層房屋時， 亦應(yīng)本著先高、 重，后低、輕的原則組織施工 ; 否則，若先施工了低層房屋后再施工高層房屋，則也會造成低層房屋墻體的開裂。從以上分析可知，裂縫的分布與墻體的長高比有密切關(guān)系，長高比大的房屋因剛度

5、差，抵抗變形能力差， 故容易出現(xiàn)裂縫 ; 因縱墻的長高比大于橫墻的長高比， 所以大部分裂縫發(fā)生在縱墻上。裂縫的分布與地基沉降分布曲線密切有關(guān)，當沉降分布曲線為凹形時，裂縫較多的發(fā)生在房屋下部，裂縫寬度下大上小 ; 當沉降分布曲線為凸形，裂縫較多的發(fā)生在房屋的上部，裂縫寬度上大下小。裂縫分布與墻體的受力特點密切有關(guān)，在門窗洞口處，平面轉(zhuǎn)折處、層高變化處，由于應(yīng)力集中，往往也就容易出現(xiàn)裂縫; 又因墻體是受剪切破壞，其主拉應(yīng)力為45。所以裂縫也成45 傾斜。為了防止地基不均勻沉降引起墻體開裂，首先應(yīng)處理好軟土地基和不均勻地基，但在擬定地基加固和處理方案時， 又應(yīng)將地基處理和上部結(jié)構(gòu)處理結(jié)合起來考慮使

6、其能共同工作 ; 不能單純從地基處理出發(fā)， 否則，不僅費用大 ; 而效果亦差。 在上部結(jié)構(gòu)處理上有 : 改變建筑物體型 ;簡化建筑物平面; 合理設(shè)沉降縫; 加強房屋整體剛度( 如增加橫墻、 增設(shè)圈梁、 采用筏式基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)等 ); 采用輕型結(jié)構(gòu)、柔性結(jié)構(gòu)等。( 二 ) 溫度應(yīng)力引起墻體裂縫分析一般材料均有熱脹冷縮性質(zhì)， 房屋結(jié)構(gòu)由于周圍溫度變化引起熱脹冷縮變形， 稱為溫度變形。如果結(jié)構(gòu)不受任何約束，在溫度變化時能自由變形，那么結(jié)構(gòu)中就不會產(chǎn)生附加應(yīng)力。如果結(jié)構(gòu)受到約束而不能自由變形時，則將在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力或稱溫度應(yīng)力。由溫度應(yīng)力引起結(jié)構(gòu)的伸縮值。由于鋼筋混凝土的線膨脹系數(shù) a=1.08X

7、10/C ，而普通磚砌體的線膨脹系數(shù)為 0.5XlO/C ，在相同溫差下，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的伸長值要比磚砌體大一倍左右。所以，在混合結(jié)構(gòu)中，當溫度變化時， 鋼筋混凝土屋蓋、 樓蓋、 圈梁等與磚墻伸縮不一， 必然彼此相牽制而產(chǎn)生溫度應(yīng)力，使房屋結(jié)構(gòu)開裂破壞。溫度應(yīng)力引起墻體裂縫一般有以下幾種情況:1. 八字形裂縫如圖 4-6 所示，當外界溫度上升時， 外墻本身沿長度方向?qū)⒂兴扉L， 但屋蓋部分 ( 特別是直接暴露在大氣中的鋼筋混凝土屋蓋 ) 的伸長值大得多。 從屋蓋與墻體連接處切開來看， 屋蓋伸長對墻體產(chǎn)生附加水平推力，使墻體受到屋蓋的推力而產(chǎn)生剪應(yīng)力，剪應(yīng)力和拉應(yīng)力又引起主拉應(yīng)力，當主拉應(yīng)力過大

