砌体结构工程质量事故分析及处理摘要:近年来,我国一直在进行大规模的工程建设,建筑工程事故及重大事故时有发生,已成为人们关注的焦点。
为保证建筑物的安全使用,保护公民的生命和财产安全,必须进行事故原因分析和事故处理。
因此,对于量大面广的砌体结构的质量事故的分析和处理等方面作进一步的研究十分有必要。
本文就对砌体结构工程中易发生的质量缺陷进行了分析,从质量缺陷的种类、产生原因和预防措施等方面进行了详细的论述,并提出了在实际工作中发生质量事故的处理方法,以减少事故的发生,保证工程质量。
关键词:砌体;事故;裂缝;原因;处理措施;实例前言:砌体结构也是我国建筑业上最为常见的,是由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构。
众所周知,采用砌体结构建造房屋符合“因地制宜、就地取材”的原则。
和钢筋混凝土结构相比,可以节约水泥和钢筋,降低造价。
因此,几十年来砌体结构在新中国的发展建设中起到了不可替代的作用。
在砌体结构广泛应用的同时,也发现了许多的质量事故。
下面结合本人所学知识,就砌体结构工程中常见的缺陷、事故、产生原因及施工中应注意的事项进行分析和阐述。
1、砌体结构特点和常见质量事故类型1.1 主要优点主要承重结构是用砖砌筑而成的,这种材料任何地区都有,便于就地取材。
常用的墙体材料有:a.烧结普通砖:黏土砖、煤矸石砖、页岩砖、煤矸石页岩砖;b.烧结多孔砖:黏土多孔砖、煤矸石多孔砖、页岩多孔砖;c.蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖;d.混凝土小型空心砌块。
墙体既是围护和分隔的需要,又可作为承重结构,一举两得。
多层房屋的纵横墙体布置一般很容易达到刚性方案的构造要求,故砌体结构的刚度较大。
施工比较简单,进度快,技术要求低,施工设备简单。
1.2 主要缺点砌体强度比混凝土强度低得多,故建造房屋的层数有限,一般不超过7层。
砌体是脆性材料,抗压能力尚可,抗拉、抗剪强度都很低,因此抗震性能较差。
多层砌体房屋一般宜采用刚性方案,故其横墙间距受到限制,因此不可能获得较大的空间,故一般只能用于住宅、普通办公楼、学校、小型医院等民用建筑以及中小型工业建筑。
1.3 常见质量事故类型⑴砌体裂缝⑵砌体强度不足⑶砌体错位、变形⑷砌体局部倒塌2、工程事故的原因及防治方法在建筑工程中,砌体工程涉及结构安全,质量要求高。
影响工程质量因素很多,稍有疏忽则会给工程带来质量隐患。
2.1 设计方面引起工程质量事故2.1.1 不精心设计,图纸内容粗糙、不准确有许多工程甚至是套用旧图纸,使用时也未经校核;有时参照别的图纸,但荷载增加了,而未作重新计算;有的虽然作了计算,但因少算或者漏算荷载,使得砌体承载力不足。
上述情况如再遇上施工质量不佳,定会造成房屋倒塌的恶性事故。
如某小学二层砖混结构教学楼,工程接近完工时,突然倒塌,造成多人伤亡。
事后查明,该工程只是参考一般混合结构设计布置,草草画了几张建筑图就进行施工,而且使用低质小窑砖,事后测定砖的强度不足MU5.0,砂浆只有M0.4,砌体承载力严重不足,房屋倒塌已成定局。
2.1.2 不进行方案优化,尤其不考虑大空间房屋承载力降低的因素一些礼堂、食堂、车间等,层高大、横墙少,导致房屋整体刚度小,且大梁下局部压力大,很容易引起质量事故。
一般情况下大梁支承于砖墙上,可按简支梁进行内力分析;结构实现铰接比较好的做法是梁垫预制,而不是与梁整体现浇。
必要时也可按框架结构计算其内力,来复核墙体承载力,若墙体不足以承受由此而引起的约束弯矩,建议采用钢筋混凝土框架结构,或者将窗间墙改为加垛的T形截面。
有的设计人员注意到了墙体总的承载力计算,但忽略了墙体高厚比和局部承压的设计计算。
高厚比不足会引起失稳破坏;而局压不足,又未设梁垫,或梁垫尺寸过小,则会引起局部砌体压碎或开裂,进而造成整个墙体破坏倒塌。
2.1.3 重计算、轻构造圈梁、构造柱的设置可以提高砌体结构的整体性,在意外事故发生时可避免或减轻人员伤亡及财产损失,尤其是有抗震设防的地区,更应加强抗震构造措施。
2.2材料方面引起工程质量事故原材料质量好坏,直接影响砌体结构的施工质量及其承载力。
