梁、板、柱钢筋混凝土结构质量事故案例详解

梁、板、柱钢筋混凝⼟结构质量事故案例详解
1、⾻料中含过量杂质事故案例
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事故及原因分析如下:
屋⾯局部倒塌后曾对设计进⾏审查,未发现任何问题。在对施⼯⽅⾯进⾏审查中发现以下问题:
1)进深梁设计时为C20混凝⼟,施⼯时未留试块,事后鉴定其强度等级只是C7.5左右。在梁的断⼝处可清楚地看出沙⽯未洗净,⾻料中混有鸽蛋⼤⼩的黏⼟块、⽯灰颗粒和树叶等杂质。水过滤芯
2)混凝⼟采⽤的⽔泥是当地⽣产的400号普通硅酸盐⽔泥,后经检验只达到350号,施⼯时当作400号⽔泥配制混凝⼟,导致混凝⼟的强度受到⼀定影响。
3)在进深梁断⼝处上发现偏在⼀侧,梁的受拉1/3宽度内⼏乎没有钢筋,这种主筋布置使梁在屋盖荷载作⽤下处于弯、剪、扭受⼒状态,使梁的⽀承处作⽤有扭⼒矩。
4)对墙体进⾏检查,未发现有质量问题。
综合以上施⼯问题,可以认为进深梁的断裂主要由于该梁受有扭矩和剪⼒产⽣的较⼤剪应⼒,⽽梁的混凝⼟强度⼜过低,导致梁发⽣剪切破坏的饿缘故。其中混凝⼟⾻料含过量的⼟块等有害杂质,⼜是混凝⼟强度过低的主要原因。
2、混凝⼟受冻或养护温度过低事故案例
某⼯程为三层砖混结构,现浇钢筋混凝⼟楼盖,纵墙承重、灰⼟基础(图下图)。施⼯后于当年10⽉浇灌⼆层楼盖混凝⼟。全部主体结构于第⼆年1⽉完⼯。在4⽉间进⾏装修⼯程时,发现各层⼤梁均有斜裂缝。
其现象:
1)裂缝多为斜向,倾⾓50°~60°,且多发⽣在300mm的钢箍间距内。近梁中部为竖向裂缝
2)斜裂缝两端密集,中部稀少(值得注意的是在纵筋截断处都有斜裂缝);其沿梁⾼度⽅向的位置较多地在中和轴以下,个别贯通梁⾼。
3)裂缝宽度在梁端附近约0.5~1.2mm,近跨中约0.1~0.5mm;裂缝深度⼀般⼩于1/3,个别的两端穿通;裂缝数量每根梁少则4根,多则22根,⼀般为10~15根。
事故及原因分析如下:
1)施⼯原因:浇灌⼆层梁板时,未采⽤专门养护措施,浇灌后2h就在板⾯铺脚⼿板、堆放砖块进⾏砌墙。11⽉初浇灌三层现浇板时,室内温度为0~1°C,未采取保温措施。根据试验资料,混凝⼟在21d后的强度只达28d理论强度值的42.5%,⼀个⽉后才达到52%。因此混凝⼟早期受冻是这起质量事故的重要原因。另外,混凝⼟的⽔泥⽤量偏低(只有210kg/m3,略少于225kg/m3的最低值)也是因素之⼀。
2)设计原因:其⼀是箍筋间距过⼤。《混凝⼟结构设计规范》7.2.7条规定,“当梁⾼为500mm且V﹥0.07fcbh0时,梁中箍筋的最⼤间距为200mm。”⽽本⼯程箍筋间距却为300mm,这就是斜裂缝多发⽣在箍筋之间的原因。其⼆是是纵筋在梁跨中间截断。《混凝⼟结构设计规范》6.1.5条规定,“纵向受拉钢筋不宜在受拉区截断”。⽽本⼯程梁中部分纵向受拉钢筋在跨中截断,截断处都出现斜裂缝,这说明受拉钢筋对梁截⾯的抗剪能⼒起到⼀定作⽤,也说明规范的规定是最适合的。扎胎器
钢筋混凝土过梁3)⽐较施⼯和设计原因,显然可见,施⼯中混凝⼟早期受冻是产⽣本⼯程质量事故的主要原因。
事故加固⽅案:
由于梁上有⼤量斜裂缝,很容易发⽣脆性截⾯破坏,引起梁的断裂,故必须进⾏加固。加固⽅案是在原⼤梁外包⼀U形截⾯梁,该梁按承受原来梁的的全部弯矩和剪⼒进⾏设计,并在U形截⾯梁的端部沿墙设置钢筋混凝⼟柱和基础,作为加固梁的⽀承。
3、混凝⼟初期收缩事故案例
