刘丽君
(延安市宝塔区 工程质量安全监督站,陕西 延安 716000)
2000年6月7日上午11时5分左右,某县公司新建住宅的一户配套厨房发生一起造成人员伤亡的倒塌事故。
该住宅厨房为一层砖混结构,由某县设计室设计,某建筑公司一名工人施工(个体)。建筑面积为12 m2,建筑层高3.3 m,外墙三斗一眠,内墙为半砖墙,东南两侧由混凝土梁支承,北侧坐落在毛石挡土墙上屋顶板尚未施工。梁两端一头搭在某边建筑扶墙柱上,一头搭在毛石挡土墙上,二端搭接长度超不过24 cm,梁板是5月15日浇注。6月7日拆模时突然梁断倒塌,整间全部垮至地面,梁板大部分粉碎,有少数不规则混凝土块,钢筋大部分脱离混凝土,仅一梁L3下半部混凝土仍包住钢筋,当场死1人,重伤1人,造成直接经济损失18700元。具体详见图1。
(1)从设计复核(见图1)
根据现场目睹者提供的情况,事故是从图2中右边L2梁跨中首先破坏再整个垮下,从荷载看也是该梁较大[1]。按设计的C20混凝土和Ⅱ级钢复核:
图1 厨房平面示意图
(1)梁跨中弯矩:M=30.7 kN·m需要钢筋截面:As=5.06 cm2,实际3ф18钢筋截面:7.63 cm2>5.06 cm2,足够安全。
(2)最大剪力:Vc=58.3 kN,Vcs=1.55×5.83=90.4 kN,混凝土和箍筋能承担的剪力Vcs=90.6 kN>90.4 kN,计算可不配弯起钢筋,而设计有1ф18弯筋。
(3)挠度:允许挠度e/200=1.62 cm,设计挠度为0.61 cm<1.62 cm,符全要求。
(2)从施工操作复查
根据文献[2]和现场施工人员介绍,混凝土配合比是根据当地经验配制的,该工程混凝土实际配合比是每拌水泥一包(合一担半),砂三担半,石子六担。
以上体积比为1.5∶3.5∶6 即 1∶2.33∶4,折成重量比,1.5担=50 kg,根据经验1 m3大致为26包水泥,故每50 kg水泥大约为=0.0385 m3。
每担0.0385/1.5=0.0257 m3得:
砂每拌重:0.0257×3.5×1450=130 kg,
石子拌重:0.0257×6×1550=230 kg。
折成重量比为:1∶2.6∶4.78。
以单位混凝土重为2400 kg/m3标准,根据目测混凝土内气泡分析单位用水量接近180 kg/m3,则2400 -180=2220 kg。
水泥用量:2220/(1+2.6+4.78)=265 kg/m3,
水灰比:180/265=0.68。
若实用325水泥,根据经验公式(保罗米公式):
按水灰比=水泥标号×系数/(水泥标号×系数×0.5+混凝土强度等级)计算:
说明操作中水灰比较大,混凝土强度远远不能满足设计C20要求,根据现场原材料情况粗细骨料情况尚还可以,主要导致混凝土强度偏低的原因,是水泥质量的问题。
根据以上复算可得出倒塌的原因:
(1)据现场倒塌混凝土粉碎及钢筋粘结情况看,倒塌的直接原因是混凝土强度极低造成的,在现场未粉碎的混凝土块用回弹仪测试,读数极低(最高13.5,最低0)查不出强度,连起码的强度等级都达不到,而造成混凝土强度等级低是由于水泥质量所引起的,因此,水泥厂应对此次事故负主要责任。
(2)另外设计部门没有按现场实际尺寸进行设计,设计布局不合理,不应在旁边建筑扶墙柱搭接混凝土梁。严重影响了旁边工程的使用功能。
(3)施工人员在施工中发现设计图纸与实际施工尺寸不吻合时稍有改动,没有及时与设计部门取得联系,混凝土的配比水泥用量少。
(4)建设单位未能按上级有关部门对建筑施工有关规定,办理质检手续,同时也未与承建单位签订正式合同书(急于施工)。
该厨房倒塌的直接原因是水泥厂所产水泥质量存在问题,造成混凝土强度等级极低而引起倒塌。通过这次血的教训,建材行业厂家应加强技术质量管理,要树立质量第一,用户至上的思想,用科学方法管理好企业,办好企业。承建单位及建设单位都要严格国家的规章制度,要事先完备一切正式的施工手续和质检手续,材料进场前应先对建筑材料进行复检,合格后方能投入使用,发现问题应该及时纠正,确保工程质量。
[1]混凝土结构设计规范[S].中华人民共和国建设部,2002-04-01.
[2]混凝土配合比设计规程[S].中华人民共和国建设部JGJ55-2000.