建筑工程質(zhì)量事故案例1

1、工程事故案例分析西北地區(qū)某高層綜合辦公樓，主樓為鋼筋混凝土框筒結構，地下1層，地上18層，總高度76.8m，總建筑面積36482m2。 該建筑根底為灌注群樁，地下室外墻米用300mm厚 C30自防水混凝土。標高13.6m以上混凝土標號均為 C40,樓板厚度120mm該 工程于 1998 年 6 月開工， 1998 年 9 月中旬施工地下室外墻， 199 9年 1 月 1 9日施工到結構 6層梁板。 該層梁板在施工的同時即發(fā) 現(xiàn)板面出現(xiàn)少量不規(guī)那么細微裂縫， 到 2 月 24 日該層梁板底摸撤除 時，發(fā)現(xiàn)板底出現(xiàn)裂縫。從滲漏水線和現(xiàn)場鉆芯取樣分析，裂縫 均為貫穿性裂縫。之后又對全樓己施工完畢的混

2、凝土工程進行了 詳察，在地下室外墻外側上部發(fā)現(xiàn)數(shù)條長度不等的豎向裂縫 其中 有兩條為貫穿性裂縫 。在 5、6兩層核心筒的電梯井洞口上部連 梁上的同一部位亦發(fā)現(xiàn)兩條裂縫。而在其他的柱、墻、梁、板上 那么未發(fā)現(xiàn)裂縫。經(jīng)現(xiàn)場實測，第 6 層現(xiàn)澆板上的裂縫均為貫穿性 裂縫，最大裂縫長度約 4.5m 直線距離 ，最大裂縫寬度 0.27mm。 地下室外墻豎向裂縫的最大長度約1.9m，最大裂縫寬度 0.2mm,核心筒連梁上的裂縫最大長度0.3m,裂縫最大寬度約 0.18mm經(jīng)過近一個月的現(xiàn)場連續(xù)監(jiān)控，未發(fā)現(xiàn)以上裂縫的進一步開展和新 的裂縫出現(xiàn)。一、原因分析 :第一,在施工的各種條件未變的情況下,從裂縫僅在六

3、層現(xiàn) 澆板上出現(xiàn),而未在其它層現(xiàn)澆板上出現(xiàn)的事實來分析,唯一不同的是施工作業(yè)時的氣候變化。如前所述，該層現(xiàn)澆板施工時是該地區(qū)冬季最寒冷、枯燥的一個時期，最高氣溫僅1C,當時的最大風速7m/s，濕度僅有3040 %，特別是每天于 21時施工完 畢后，混凝土正處于初凝期，強度尚未有大的開展，作業(yè)面又沒 有防風措施，導致混凝土失去水分過快，引起外表混凝土干縮， 產(chǎn)生裂縫。根據(jù)有關資料記載，當風速為 7m/s 時，水分的蒸發(fā)速 度為無風時的 2 倍；當相對濕度為 30%時，蒸發(fā)速度為相對濕度 90%時的 3倍以上。假設將施工時的風速和濕度影響疊加，那么可 推算出此時的混凝土枯燥速度為通常條件下的 6

4、倍以上。另外， 從裂縫絕大多數(shù)集中在構件較薄與與外界接觸面積最大的樓板上 這一現(xiàn)象也可證實，開裂與其使用的材料關系不大，而受氣象條 件的影響大些。與樓板厚度接近的墻肢之所以未裂，是因為墻肢 兩面都有模板，不直承受大氣的影響。由此可以根本斷定，天氣 因素是導致混凝土現(xiàn)澆板出現(xiàn)干縮裂縫的主要因素。地下室外墻 由于本身體積較大，又長期暴露在溫濕度變化較大的環(huán)境中，特 別到了 1999年1月下旬，溫度較施工時降低近30C，導致混凝土溫度收縮而產(chǎn)生裂縫。第二，梁板所用混凝土均為C40混凝土，而根據(jù)進行的技術交底要求，梁板混凝土只要到達C30強度即可，施工單位為了施工中更容易控制墻柱的質(zhì)量，統(tǒng)一按照C40