某办公楼为现浇钢筋混凝⼟框架结构。在达到预定混凝⼟强度拆除楼板模板时,发现板上有⽆数⾛向不规则的微细裂纹,如图2.16所⽰。裂缝宽0.05~0.15mm,有时上下贯通,但其总体特征是板上裂纹多于板下裂纹。
事故原因分析及处理措施:
1)查得施⼯时的⽓象条件是:上午9时⽓温13°C,风速7m/s,相对湿度40%;中午温度15°C,风速13m/s(最⼤瞬时风速达18m/s),相对湿度29%;下午5时温度11°C,风速11m/s,相对湿度39%。灌注混凝⼟就是在这种⾮常⼲燥的条件下进⾏的。由于异常⼲燥加上强风影响,故使得混凝⼟在凝结后不久即出现裂纹。根据有关资料记载:当风速为16m/s时,混凝⼟的蒸发速度为⽆风时的4倍;当相对湿度10%时,混凝⼟的蒸发速度为相对湿度90%时的9倍以上。根据这些参数推算,本⼯程在上述⽓象条件下的蒸发速度可达通常条件的8~10倍。
2)因此,可以认为与⼤⽓接触的楼板上⾯受⼲燥空⽓和强风的影响成为产⽣较多失⽔收缩裂纹的主因,⽽曾受模板保护的楼板下⾯这种失⽔收缩裂纹会⽐较少⼀点。经过对灌注楼板是预留的试块和对楼板承载能⼒进⾏试验,均能达到设计要求。
3)这说明具有失⽔收缩的混凝⼟初期裂纹对楼板的承载⼒并⽆影响。但是为了建筑物的耐久性,还应使⽤树脂注⼊法进⾏补强。
4、混凝⼟⿇⾯掉⾓蜂窝露筋
和空洞事故案例
某剧场挑台平⾯和柱截⾯配筋如图2.19(a)、(b)所⽰。在14根钢筋混凝⼟柱⼦中有13根有严重的蜂窝现象。具体情况是:柱全部侧⾯⾯积142m2,蜂窝⾯积有7.41 m2,占5.2%;其中最严重的是K4,仅蜂窝中露筋⾯积就有0.56 m2。露筋位置在地⾯以上1m处,正是钢筋的搭接部位(图2.19c)。
事故原因分析:
1)混凝⼟灌注⾼度太⾼。7m多⾼的柱⼦在模板上未留灌注混凝⼟的洞⼝,倾倒混凝⼟时未⽤串筒、留管等设施,违反施⼯验收规范中关于“混凝⼟⾃由倾落⾼度不宜超过2m”及“柱⼦分段灌注⾼度不应⼤于3.0m”的规定,使混凝⼟在灌注过程中已有离析现象。浮动油封
2)灌注混凝⼟厚度太厚,捣固要求不严。施⼯时未⽤振捣棒,⽽采⽤6m长的⽊杆捣固,并且错误地规定每次灌注厚度以⼀车混凝⼟为准(约厚40cm),灌注后捣固30下即可。此规定违反了施⼯验收规范中关于“柱⼦灌注厚度不得超过20cm”的界限。
3)柱⼦钢筋搭接处的设计净距太⼩,只有31~37.5mm,⼩于设计规范规定柱纵筋净距应≥50mm的要求。实际上有的露筋处净距为0或10mm。
事故处理⽅案:
剔除全部蜂窝四周的松散混凝⼟;⽤湿⿇袋塞在凿剔⾯上,经24h使混凝⼟湿透厚度⾄少40~50mm;按照蜂窝尺⼨⽀以有喇叭⼝的模板,如图2.19(e);灌注加有早强剂的C30(旧混凝⼟为C20)⾖⽯混凝⼟;养护14昼夜;拆模后将
以有喇叭⼝的模板,如图2.19(e);灌注加有早强剂的C30(旧混凝⼟为C20)⾖⽯混凝⼟;养护14昼夜;拆模后将喇叭⼝上的混凝⼟凿除。除以上补强措施外,还应对柱进⾏超声波探伤,查明是否还有隐患。
5、混凝⼟施⼯缝处理不当事故案例
某会议室门厅,屋⾯板为预制楼板,⽽⼤梁、圈梁、⾬罩均为现浇C20钢筋混凝⼟构件(图2.27)。施⼯时,⼤梁混凝⼟先灌筑,圈梁、⾬罩混凝⼟因故后浇灌,但却不适当地将施⼯缝留在⼤梁梁端与圈梁交接处(图2.27甲),⽽且施⼯缝处的混凝⼟没有妥善处理,⼜由于该处混凝⼟没有侧向限制⽽⽆法振捣,实际上形成松散的⼀堆。
事故原因分析:
1)施⼯缝留在梁端剪⼒最⼤部位;
2)施⼯缝处混凝⼟强度等级显然不满⾜设计要求,甚⾄不⾜C10,严重影响梁端抗剪能⼒和粘着⼒强度;