8、時，將在墻體上產(chǎn)生八字形裂縫。由于剪應(yīng)力的分布大體是中間為零，兩端，因此八字形裂縫多發(fā)生在墻體兩端，一般占二、三個開間，且發(fā)生在頂層墻面上。2. 水平裂縫和包角裂縫平屋頂房屋，有時在屋面板底部附近或頂層圈梁附近，出現(xiàn)沿外墻頂部的縱向水平裂縫和包角裂縫，這是由于屋面伸長或縮短引起的向外或向內(nèi)推拉力而產(chǎn)生的，包角裂縫實際上是水平裂縫的一種形式，是外橫墻和縱墻的水平裂縫連接起來形成的，在這種情況下，下面一般不會再出現(xiàn)八字形裂縫。有時，外縱墻的水平裂縫也會出現(xiàn)在頂層的窗臺水平處。3，女兒墻根部和豎向裂縫女兒墻根部由于受到屋面伸長或縮短引起的向外或向內(nèi)的推、拉力，使女兒墻根部的砌體外西域女兒墻外傾現(xiàn)象，

9、形成水平裂縫。有時，由于鋼筋混凝土屋面的收縮，也可能使女兒墻處于偏心受壓狀態(tài)，從而造成女兒墻上部沿豎向開裂。此外，在樓梯間兩側(cè)或有錯層處的墻體將易產(chǎn)生局部的豎向裂縫，這是由于樓面收縮產(chǎn)生較大的拉力所致。影響房屋伸縮出現(xiàn)裂縫的原因很多而且復(fù)雜，以上所述的僅是一些常見的情況。為了減少溫度應(yīng)力的影響，可采取合理地設(shè)伸縮縫 ; 避兔樓面錯層和伸縮縫錯位 ; 加強屋面保溫、隔熱 ; 用油氈夾滑石粉或鐵皮將屋面板和墻體隔離，并在女兒墻根部留一定空隙，使其能自由伸縮且有伸縮余地; 采用蓄水屋面域種植屋面; 女兒墻設(shè)構(gòu)造柱；加強結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，提高其抗拉強度等技術(shù)措施。二、懸挑結(jié)構(gòu)坍塌分析懸挑結(jié)構(gòu)坍塌實例較多

10、，一是整體傾覆坍塌; 二是沿懸臂梁、板根部斷塌。其主要原因有:1. 穩(wěn)定力矩小于傾覆力矩懸挑結(jié)構(gòu)是靠壓重或外加拉力來保持穩(wěn)定，要求抗傾覆的安全因素不小于1.5 ，若穩(wěn)定力矩小于傾覆力矩時，必然失穩(wěn)，傾覆坍塌。如雨蓬、挑梁，當梁上壓重( 砌磚的高度 ) 不能滿足穩(wěn)定要求時，就拆除支撐、模板，即會產(chǎn)生坍塌事故。2. 模板支撐方案不當懸挑結(jié)構(gòu)根部受力，當混凝土澆筑后，尚未達到足夠強度時，模板支撐產(chǎn)生沉降，根部混凝土隨即開裂， 拆模后將從根部產(chǎn)生斷裂坍塌 ; 若懸挑結(jié)構(gòu)為變截面時， 施工時將模板做成等截面外形，而造成根部斷面減小，拆模后也會造成斷塌事故。3. 鋼筋錯位、變形懸挑結(jié)構(gòu)根部負彎矩，主筋應(yīng)配

11、在梁板的上部。若施工時將鋼筋放在下部，或被踩踏向下變形過大，或錨固長度不夠等原因，拆模后，均會導(dǎo)致根部斷塌。4. 施工超載懸挑結(jié)構(gòu)的固端彎矩與作用荷載成正比，如施工荷載超過設(shè)計荷載，當模板下沉?xí)r就在根部出現(xiàn)裂縫 ; 尤其是當由根部向外澆筑混凝土?xí)r，隨著荷載增加 ; 模板變形，也極容易在根部產(chǎn)生裂縫，導(dǎo)致拆模后斷裂。5. 拆模過早不少懸挑結(jié)構(gòu)斷塌事故都是由于拆模過早， 混凝土未達到足夠強度所造成。 所以，規(guī)范規(guī)定，跨度小于 2m的懸臂梁及板， 混凝土拆模強度應(yīng)大于等于 70%;跨度大于 2m的懸臂梁及板， 混凝土的拆模強度為 100%。三、鋼筋混凝土柱吊裝斷裂事故分析( 一) 事故概況某工程項目