水泥(灰)、砂子、水、掺合料等组分的成分、含量以及配合比的准确性等,都会严重影响到砂浆的使用性能和强度,导致砌体承载力下降,施工中必须按照国家现行规范严格控制;块体材料的等级(强度)也必须满足设计和相关标准的规定。
实际工程中原材料质量问题,导致砌体结构质量事故的概率约占30%以上,必须引起高度重视。
2.3施工方面引起工程质量事故砌体质量好坏很大程度上取决于砌筑质量,施工中除应掌握正确砌筑方法外,还须做到灰缝横平竖直、砂浆饱满、组砌得当、接槎可靠,以保证砌体有足够的强度与稳定性。
施工管理不善、工序不到位、质量把关不严是造成砌体结构事故的重要原因。
其中砌体接槎不正确、灰浆不饱满、组砌不当及砖柱采用包芯砌法等引起的事故频率很高。
砌筑时在墙体上任意开洞、留设脚手眼及沟槽等,砌体上施加了荷载或脚手架拆除后未及时填补洞(槽)、脚手眼等,都会过多地削弱墙体的有效面积,影响其稳定性。
再者,墙体前期强度低,而施工荷载又大,很容易造成墙体失稳倒塌。
施工中应严格按照工程设计图纸及《砌体工程施工质量验收规范》 GB50203-2002的具体要求和规定进行留设。
有的墙体比较高、横墙间距又大,当楼(屋)面结构未施工而形成整体结构时,墙体处于悬臂状态,且砌体初期强度又不高,施工中如不注意临时支撑加固,遇上大风或水平施工荷载等不利因素时,必将造成失稳破坏和伤亡事故的发生。
3、砌体常见裂缝分析砌体裂缝作为砌体工程中最常见的质量事故类型,不仅种类繁多,形态各异,而且较普遍,轻微者影响建筑物美观,造成渗漏水,严重者降低建筑结构的承载力、刚度、稳定和整体性、耐久性,甚至还会导致整体倒塌的重大质量事故。
因此,分析产生裂缝的原因并做好预防措施,是建筑工程技术人员的一项重要任务。
下面就几种常见裂缝的形式、产生原因和采取的防治措施作些介绍。
3.1 地基不均匀沉降引起的裂缝当地基发生不均匀沉降后,沉降量大的砌体与沉降量小的砌体之间会产生相对位移,使砌体内部产生附加的拉应力或者剪应力,当附加内应力超过砌体强度时,墙体便产生了裂缝。
3.2 地基冻胀引起的裂缝当室外温度降到0℃以下时,地基土层上部开始冻结,体积膨胀,向上隆起产生冻胀应力,并将其通过基础传给上部墙体,且这种应力大小又不均匀,从而引起砌体开裂。
3.3 温差引起的裂缝由于温度变化不均匀使砌体产生不均匀收缩,或者砌体的伸缩受到约束时,都会引起砌体开裂。
此外由于屋盖、圈梁等混凝土构件与砌体材料的温度线膨胀系数不同,在温度变化时,两者之间也会产生裂缝。
3.4 地震作用引起的裂缝与钢结构和混凝土结构相比,砌体结构的抗震性能较差,地震力对其破坏性极大,震后观测表明,无抗震设防的砌体结构易开裂。
固应严格遵守抗震规范,按规定设置圈梁、构造柱及其他抗震构造。
3.5 因承载力不足引起的裂缝如果砌体的承载力不足,则在荷载作用下,将出现各种裂缝,以致出现砌体被压碎、断裂,崩塌等现象,导致结构失效。
因承载力不足而产生的裂缝必须予以加固处理。
4、砌体结构事故分析与处理实例4.1 工程概况某工程概况3号住宅楼位于该市某住宅区内,为五层砌体结构,在平面上被划分为A、B两部分(段), A段平面轴线尺寸为10600mm×26600mm; B段平面轴线尺寸为10600×53080mm 总建筑面积4160㎡。
楼板为装配式预制RC板,采用条形基础,下有750mm厚37灰土垫层。
2003年房屋出现局部倾斜与裂缝,少部分已经倒塌,其余墙体也有很多细小裂缝。
4.2 事故原因分析在勘查事故原因时,我们应秉持这样一种态度,那就是“事故的引发可能由单一原因引发,也可能是几个原因集合引发”。
所以我们在处理时,要集合所有可能总结原因,在以后预防中都认真处理。
从观察分析可知,此砌体结构墙体开裂比较严重,开裂较宽,房屋倾斜,地基以部分沉陷,结构不合理,粘结不结实,配筋不正确,由此引发了砌体结构事故。
4.3 事故处理方案4.3.1 通过认识了解到墙体开裂比较严重,所以在修复过程中,必须增加房屋的整体刚性,可在房屋墙体一侧或两侧增设钢筋混凝土圈梁。
圈梁用的凝土强度等级为 C15~C20,截面至少120mm×180mm,配筋可采用4φ10~4φ14 ,钢筋φ6 @200~250,每隔1.5m~2.5m ( 应有牛腿或螺栓) 锚固件等伸进墙内与墙拉结好,并承受圈梁自重。