3)新旧混凝⼟⽆法连接。
4)将梁端混凝⼟⽤⼯⼩⼼地凿成如图2.27⼄所⽰形状,并将部分预制楼板,以加强梁端的抗剪能⼒。
6、混凝⼟受腐蚀事故案例
北京某旅馆的某区为⼀6层两跨连续梁的现浇钢筋混凝⼟内框架结构,上铺预应⼒空⼼楼板,房屋四周的底层和⼆层为490mm厚承重砖墙,⼆层以上为370mm厚承重砖墙。全楼底层5.0m⾼,⽤作餐馆,底层以上层⾼3.60m,⽤作客房。底层中间柱截⾯为圆形,直径550mm,配置9根直径为22的⼆级钢筋纵向受⼒钢筋,¢6@200箍筋,如图2.35所⽰。柱基础的底⾯积为3.50m×3.50m的单柱钢筋混凝⼟阶梯形基础;四周承重墙为砖砌⼤放脚条形基础,底部宽度1.60m,⼆者均以地基承载⼒fk=180Kn/m2(持⼒⼟层为粘性⼟),并考虑基础宽、深度修正后的地基承载⼒设计值算得。
该房屋的⼀层钢筋混凝⼟⼯程在冬季进⾏施⼯,为混凝⼟防冻⽽在浇筑混凝⼟时掺⼊了⽔泥⽤量3%的氯盐。
该⼯程建成使⽤两年后,某⽇,突然在底层餐厅A柱柱顶附近处,掉下⼀块约40mm直径的混凝⼟碎块。为防⽌房屋倒塌,餐厅和旅馆不得不暂时停⽌营业,检查事故原因。
事故原因分析:
1)在该建筑物的结构设计中,对两跨连续梁施加于柱的荷载,均是按每跨50%的全部恒活荷载传递给柱估算的(另50%由承重墙承受),与理论上准确的两跨连续梁传递给柱的荷载相⽐,少算25%的荷重。
2)柱基础和承重墙基础虽均按fk=180Kn/m2设计,但经复核,两侧承重墙下条形基础的计算沉降估计45mm左右,显然⼤于钢筋混凝⼟柱下基础的计算沉降量(估计在34mm左右)。虽然,他们间的沉降差为11mm﹤
0.002L=0.002×7000=14mm,是允许的;但是,由于⽀承连续梁的承重墙相对“软”(沉降量相对⼤)。⽽⽀承连续梁的柱相对“硬”(沉降量相对⼩),致使楼盖荷载往柱的⽅向调整,使得中间柱实际承受的荷载⽐设计值⼤⽽两侧承重墙实际承受的荷载⽐设计值要⼩。
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3)(1)和(2)项累计,柱实际承受的荷载将⽐设计值要⼤得多。
4)柱虽按¢550圆形截⾯钢筋混凝⼟受压构件设计,配置9根直径为22的⼆级钢筋纵向钢筋,AS=3421mm2,含钢率1.44%,从截⾯承载⼒看是⾜够的,但箍筋配置不合理,表现为箍筋截⾯过细、间距太⼤、未设置附加箍筋,也未按螺旋箍筋考虑,致使箍筋难以约束纵向受压⼒后的侧向压屈。
5)底层混凝⼟⼯程是在冬季施⼯的,混凝⼟在浇筑是掺加了氯盐防冻剂,对混凝⼟有盐污染作⽤,对混凝⼟中的钢筋腐蚀起催化作⽤。实际上,从底层柱破坏处的钢筋实况分析,纵向钢筋和箍筋均已⽣锈,箍筋直径原为¢6,锈后实大豆糖蜜
腐蚀起催化作⽤。实际上,从底层柱破坏处的钢筋实况分析,纵向钢筋和箍筋均已⽣锈,箍筋直径原为¢6,锈后实为¢5.2左右,截⾯损失率约为25%。如此细⼜如此稀的箍筋难以承受柱端截⾯上9根直径为22的⼆级钢筋纵筋侧向压屈所产⽣的横拉⼒,起结果必然是箍筋在其最薄弱处断裂,此断裂后的混凝⼟保护层剥落,混凝⼟碎块下掉。
7、钢筋配置不当事故案例
某百货⼤楼⼀层橱窗上设置有挑出1200mm通长现浇钢筋混凝⼟⾬篷,如图2.36(a)。待到达混凝⼟设计强度拆模时,突然发⽣从⾬篷根部折断的质量事故,呈门帘状如图2.36(b)。
事故分析:
受⼒筋放错了位置(离模板只有20mm,如图2.36c)所致。原来受⼒筋按设计布置,钢筋⼯绑扎好后就离开了。打混凝⼟前,⼀些“好⼼⼈”看到⾬篷钢筋浮搁在过梁箍筋上,受⼒筋⼜放在⾬篷顶部(传统的概念总以为受⼒筋就放在构件底⾯),就把受⼒筋临时改放到过梁的箍筋⾥⾯,并贴着模板。打混凝⼟时,现场⼈员没有对受⼒筋位置进⾏检查,于是发⽣上述事故。
8、施⼯时因钢筋位置配置引起事故案例
某⼯程框架柱的原设计截⾯及配筋如上图a,在绑扎柱基插筋时,错误地将两排5 25变成3 25(图b)。此失误在柱基混凝⼟浇筑完毕后才发现。
事故案例处理⽅法:
1)在柱的短边各补上2 25插筋。
2)为保证新加插筋的锚固,在两个短边上各⽤3 25横筋与短边3 25焊成⼀体,并将第⼆步台阶加⾼500mm。加⾼台阶时将原基础⾯凿⽑、清洗、⽀模、浇筑提⾼⼀级的混凝⼟,并在新台阶⾯层铺设¢6@200钢筋⽹⼀层。
3)原设计在柱底500mm⾼度内加密箍筋,现增⾄1000mm。
9、梁根断裂事故
1)该⼯程某县公路段的机修车间(底层)和宿舍,为2层砖混结构,建筑⾯积556m2,屋顶局部平⾯与剖⾯见图3-62。2)屋顶层的挑梁尺⼨与配筋情况见图3-63,混凝⼟C18,在拆模时发现7根挑梁根部断裂。
事故原因分析:
1)混凝⼟实际强度⽆试验资料,发现混凝⼟密实度很差,有很多空隙,当时的⽔灰⽐不是由试配决定的。
2)挑梁的主要受⼒钢筋严重往下移位。
3)悬挑部分⽐设计要长。
4)屋⾯超厚,⾃重加⼤。
5)拆模时间过早。
处理措施:
处理措施:
1)将墙上残剩的挑梁根部打掉500mm,露出全部钢筋。
2)在墙内100mm处将挑梁的主筋锯断,重新焊接新的主筋。
3)修改设计,将悬挑结构改为全现浇。
10、配筋错误事故
⼭西某教学楼为现浇10层框剪结构,长59.4m,宽15.6m,标准层⾼3.6m,地⾯以上⾼度41.8m,地上建筑⾯积9510m2,在第4和第5层结构完成后,发现这两层柱的钢筋配错,其中内跨柱少配钢筋44.53cm2,外跨柱少配13.15cm2 。
事故原因分析:
该⼯程第4,5层柱的配筋相同,第6层起配筋减少,施⼯时,误将6层的柱⼦断⾯⽤于4,5层,造成配筋错误。
处理措施:
加固构件:凿去4,5层的保护层,露出柱四⾓的主筋和全部箍筋,⽤通长钢筋加固,加固直径,间距与原设计相同。
11、空洞露筋事故
南京某单位办公⼤楼为5层现浇框架,其平⾯⽰意图见图3-90,2层框架柱浇注后,拆模时发现有6根柱存在空洞,烂根,露筋等严重缺陷,其缺陷情况见图3-91,92,93
事故原因分析:
1)柱浇注时分层厚度太⼤。
2)混凝⼟浇注后漏振或振捣不实。
处理措施:
由于空同,漏筋,烂根⼗分严重,根据现场实际情况分析混凝⼟内部质量也得不到保证,因此决定⽴即全部拆除,绑扎钢筋后,重新浇注混凝⼟。
12、梁开裂事故
某⼯程为混合结构,屋盖采⽤现浇钢筋混凝⼟梁板,梁跨度9m,为矩形截⾯,⾼800mm,宽400mm,混凝⼟为C18。配筋情况为:梁跨中受⼒钢筋4 25,⽀座受⼒钢筋2 18,浇筑后14d拆模,发现梁上由0.1-0.35mm宽的裂缝。
事故原因分析:
规定中⼤于8m的梁,拆模时的强度要达到100%才可以,⽽现实才达到80%,于是因强度不⾜导致开裂。
处理措施:
检验发现裂缝没有明显开裂,不会影响结构的安全使⽤,所以可以采⽤环氧胶泥涂抹表⾯,封闭裂缝。
13、⼤梁裂缝事故

本文发布于:2024-09-21 11:14:39,感谢您对本站的认可!

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