工程質(zhì)量事故分析與處理

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課程論文

（2014-2015學(xué)年夏季學(xué)期）

論文題目：淺析鋼結(jié)構(gòu)工程事故

課程名稱：工程質(zhì)量事故分析與處理

任課教師：秦家利

班級(jí)：土木122

學(xué)號(hào)：1209070310

姓名：周甜甜

淺析鋼結(jié)構(gòu)工程事故

摘要：：鋼結(jié)構(gòu)由于其顯著的優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用，獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，但近年來(lái)鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生了多次工程事故，阻礙了鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)的進(jìn)展。文章分析了鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)期、施工與安裝時(shí)期及正常使用時(shí)期事故發(fā)生的緣故，希翼經(jīng)過(guò)對(duì)關(guān)鍵因素的操縱，可以幸免該類事故的發(fā)生。經(jīng)過(guò)具體的鋼結(jié)構(gòu)工程崩塌事故的檢測(cè)、鑒定,從設(shè)計(jì)、施工、原材料操縱等方面對(duì)崩塌工程的事故緣故舉行了分析,并結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)自身的特點(diǎn),從設(shè)計(jì)、施工等多方面對(duì)近年來(lái)鋼結(jié)構(gòu)事故的要緊緣故舉行了分析、總結(jié),為防止事故的發(fā)生提出了相關(guān)建議。

關(guān)鍵字：鋼結(jié)構(gòu)；工程事故；坍塌；分析；預(yù)防

1零事故安全文化的理念

國(guó)外很強(qiáng)調(diào)零事故的安全文化理念，即將零事故作為共同的文化理念，作為共同的奮斗目標(biāo)。在零事故的目標(biāo)下，注重事故操縱，強(qiáng)調(diào)安全指令上傳下達(dá)和加強(qiáng)安全信息及時(shí)反饋。國(guó)外零事故的定義為:預(yù)防所有也許事故，包含重大傷亡事故、財(cái)產(chǎn)損失、停工、施工局部受限制和進(jìn)度延誤等。國(guó)外的安全工程師以為:工程施工的安全事故發(fā)生規(guī)律遵循“工程事故冰山模型”，即一次重大安全事故，建立在100次的小安全事故之上;100次小安全事故又建立在1000次安全隱患上。

2設(shè)計(jì)時(shí)期工程事故分析

2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算錯(cuò)誤

現(xiàn)行的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)辦法中，許多門式剛架的中柱基本上按照搖擺柱設(shè)計(jì)的，但實(shí)際的連接構(gòu)造卻沒(méi)有做到鉸接，而是一種半剛性連接，如此便會(huì)導(dǎo)致中柱頂部承受巨大彎矩而破壞。一些變截面構(gòu)件的設(shè)計(jì)別合理，剛度突變太大，在剛度突變處容易產(chǎn)生破壞。并且，關(guān)于鋼梁與框架柱頂?shù)倪B接普通設(shè)計(jì)成剛性連接，但實(shí)際工程中卻有非常多是采納端板連接，這事實(shí)上也是一種半剛性連接，本身鋼梁的截面尺寸別大，剛度較小，對(duì)框架柱的約束作用就有限，同時(shí)采納端板連接，使得這種約束作用進(jìn)一步削弱，從而使柱的計(jì)算長(zhǎng)度與規(guī)范的取值相差較大，也就造成了計(jì)算上的誤差。

2.2鋼材選材別當(dāng)

鋼材的選用普通要求滿腳與之相應(yīng)的《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，而現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）僅對(duì)結(jié)構(gòu)需要舉行疲勞驗(yàn)算時(shí)鋼材的沖擊韌性有明確的規(guī)定，但并沒(méi)有對(duì)無(wú)需疲勞驗(yàn)算、且施工與正常使用時(shí)期溫度為負(fù)溫的鋼材有所要求。文獻(xiàn)[4]經(jīng)研究以為：無(wú)需疲勞驗(yàn)算的鋼材也應(yīng)該思考到環(huán)境溫度的妨礙，否則容易浮現(xiàn)由于鋼材的低溫冷脆而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)破壞。