浇筑圈梁时应将墙面凿毛、润水,以加强粘结。
4.3.2 对于房屋德局部破裂,先查清其破裂原因,对未影响承重及安全的,可将破裂墙体局部拆除,并按提高砂浆强度一级用整砖填砌。
4.3.3对于其他细小裂缝在进行裂缝修补前,根据砌体构件的受力状态和裂缝的特征等因素,确定了造成砌体裂缝的原因,针对性地进行裂缝修补或采用相应的加固措施。
(1)先利用钢结构加固方法,组织裂缝扩张。
钢结构加固的主要方法有:减轻荷载、改变结构计算图形、加大原结构构件截面和连接强度、阻止裂纹扩展等。
(2)再以纯水泥浆补强,其施工顺序为:步骤一:清理裂缝,使裂的通道贯通无堵塞;步骤二:用加有促凝剂的1:2水泥砂浆嵌缝,以避免灌浆时,浆体外溢;步骤三:用电钻或手锤在裂缝偏上端制成灌浆洞孔,或灌浆嘴;步骤四:用1:10的稀水泥浆;中洗裂缝一遍,并检查裂缝通道的流通情况,同时将裂缝周边的砌体润湿;步骤五:灌入 3:7或 2:8的纯水泥浆;步骤六:将裂缝补强处局部养护。
结束语:砌体工程形成过程中易产生质量问题一旦出现就很难控制,这些问题的发生是原材料、设计和施工以及环境几方面的因素造成的。
因此,在设计、生产和施工过程中必须严格按照国家规范,采用正确的施工方法和工艺,并在施工中建立严格的质量管理体系,对每一道工序要进行严格检查,防止和减少砌体质量问题的发生,确保砌体工程质量。
做到“安全第一、预防为主、综合治理”,才能保证人民的生命财产安全。
参考文献:[1] 许淑芳.砌体结构[M].北京科学出版社,2004.[2] 黄立山.砌体结构裂缝的成因及控制措施[J].安徽建筑出版社,2003.[3] 江见鲸,王元清,龚晓南,崔京浩.建筑工程事故分析与处理[M].中国建筑工业出版社,2006.Masonry engineering accident on the analysis and processingAbstract: In recent years, our country has been in the big investment large-scale project construction, construction engineering accident and major accident to happen from time to tome, has become the focus of attention. To ensure the safety of the building use, protecting citizens' lives and property security, must be the cause of the accident analysis and accident treatment. So, for the enormous quantity of wide masonry structure and the quality accidents of the analysis and disposal of further study is very necessary. This paper is to concrete masonry structure and engineering quality defects happened during construction are analyzed, from the kinds of quality defects, causes and prevention measures, discussed in detail, and put forward the practical work quality accident in processing method, in order to reduce accident, ensuring the quality of projects.Key Words: masonry;accidents;crack;reasons;measures;example。