某鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)樓質(zhì)量事故分析

摘要：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程，特別是現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的房屋，一旦結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)質(zhì)量事故，往往對建筑物產(chǎn)生嚴重的危害。文章通過工程實例，詳細分析了鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)質(zhì)量事故產(chǎn)生的原因，并提出了防治措施。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；框架結(jié)構(gòu)；質(zhì)量事故；柱平面錯位；梁柱交接

中圖分類號：TU756文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2009）11-0176-02

一、現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)

現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)工序多，難度大，技術(shù)和管理要求高。現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在施工中出現(xiàn)的質(zhì)量問題，除了鋼筋混凝土工程施工中常見的如混凝土強度不足、鋼筋用量偏低等質(zhì)量事故外，就其框架結(jié)構(gòu)本身而言，可能出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷或事故主要是柱、梁、板等構(gòu)件的施工質(zhì)量缺陷或事故，以及各構(gòu)件之間剛性連接節(jié)點不牢固的質(zhì)量缺陷事故。下面主要就柱、柱梁連接等施工中常見質(zhì)量缺陷或事故做一簡要分析。

（一）柱平面錯位

多層框架的上下層柱，在各樓層處容易發(fā)生平面位置錯位，特別是在邊柱、樓梯間柱和角柱更是明顯。如圖1所示：

造成上述現(xiàn)象的主要原因有：

1．放線不準確，使軸線或柱邊線出現(xiàn)較大的偏差。

2．下層柱模板支立不垂直、支撐不牢或模板受到側(cè)向撞擊，均易造成柱上端移動錯位。

3．柱主筋位移偏差較大，使模板無法正位。

（二）柱主筋位移

柱主筋位移，在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)施工中極易發(fā)生，鋼筋的位移嚴重地影響了結(jié)構(gòu)的受力性能。

造成柱主筋位移的主要原因：

1．梁、柱節(jié)點內(nèi)鋼筋較密，柱主筋被梁筋擠歪，造成柱上端外伸主筋位移。

2．柱箍筋綁扎不牢，模板上口剛度差，澆筑混凝土時施工不當引起主筋位移。

（三）柱彎曲、鼓肚、扭轉(zhuǎn)

在柱的施工中，柱容易發(fā)生彎曲、截面扭轉(zhuǎn)、鼓肝、竄角等質(zhì)量缺陷，如圖2、圖3所示：

1．造成柱彎曲的主要原因：模板剛度不夠，斜向支撐不對稱、不牢固、松緊不一致，澆筑混凝土時模板受力不一，造成彎曲變形。

2．造成柱截面扭轉(zhuǎn)主要原因：放線誤差，支模未能按軸線兜方，上下端固定不牢，支撐不穩(wěn)，上部梁板模板位置不正確和澆筑混凝土時碰撞等因素，均可能造成柱身扭轉(zhuǎn)。

3．造成鼓肚、竄角的主要原因：柱箍間距過大或強度、剛度不足，一次澆筑過高、速度太快，振搗器緊靠模板，使混凝土產(chǎn)生過大的側(cè)壓力等引起模板變形，柱箍安裝不牢固等。

（四）梁柱交接部位強度達不到設(shè)計要求

梁柱節(jié)點是框架結(jié)構(gòu)極重要的部位，該部位的質(zhì)量對于保證框架結(jié)構(gòu)有足夠的強度至關(guān)重要。在梁柱節(jié)點部位常見的質(zhì)量事故有混凝土振搗不密實、主筋錨固達不到設(shè)計要求、箍筋遺漏等。

造成上述事故的主要原因有：

1．鋼筋太密，澆筑混凝土的漏振均會引起該處混凝土的不密實。

2．主筋設(shè)計錯誤或施工錯誤等均會造成主筋錨固不夠。

3．由于該節(jié)點三個方向梁柱交叉，鋼筋密集，加以受傳統(tǒng)施工工藝和順序的影響，綁扎箍筋的不方便，因此，施工中往往造成箍筋遺漏。

（五）梁板施工

鋼筋位置不正、樓板超厚等。

主要原因：

1．主次梁在柱頭交接處鋼筋重疊交叉，排列不當時，鋼筋容易超過板面標高，要保證鋼筋的保護層厚，必然使樓板加厚。

2．板內(nèi)各種預埋管線過多，也可能形成露筋或板厚的質(zhì)量通病。

3．施工順序安排不當。特別是電氣工和鋼筋工的工序。先綁負筋時，部分電氣管道壓在上面，使負筋位置降低，影響結(jié)構(gòu)承載力。

二、工程實例

某百貨商店工程是一幢中部為四層，兩側(cè)為三層的現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)工程。在完成基礎(chǔ)工程后，開始上部結(jié)構(gòu)的施工，當主體結(jié)構(gòu)和部分裝飾工程均已完成時，突然發(fā)生局部倒塌，各層倒塌情況的平面示意如圖4所示：