2.3鋼材的利用率過(guò)高

目前，我國(guó)輕鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是以廠家設(shè)計(jì)為主，在工程招投標(biāo)中設(shè)計(jì)和施工往往一起舉行，工程報(bào)價(jià)又往往是確定招投標(biāo)結(jié)果的重要指標(biāo)。廠家為了落低報(bào)價(jià)，提高中標(biāo)的也許性，盡量地“挖掘”用鋼量。設(shè)計(jì)人員也往往為了證明自個(gè)兒的“水平”，反復(fù)優(yōu)化，將鋼材的力學(xué)性能指標(biāo)用到極至，給工程帶來(lái)了極大的安全隱患。

3制作、安裝時(shí)期工程事故

3.1鋼網(wǎng)格工程安裝坍塌事故

近年來(lái)大大小小的鋼網(wǎng)格結(jié)構(gòu)工程事故別斷發(fā)生。由于網(wǎng)格結(jié)構(gòu)多用于公共建造和工業(yè)廠房，人員密集，貴重設(shè)備與設(shè)施非常多，一旦發(fā)生重大安全事故，特殊是鋼網(wǎng)格崩塌，將對(duì)人民生命和國(guó)家財(cái)產(chǎn)造成巨大損失，產(chǎn)生惡劣的社會(huì)妨礙。鋼網(wǎng)格工程安裝坍塌事故的要緊緣故如下。

3.1.1施工方案別合理，無(wú)相關(guān)施工驗(yàn)算

鋼網(wǎng)格施工是一項(xiàng)技術(shù)性非常強(qiáng)、精度要求高的工作，必須由具備專業(yè)資質(zhì)的施工單位和豐富施工經(jīng)驗(yàn)的安裝人員完成，還要制訂出詳細(xì)合理的施工方案和完備的施工組織設(shè)計(jì)，并舉行必要的施工時(shí)期驗(yàn)算，特殊是結(jié)合安裝辦法和吊裝機(jī)械特點(diǎn)的吊裝驗(yàn)算。筆者調(diào)查的幾起網(wǎng)格結(jié)構(gòu)安裝事故和參加專家論證的鋼網(wǎng)格結(jié)構(gòu)安裝專項(xiàng)施工方案，技術(shù)力量別腳的鋼結(jié)構(gòu)安裝施工單位編制的施工方案有明顯別腳，缺乏必要的詳細(xì)吊裝工況驗(yàn)算，安全技術(shù)措施別夠，或吊裝機(jī)械挑選時(shí)吊裝能力儲(chǔ)備別腳等，應(yīng)當(dāng)引起腳夠的重視。

3.1.2結(jié)構(gòu)安裝時(shí)期狀態(tài)與設(shè)計(jì)成型狀態(tài)別一致

鋼網(wǎng)格結(jié)構(gòu)除采納滿堂足手架外，采納其它的安裝辦法時(shí)，結(jié)構(gòu)在安裝時(shí)期的受力狀態(tài)與使用時(shí)期的狀態(tài)有較大差不，特殊是安裝時(shí)期鋼桁架之間的連系撐和剪刀撐直截了當(dāng)決定了大跨度鋼桁架的平面外穩(wěn)定性，其安裝的最少數(shù)量應(yīng)有必要的計(jì)算復(fù)核。另外，在施工時(shí)，由于別對(duì)稱鋪設(shè)屋面板、局部堆放大量材料、吊點(diǎn)布置別合理、起吊別同步等，既別對(duì)桿件內(nèi)力、撓度等舉行驗(yàn)算又別采取必要的加固措施，導(dǎo)致部分桿件彎曲或吊裝單元扭曲的現(xiàn)象多有發(fā)生。

3.1.3別按設(shè)計(jì)圖紙和要求施工

施工單位對(duì)設(shè)計(jì)有別接受見(jiàn)或建議時(shí)，理應(yīng)及時(shí)會(huì)同設(shè)計(jì)部門協(xié)商修改，重視安全施工，

幸免發(fā)生糾紛、遲延工期或造成事故。然而，別按設(shè)計(jì)圖紙施工或擅自修改圖紙的現(xiàn)象仍有發(fā)生，導(dǎo)致別良后果。有點(diǎn)施工單位別經(jīng)計(jì)算校核，隨意增加桿件或網(wǎng)架支撐點(diǎn)。有的單位采納滑移法安裝網(wǎng)架時(shí)，為了方便滑移，將支座預(yù)埋錨栓切掉，滑移結(jié)束后將支座底板與柱(梁)上的預(yù)埋板焊死，從而改變了邊界條件，導(dǎo)致個(gè)不桿件彎曲。采納整體提升法時(shí)，為了便于安置拔桿，隨意切掉網(wǎng)架的一些桿件又別予加固。有的施工單位在安裝螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架時(shí)，由于個(gè)不桿件長(zhǎng)度加工別精確或螺栓孔端面、角度誤差較大，螺栓放別到里面去，而將桿件焊到球體上?？磮D有誤或粗心，導(dǎo)致桿件位置放錯(cuò)。材料隨意代換，偷工減料，以次充好。這些咨詢題即使未造成結(jié)構(gòu)破壞，也會(huì)留下重大隱患。