12、C 列柱為等截面柱，長 l2m; 斷面為 40Omm*6OOmm;采用對稱配筋， 每邊為 4 業(yè) 16，構(gòu)造筋為 2 業(yè) 12; 混凝土強度等級為 C20，吊裝時已達100%強度 ; 柱為平臥預(yù)制，一點起吊 ;吊點距柱頂 2m;剛吊離地面時， 在柱腳與吊點之間離柱腳4.8m 左右產(chǎn)生裂縫， 裂縫沿底面向兩側(cè)面延伸貫通，寬度達1.3mm，使柱產(chǎn)生斷裂現(xiàn)象。( 二 ) 事故原因分析此事故的主要原因是 : 柱平臥預(yù)制吊裝， 吊點受力與使用受力不一致 ; 吊點選擇不合理， 吊裝彎矩過大，其抗彎強度和抗裂度不能滿足要求所造成?，F(xiàn)予以分析驗算如下:1. 吊點選擇不符合吊裝彎矩MDm，最小的原則柱子吊裝彎矩

13、的大小與吊點位置密切有大而遭受破壞，其吊點選擇的原則: 必須力求吊裝彎距最小。為此，對等截面柱，當一點起吊時，應(yīng)使|Mmx|=| 一 MD|，即跨中正彎距語吊點處負彎距的絕對值相等。據(jù)此求得吊點位置距柱頂為0· 293L(L 為柱長 ) 處。當 L 為 12 米時，吊點距柱頂應(yīng)為 0.293X12=3.5m 。原吊點離柱頂為2m，故不符合吊裝彎矩最小的原則，吊裝時必然使跨中彎矩的絕對值大于吊點處負彎矩的絕對值，所以裂縫發(fā)生在跨中正彎矩的截面處。2. 柱子吊裝中抗彎強度不夠現(xiàn)就按吊裝彎矩最小進行驗算，柱子平臥預(yù)制一點起吊，其抗彎強度也不能滿足要求。驗算結(jié)果如下 :(1) 計算荷載 g取

14、鋼筋混凝土重力密度為1.31.5 ，取 1.5 ，則計算荷載25000N/m' ，則自重為q=1.5X6000=9000N/m。動載系數(shù)為(2) 計算簡圖按吊裝彎短最小的原則 , 吊點離柱頂為 3·5m,吊裝時柱腳不離地，柱子剛吊離地面近似于一根懸臂的簡支梁。3. 柱子吊裝中抗裂度不夠按施工驗收規(guī)范規(guī)定，鋼筋混凝土構(gòu)件在吊裝中受拉區(qū)裂縫寬度不大于0.20.3mm，而裂縫寬度與鋼筋的受拉應(yīng)力有關(guān)，鋼筋受拉應(yīng)力愈大，則裂縫寬度愈大。所以，在柱子吊裝中常用鋼筋的拉應(yīng)力來控制裂縫的寬度。只要鋼筋拉應(yīng)力滿足下式要求，說明裂縫寬度在允許范圍內(nèi)，能滿足抗裂度要求。說明抗裂度不能滿足要求。(

15、 三) 經(jīng)驗教訓(xùn)從上述事故中，應(yīng)吸取的經(jīng)驗教訓(xùn)如下:(1) 由于柱子吊裝受力與使用受力不一，故必須進行吊裝驗算。(2) 當?shù)跹b受力與使用受力不一時，吊點選擇應(yīng)符合吊裝彎矩最小的原則，以免吊裝彎矩過大而過受破壞。如在本例中，按吊裝彎矩最小的原則，確定吊點距柱頂為3· 5m時，其跨中的正彎矩與吊點處的負彎矩的絕對值相等，均為55.125XlO 。而按原吊點距柱頂為2m時，其跨中彎矩為103.68X1O。 N· mm，彎矩截面距柱腳為4.8m 處。由此可見，原吊點跨中正彎矩要比按吊裝彎矩最小的原則確定吊點跨中正彎矩大1.88 倍。該柱在離柱腳4.8m 處出現(xiàn)較大裂縫，產(chǎn)生斷裂現(xiàn)象，也證明了該截面處的吊裝彎矩。(3) 當?shù)跹b受力與使用受力一致時，吊點的選擇應(yīng)盡可能符合使用受力的要求，如簡支梁的兩吊點應(yīng)靠近梁的兩端；懸臂梁的兩吊點應(yīng)在梁的兩支座處。(4) 若經(jīng)吊裝