原因分析：

（一）設(shè)計方面

1．倒塌部分的次梁多數(shù)為兩跨連續(xù)梁，在框架計算中，把連續(xù)梁當做筒支梁來計算支座反力，并以此支座反力作為次梁對于框架的作用荷載，次梁支座傳到框架上的荷載少算了25%，造成框架內(nèi)力計算值偏小，此外框架底層柱實際高度為6m，而計算筒圖中取柱高為5.8m，也使結(jié)構(gòu)偏于不安全。

2．該工程框架設(shè)計中，內(nèi)力計算組合沒有按照設(shè)計規(guī)范規(guī)定的活荷載應采用最不利組合的方法進行計算。

3．框架設(shè)計中，有的荷載漏算或取值偏小。例如四層部分屋面干鋪爐渣找坡層，平均厚度為7cm，計算中僅取4cm。又如，所有梁的自重均未計入梁的末灰層的重量。

4．施工圖紙有些問題未交代清楚，有的還有差錯。例如墻厚尺寸不清，有的墻厚在各圖紙中還有矛盾。特別需要指出的是倒塌部分的次梁伸入墻內(nèi)的支撐長度，圖紙中不明確，實際的支撐長度為24cm，事故發(fā)生后，才知道應為37cm。

5．框架配筋不足：倒塌的KJ-1框架施工圖中，有十處圖中配筋量少于需要的配筋量。例如?鬀軸線的一層梁，支座配筋少44%，二層梁支座配筋少45%；?鬁-?鬂軸線間四層梁中配筋少18%（此梁已跨塌）；?鬂軸線一層梁支座配筋量少24%，二層梁支座配筋量少21%（此梁已垮塌）等。KJ-1框架施工圖中部分斷面配筋量與計算需要的配筋量對照情況。

（二）施工方面

1．混凝土澆筑質(zhì)量低劣：主要是框架柱有嚴重孔洞、爛根和出現(xiàn)蜂窩狀疏松區(qū)段（50cm和100cm高處是無水泥石子）。例如框架KJ-1二層柱上麻面、孔洞嚴重，此段高達50cm，深12cm，混凝土搗固很不密實。柱斷塌后，斷裂破壞處鋼筋被扭成卷曲狀。柱被破壞成三段，下段是柱根部，高約85cm，混凝土面上可以看到多條明顯的豎向裂縫，說明該柱因承載能力不足而破壞。中段長約90cm，全段橫截面最大處的底邊寬為32cm，上邊寬為20cm（設(shè)計柱斷面為40cm×40cm）。柱的上段完全粉碎，只剩一塊混凝土掛在鋼筋上，柱鋼筋被扭彎。

2．混凝土實際強度低：該工程大部分混凝土沒有達到設(shè)計強度，見表1：

此外，三至四層框架沒有試塊檢驗報告單。

3．部分次梁從墻中全部脫落：三層?鬄軸線上次梁和左右鄰近次梁從③軸線墻中全部脫落，如圖5所示：

4．鋼筋工程：經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)鋼筋安裝位置超過規(guī)范允許偏差，圈梁轉(zhuǎn)角部位鋼筋搭接長度不夠。

5．施工超載：三層屋頂?shù)囊徊糠衷谑┕み^程中用作上料平臺，且堆料過多。倒塌時屋頂堆有腳手桿49根和屋面找坡用的爐渣堆等。

6．構(gòu)件超重：經(jīng)檢查大部分預制空心板都超厚，設(shè)計為18cm，實際為19～20.5cm。

7．亂改設(shè)計：未經(jīng)設(shè)計單位同意，屋面坡度由2%改為4%，地面細石混凝土厚度由4cm改為6cm；水泥砂漿找平層由1.5cm改為3cm，這就使靜荷載由原設(shè)計的1392N/m²增加到1911N/m²，比原設(shè)計增加37%。四層則由549N/m²增加到1215N/m²，增加了120%。

8．爐渣層超重：倒塌時期正值雨季，連陰雨使屋面爐渣層的含水率飽和，爐渣的實際密度達1037kg/m3，超過設(shè)計值30%。

9．砌筑工程質(zhì)量差：磚與砌筑砂漿強度均未達到設(shè)計要求，見表2：

三、結(jié)語

通過本文的實例分析，現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量，一定要從設(shè)計及施工兩方面嚴把質(zhì)量關(guān)，才能避免或減少質(zhì)量事故。

參考文獻

[1]混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗收規(guī)范（GB50204-2002）[S]．2002．

[2]同濟大學．鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)[M]．中國建筑工業(yè)出版社，2003．

作者簡介：陳永華，男，廣東省湛江市粵西建筑工程公司工程師，研究方向：現(xiàn)場施工管理技術(shù)。