5、混凝土標準進行施工，而C40混凝土的水泥用量為 480kg/m3，相對于C30混凝土，單位水泥用量增加約 70kg，這樣，混凝土的收縮將增加0.4 X 10 4左右，無形中又增加了裂縫出現(xiàn)的可能。第三，進入冬季施工以后，混凝土中又添加了Q型防凍膏和wp_x 減水劑，施工用水相對減少，混凝土強度增長較快，加劇了 混凝土水分的蒸發(fā)和裂縫的開展。同時，由于天氣寒冷，擔憂養(yǎng) 護用水結冰而僅采用覆蓋雙層 *簾保溫的措施也對混凝土抗裂強 度的開展不利。第四，從本工程的結構平面圖中我們可以看出，梁板結構在9、12和C K軸線處平面發(fā)生突變，截面削弱達50%以上，而且核心筒和墻肢集中處剛度非常大，對現(xiàn)澆板的約

6、束較強，核心筒 四角和墻肢兩端內(nèi)部應力非常集中。從現(xiàn)澆板最初出現(xiàn)裂縫的位 置來看，干縮裂縫首先在核心筒的四角，之后出現(xiàn)在板的中部， 這是現(xiàn)澆板內(nèi)部應力最集中、最復雜和最薄弱的部位。由于墻肢 和核心筒剛度的強烈約束作用，當混凝土的收縮應力大于其抗拉 強度時，裂縫便沿此位置出現(xiàn)、開展。本次發(fā)現(xiàn)核心筒連梁上出 現(xiàn)的兩條裂縫，亦是相同因素引起的。二、混凝土結構裂縫成因 :1. 材料方面。有些構件裂縫是由材料質(zhì)量引發(fā)的，如水泥安定性 差，兩種水泥混用，砂、石含泥量大，骨料粒徑過小，外加劑質(zhì) 量差或參加量過大等。2. 地基變形。 當?shù)鼗l(fā)生不均勻下沉時， 在結構內(nèi)部必然產(chǎn)生極大的應力。當應力超過構件抗力時

7、，將不可防止地出現(xiàn)裂 縫，裂縫的形狀、方向、寬度決定于地基變形的情況。3. 設計方面。 構造處理不當， 主次梁交合處主梁未設加強 箍筋或附加吊筋；大截面梁未設腰筋；構件斷面突變或因開洞、 留槽引起應力集中等因素，均可導致構件裂縫的出現(xiàn)。4. 結構荷載方面。結構因承受荷載而產(chǎn)生裂縫的原因很 多，施工中或使用中都可能出現(xiàn)。例如構件早期受到震傷，撤除 承重模板過早，施工荷載過大，構件堆放、運輸、吊裝時，墊木 或吊點位置不當，預應力張拉值過大或放張不標準等，均可能產(chǎn) 生裂縫。較為常見的是鋼筋混凝土梁、板等受彎構件，在使用荷 載作用下，出現(xiàn)不同程度的裂縫。早期微裂一般不易發(fā)現(xiàn)，標準 規(guī)定有些構件允許出現(xiàn)

8、寬度不大于 0.3 毫米的裂縫。但對裂縫寬 度超過標準規(guī)定的，以與不允許出現(xiàn)裂縫的構件出現(xiàn)裂縫，那么應 屬于有害裂縫，須加以認真分析，慎重處理。5. 溫度應力裂縫。 混凝土與一般物質(zhì)一樣， 具有熱脹冷縮 的物理性質(zhì)，其線膨脹系數(shù)約為 1X 10-5/ C,當環(huán)境溫度發(fā)生變 化時，就會產(chǎn)生溫度變形，在構件受到約束不能自由變形時，構 件內(nèi)就會產(chǎn)生附加應力，當溫度應力超過混凝土的抗拉強度時， 必將出現(xiàn)裂縫。常見的如現(xiàn)澆屋面板垂直于肋梁方向的裂縫，大 體積混凝土外表裂縫、煙囪外壁的豎向裂縫等。6. 濕度變形裂縫。 普通混凝土在空氣中硬結時， 體積會發(fā)生收縮， 由此而在構件內(nèi)產(chǎn)生拉應力， 在早期混凝土強

9、度較低時， 混凝土收縮值最大。因此，假設構件早期養(yǎng)護不良，極易產(chǎn)生收縮 裂縫。這類裂縫，在現(xiàn)澆剪力墻、水池底、壁等工程結構中最為 常見。7. 徐變裂縫。 結構構件在內(nèi)應力的作用下， 除瞬時彈性變 形外，其變形值隨時間的延長而增加的現(xiàn)象稱為徐變變形。據(jù)文 獻記載受彎構件由于徐變變形的作用，其長期變形值可增加 23倍，因變形量加大而使拉區(qū)混凝土承受拉應力， 造成裂縫的出現(xiàn)。 預應力構件因徐變會產(chǎn)生較大的應力損失，降低了結構的抗裂性 能。此類裂縫常見于受彎構件的拉區(qū)，其特征與承受荷載出現(xiàn)裂 縫相同。8. 施工方面。由于施工原因造成裂縫出現(xiàn)的因素很多。如混凝 土結構養(yǎng)護不良或養(yǎng)護時間不夠；水灰比過大、

