某现浇框架结构综合楼倒塌事故分析

摘要：房屋倒塌事故是一种恶性事故，其危害严重，本文通过对某现浇框架综合楼倒塌事故实例的分析，提出只要做好一些关键性工作，及时分析处理质量缺陷，房屋倒塌事故是可以避免的，至少可以避免人员伤亡。
　　关键词：框架结构，倒塌事故，预防措施
　　一、 引言
　　由于房屋倒塌事故在建筑工程中时有发生，不仅带来人员的伤亡，给工程本身也带来巨大的经济损失，尽管为此建设部采取了一系列预防措施，但房屋倒塌事故仍然时有发生，而且事故的性质有越来越严重的趋势，主要表现在：从局部倒塌发展成整体倒塌；施工中倒塌演变成使用中倒塌；从农房、乡镇倒塌扩展到城市房屋倒塌；倒塌的面积不断扩大，伤亡人员大幅度增加。由于现今房屋多为现浇框架结构，在此笔者通过一个实例以揭示现浇框架倒塌的常见原因和预防措施。
　　二、 案例的事发经过和调查结果
　　广西藤县某信用综合楼为七层现浇框架结构工程，建筑面积2400m2。1995年8月开工，1996年5月完成主题结构，1996年6月28日7时发现底层一根中柱出现裂缝，位置在设计高层0.2～0.5m，15时左右该柱钢精已外露，并向柱边弯曲，虽然采取了用杉圆木、槽钢等临时支撑加固，但是没能阻止房屋的倒塌，当天21时整楼分两次倒塌，所幸人员及时撤离而无伤亡。事后经过分析和调查，该工程倒塌的主要原因有一下几方面：
　　1) 结构布置不合理，见图1。这是框架破坏首先出现在○3～○B两轴线相交的柱的重要原因。　　

　　2) 设计计算错误。主要有：没有考虑风荷载，有些荷载值取得偏小；底层框架柱的计算高度取值偏小；柱截面尺寸过小，如底层柱高8m，柱截面仅为350mm×600mm；框架配筋不足，例如○3轴线上的3根柱，实际配筋比计算值少24.1％～54.9％，○3轴线的框架梁配筋少52％～67％。

3) 钢筋大部分为不合格品。倒塌后取样检查钢筋实际直径比钢印直径小，差值较大，力学性能试验有64％不合格。钢筋既无出厂合格证，有无送检试验报告。
　　4) 混凝土质量低劣。水泥无合格证，混凝土不做配合比试验，施工现场不留试块，无法控制混凝土质量。从倒塌现场看，混凝土内石多砂少，砂细且含泥量高，个别处还发现混凝土内有大片石260mm×250mm，混凝土中有的碎石与水泥没粘结，混凝土与钢筋无粘结力。为检查混凝土的实际强度，钻芯取样时，承台混凝土取不出芯样，在柱、梁取芯17个，龄期超过45天，实际强度6.1～10.2N/mm2（设计为C20），底层为6.6N/mm2。
　　5) 桩基混凝土厚度严重不足，造成承台冲击破坏。该现场实测承台厚度9处，不足设计值一半的有3处。在○A轴线与○2轴线相交的基坑内已找不到承台混凝土。
　　6) 现浇楼板超厚。该现场实测板厚为100mm～120mm，比设计的80mm厚的超重25％～50％，不仅加大了板的自重，而且梁、柱与基础的负荷也大幅度增加。
　　7) 钢筋保护层不均匀，大多超厚。倒塌后实测有6根柱一侧的混凝土保护层为40mm。板的负弯矩区的主筋保护层最大的达70mm，一般均大于40mm，承载能力大幅度下降。
　　8) 乱改设计。未经设计同意，施工时擅自取消了高程－0.3m处的一道圈梁，造成底层框架柱的计算高度加大和承载力下　　降。
　　9) 违反基建程序。不办理报建和质量监督手续，对施工质量听之任之，无人过问，质量完全失控。
　　三、 现浇框架结构倒塌的常见原因
　　无论谁看了上述案例的调查结果都会认定该楼不倒塌才怪，那么多的质量缺陷。作者结合本例和在工作中的其他所见，认为现浇框架倒塌的常见原因有：

1) 乱估地基承载力。因地基产生明显的不均匀沉降，导致框架内产生较大的次应力，在上部结构也存在结构隐患的条件下发生垮塌。
　　2) 结构方案错误。常见的有在淤泥土地基上无根据地采用浅埋深的独立基础；框架梁柱连接节点构造不符合要求等。
　　3) 设计计算错误。常见的有荷载计算错误，内力计算错误以及荷载组合未按最不利原则进行等。其结果是导致结构构件截面太小，配筋严重不足，框架的安全度大幅度下降。
　　4) 乱改设计。常见的问题有任意改变建筑结构，滥用保温材料，乱改节点结构等，其结果是有的造成超载，有的导致结构构造违反规定，还有的造成构件间的连接不牢固等。
　　5) 材料、制品质量问题。常见的问题有未经设计同意，任意代用结构材料，导致承载力大幅度下降。
　　6) 混凝土施工质量低劣。比如混凝土配合比不良，浇筑成型方法不当，其结果是混凝土强度低下，构件成型后空洞、露筋严重。
　　7) 施工超载。楼、屋面乱堆材料和施工周转材料或机具，造成严重超载。
　　8) 监督管理失控。建设单位和政府监督部门不能有效的进行质量监督。
　　9) 发现质量问题不及时分析处理，导致事态恶化，待到临近倒塌状态时，无法挽救。
　　四、 结束语
　　怎样预防倒塌事故的发生是一项刻不容缓的工作，因为倒塌事故带来的不仅是经济上的损失，而且往往造成人员伤亡的后果。怎样杜绝倒塌事故的发生，消除事故隐患呢？笔者认为应该做好下面这些关键工作：
　　1) 制止违反基本建设程序的工程开工。
　　2) 不准素质低下或不符合规定的设计、施工、监理单位承接工程任务。

3) 严格贯彻执行强制性的技术标准规范。
　　4) 认真把好设计质量关。
　　5) 坚持按图施工，不准擅自修改设计。
　　6) 重视施工中结构强度和稳定性计算，及时采取必要的措施。
　　7) 严格按照合理的顺序施工。
　　8) 控制施工荷载，防止在结构上超载堆放材料，构件，控制楼面操作荷载。
　　9) 杜绝任意代用材料及构配件。
　　10) 严禁施工机械违章作业。
　　11) 发现工程质量问题或缺陷应及时认真分析、处理，并作出明确的结论。
　　12) 把好工程验收关。坚持按标准规范的规定和设计要求进行工程验收。
　　总之，预防倒塌事故发生最重要的就是：及早发现问题，恰当处理。