3.1.4拼裝時(shí)偏差過(guò)大

胎架或拼裝平臺(tái)別合規(guī)格即舉行網(wǎng)格結(jié)構(gòu)拼裝，使單元體產(chǎn)生偏差，最終導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的累積誤差非常大。匯交于同一具節(jié)點(diǎn)的諸桿件，別是先就位再固定(焊死或?qū)⒙菟〝Q緊)，而是安裝一根就焊死(擰緊)一根，導(dǎo)致誤差集中在某一根桿件上，最終一錯(cuò)再錯(cuò)，累積誤差非常大。桿件或單元體和整個(gè)網(wǎng)格拼裝后有較大的偏差而別修正，強(qiáng)行就位或強(qiáng)行吊裝，造成桿件彎曲或產(chǎn)生非常大的次應(yīng)力。

3.2.高強(qiáng)螺栓節(jié)點(diǎn)咨詢題

經(jīng)過(guò)鋼結(jié)構(gòu)工程事故的分析，發(fā)覺(jué)鋼結(jié)構(gòu)的制作質(zhì)量與結(jié)構(gòu)安裝的質(zhì)量有較大的關(guān)聯(lián)。目前，非常多鋼結(jié)構(gòu)廠家承攬的工程是自個(gè)兒制作，結(jié)構(gòu)安裝則外包給一些安裝隊(duì)。有點(diǎn)安裝隊(duì)沒(méi)有啥資質(zhì)，缺少必要的安裝設(shè)備，技術(shù)水平較低，若鋼結(jié)構(gòu)制作廠家現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督別利，事故隱患是很大的。某些事故的發(fā)生，算是由于支座處高強(qiáng)螺栓的安裝質(zhì)量別夠所引起的。

3.3對(duì)焊縫收縮和焊接次應(yīng)力關(guān)注別夠

焊縫質(zhì)量別符合規(guī)定或焊接時(shí)沒(méi)有思考濕度及溫度變形對(duì)結(jié)構(gòu)的妨礙，施工時(shí)焊接工藝、焊接順序等違反規(guī)范要求，產(chǎn)生焊接封閉圈，造成焊接應(yīng)力非常大，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形。

4正常使用時(shí)期工程事故

4.1雪荷載作用下工程事故

2008年新年伊始，南方地區(qū)遭受百年未遇的暴風(fēng)雪，平均積雪深度達(dá)35cm，導(dǎo)致相當(dāng)數(shù)量的鋼結(jié)構(gòu)建造受損破壞，要緊結(jié)構(gòu)形式為門式剛架、網(wǎng)架和壓型鋼板拱殼結(jié)構(gòu)等。從受損的建造破壞事情來(lái)看，非常多是由于設(shè)計(jì)和施工存在明顯結(jié)構(gòu)缺陷。如某超市大型網(wǎng)架式停車棚，采納V形折板屋蓋，天溝處積雪過(guò)多，造成屋面板局部區(qū)域塌陷、檁條變形、桿件彎曲、支座斷裂。調(diào)查過(guò)的懸挑式鋼結(jié)構(gòu)雨篷基本都崩塌了。2009年河北石家莊的大雪又壓垮了學(xué)校鋼棚和一些加油站，再次引起人們關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)安全的關(guān)注。盡管雪災(zāi)中非常多結(jié)構(gòu)的崩塌是因?yàn)檠┖奢d嚴(yán)峻超過(guò)我國(guó)規(guī)范規(guī)定數(shù)值:50年重現(xiàn)期的基本雪壓值為0.60kN/m2。但那些經(jīng)

過(guò)嚴(yán)格設(shè)計(jì)、仔細(xì)施工、工程質(zhì)量好的結(jié)構(gòu)依然經(jīng)受住了考驗(yàn)，可見(jiàn)，面對(duì)雪災(zāi)關(guān)鍵依然要在設(shè)計(jì)、制作、施工、維護(hù)等方面做好基本工作，進(jìn)一步提高鋼結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備。