10、水泥或外加劑加 入量過大；攪拌時間不夠、振搗不實；鋼筋外表污染、保護層過 小或過大；任意留置施工縫且不按規(guī)定處理；后期施工擾動前期 混凝土；構件內(nèi)外溫差大，未采取有效措施；在不宜施工的氣候 條件下，勉強施工；冬季施工未采取防凍措施等。三、處理建議 :1. 在冬季混凝土施工中， 一般都采取了防凍措施， 而對于作業(yè)面 的防風措施大多未予以高度重視。在冬季施工中，溫度的驟降往 往伴隨著強烈寒流的出現(xiàn)，空氣異?？菰铮炷寥菀桩a(chǎn)生干縮 裂縫。特別是高層建筑的施工，作業(yè)面處于距地面幾十米甚至上 百米的高空，風速更巨，對混凝土的影響更大，施工單位對此應 予以警惕。2. 在高層建筑的施工中， 混凝土墻、 柱

11、的設計強度較高， 梁、 板的設計強度相對較低，施工單位為了施工方便，大多把梁、板 的混凝土等級提高到與墻、柱相同，無形中提高了混凝土的收縮 應力，而樓板面又較薄，與空氣的接觸面較大，更容易產(chǎn)生收縮。 因此，在條件許可的情況下，施工單位盡量不要隨意提高混凝土 等級。3. 一般民用建筑的梁板不做抗裂設計，施工單位在做混凝土配合 比的試配過程中，也多對強度、和易性、是否泵送、早強等方面 提出要求 除非大體積混凝土 ，對施工過程中的溫度收縮考慮較 少，當外界數(shù)種不利因素同時發(fā)生時，配比方面的潛在影響就暴 露出來了，所以，對重要建筑物，無論是否做抗裂設計，混凝土 試配時應考慮這種因素。四、混凝土結構裂縫

12、的預防措施 :1. 材料方面。 1水泥：根據(jù)工程條件不同， 盡量選用水化熱較低、強度較高的水泥，嚴禁使用安定性不合格的水泥：2骨料應選用粒徑適當、級配合理、無堿性反響、有害物質(zhì)與含泥量符合規(guī)定 的砂、石材料； 3外摻料宜摻入適量粉煤灰和減水劑等外加劑， 超長建筑物或構筑物可參加微膨脹劑，以改善混凝土工作性能， 降低水泥用量和用水量，減少收縮。2. 混凝土配料、攪拌與澆筑。 1 配合比設計應盡量采有 低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料計量應準確，攪拌時間 應保證； 2澆筑分層應合理，振搗應均勻、適度，不得隨意留置 施工縫。3. 設計方面。 1 建筑平面造型在滿足使用要求的前提下， 力求簡單；控

13、制建筑物的長高比，增強整體剛度和調(diào)整不均勻沉 降的能力； 2正確設置沉降縫、 變形縫， 位置和寬度選擇要適當， 構造要合理； 3磚混結構底層窗臺下應采用加筋砌體，洞口較寬 的窗臺下宜設置鋼筋混凝土梁，以防止窗臺因地基沉降產(chǎn)生豎向 裂縫； 4構件配筋要合理，間距要適當。斷面較大的梁應設置腰 筋。大跨度、較厚的現(xiàn)澆板，上面中心部位宜配置構造鋼筋。主 梁在集中應力處，宜加設抗剪鋼筋。4. 施工方面。 1加強地基的檢查與驗收，復雜地基，應做補 充勘探。異常地基處理必須謹慎，盡可能使其處理后的承載力與 本工程正常地基承載力相同或相近； 2合理設置后澆帶，較長的墻、板、根底等結構和主樓與裙房之間等上下層錯落處，均應設 置后澆帶。具體要求可由設計單位確定；3加強混凝土的早期養(yǎng)護，并適當延長養(yǎng)護時間，當柱、墻等構件澆水養(yǎng)護有困難或不 能保證其外表濕潤時，應采用覆蓋保溫材料等做法，以減少混凝 土的收縮變形； 4大體積混凝土施工，應做好溫度測控工作，采 取有效的保溫措施，保證構件內(nèi)外溫差不超過規(guī)定25 C; 5鋼筋綁扎位置要正確