4.2火災(zāi)作用下工程事故

耐火性差是鋼結(jié)構(gòu)的一大缺點(diǎn)，一旦發(fā)生火災(zāi)，鋼結(jié)構(gòu)非常容易遭受破壞而崩塌。2001年美國(guó)世貿(mào)大樓在被撞擊后引發(fā)火災(zāi)最終轟然崩塌的一幕令人至今無(wú)法不記得。所以火災(zāi)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)在高溫作用和承重(自重或荷載)條件下的性能妨礙，是十分值得注意的。1996年9月，某正放四角錐焊接空心球網(wǎng)架遭遇火災(zāi)，持續(xù)時(shí)刻達(dá)1h，溫度達(dá)500℃?；馂?zāi)后網(wǎng)架雖未崩塌，但有70根桿件發(fā)生了別同程度的變形。變形的桿件多集中在網(wǎng)架的四角和中間部位。后對(duì)變形桿件采納換桿、包桿和加桿(對(duì)上弦)的辦法舉行處理?？偨Y(jié)幾個(gè)遭受火災(zāi)的鋼結(jié)構(gòu)工程事故，能夠以為鋼結(jié)構(gòu)宜設(shè)計(jì)成具有一定冗余度的結(jié)構(gòu)形式，若某些桿件的失效，會(huì)產(chǎn)生內(nèi)力重分布，在一定條件下仍不可能崩塌。應(yīng)重視鋼結(jié)構(gòu)的有效防火措施(如噴涂防火涂料等)，防止噴涂的防火涂料剝降。

4.3風(fēng)災(zāi)作用下工程事故

2004年河南省體育館遭九級(jí)風(fēng)破壞，鋁塑板和固定槽鋼被撕裂，大型采光窗被整體吹降。2006年河南平頂山寶峰縣某加油站的螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架在一場(chǎng)大風(fēng)中被刮倒。由于此地海拔較高，預(yù)計(jì)當(dāng)時(shí)風(fēng)力達(dá)到了十級(jí)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)整體與柱本身并沒(méi)有破壞，由于柱與基礎(chǔ)的連接處強(qiáng)度別腳，致使在風(fēng)吸力作用下直截了當(dāng)斷裂破壞。2007年6月30日南京某工業(yè)園物流中心一號(hào)庫(kù)房鋼結(jié)構(gòu)安裝事故，該工程在安裝施工期間，因突發(fā)局部達(dá)八級(jí)的陣風(fēng)，加之鋼梁間剪刀撐和柱間剪刀撐嚴(yán)峻別腳，引發(fā)了鋼屋蓋結(jié)構(gòu)整體坍塌事故，造成1人死亡，2人受傷?？偨Y(jié)幾個(gè)風(fēng)災(zāi)事故，給我們提出了鋼結(jié)構(gòu)工程施工時(shí)期和使用時(shí)期均有也許因地區(qū)風(fēng)力過(guò)大誘發(fā)整體坍塌事故，應(yīng)賦予腳夠重視。輕型屋面和玻璃幕墻易遭到嚴(yán)峻破壞，當(dāng)浮現(xiàn)孔洞時(shí)，馬上產(chǎn)生風(fēng)洞效應(yīng)，風(fēng)荷載的負(fù)壓力使屋面被掀翻。

5結(jié)束語(yǔ)

鋼結(jié)構(gòu)由于其顯著優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用廣泛，取得良好的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益，但鋼結(jié)構(gòu)的工程事故限制了其在中國(guó)的進(jìn)展。經(jīng)過(guò)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程典型事故緣故的分析，防止鋼結(jié)構(gòu)工程事故的發(fā)生得到有益的啟發(fā)：在設(shè)計(jì)時(shí)期對(duì)作用荷載有正確的恐怕，按照荷載作用的實(shí)際事情舉行設(shè)計(jì)計(jì)算，選材及構(gòu)造措施得當(dāng)；施工與安裝時(shí)期嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案舉行施工，明確施工順序；結(jié)構(gòu)防火應(yīng)選用耐火性能好的涂料。若對(duì)以上咨詢題有充分的認(rèn)識(shí)并采取必要的措施，可幸免該類事故的再次發(fā)生。

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