某偶然荷载对建筑物的影响分析

王兵，孙飞龙，胡海松

（1.安徽省水利科学研究院，安徽 合肥 230000；2.安徽省建筑工程质量监督检测站，安徽 合肥 230031）

1 引言

钢筋混凝土结构在建筑、桥梁中有着广泛的应用。在施工现场会遇到各种偶发意外情况，对混凝土结构造成冲击作用，比如近年来国内的吊装事故，有塔吊的吊装构件跌落或者塔吊由于操作不当倒塌砸到建筑物的事故常有发生，这些偶发事件可能会对结构产生一定的破坏，影响结构的安全性。因此如何评估这种偶然荷载对建筑物的影响，在工程建设领域中，需要引起一定的重视。

本文通过实际检测工作中遇到的典型案例，即对某施工现场塔吊配重块掉落后的构件质量检测，并分析总结该偶然荷载对建筑物的实际影响，为工程的下一步处理提供依据。

2 研究现状

冲击荷载和偶然荷载的确定主要依据主观判断和工程经验，不是基于统计分析，因而设计表达式中不再考虑荷载分项系数，一般直接采用标准值为设计值。偶然荷载属于小概率事件，两种不相关的偶然事件，同时发生的概率更小，所以不必同时考虑两种偶然荷载。按规定的偶然荷载所设计的结构仍然存在破坏的可能性，但应保证偶然事件发生后受损的结构能够承担相应的永久荷载和活荷载，不至于发生由于局部破坏导致的结构整体倒塌。

当前对结构构件冲击荷载的研究是基础性的，目前国内关于结构构件冲击荷载这部分的研究还很少，其他方面比如爆炸荷载已经有了很多分析研究。

3 工程案例

某33层框架剪力墙结构，当主体结构施工至十二层时，塔吊配重块掉落，将十一层顶板3-5/G-M砸穿，并落在十层顶板3-5/G-M上，事故导致十一层3-5/G-M及其周边构件严重受损，十层3-5/G-M顶板受损及其周边构件疑似受损。

3.1 现场检测

3.1.1 外观质量检查

现场采用目测、尺量及拍照的方法对十层剪力墙3/G-H、3/K-M、G/3-1/3、G/2/3-5、M/4-5，十一层剪力墙9/D-1/D、7/D-1/D、7/E-G、8/H-L、4/BC、D/5-7外观质量进行检查，重点检查了墙板、梁板等节点处是否存在裂缝，具体检测结果如下：

十一层剪力墙7/E-G西侧面局部有麻面、掉皮等一般质量缺陷；十一层剪力墙4/B-C西侧面局部有麻面、掉皮等一般质量缺陷，其C轴处局部混凝土破损、脱落，造成纵向钢筋局部外露。其余构件未发现明显裂缝及其它异常情况，外观质量正常。

3.1.2 钢筋配置情况检测

用钢筋探测仪和直尺检测剪力墙的钢筋配置情况，检测结果见表1。

抽检的剪力墙钢筋间距平均值均符合设计要求。

3.1.3 混凝土密实性检测

依据《超声法检测混凝土缺陷技术规程》（CECS 21:2000），利用非金属超声检测仪对现浇混凝土的不密实区及空洞进行探测，一般有对测法、对测加斜测法、钻孔或预埋管测法。本工程采用对测法和斜测法测试剪力墙混凝土密实性。对被检测的剪力墙全面布点，测点间距为200mm。混凝土声速测试结果见表2。

超声对测法和斜测法检测的各剪力墙声速均无异常测点，剪力墙混凝土内部密实性良好。

3.2 构件损伤评估

检测资料表明：检测范围内的11根构件，其中十一层剪力墙7/E-G存在一般外表缺陷，十一层剪力墙4/B-C存在一般外表缺陷和露筋严重缺陷，其余构件外观质量正常；抽检的剪力墙钢筋配置符合设计要求；采用对测法和斜测法检测的十层和十一层剪力墙内部密实性均良好，未发现异常情况。

剪力墙钢筋配置情况汇总表 表1

剪力墙混凝土声速测试结果汇总表 表2

依据设计图纸和相关规范，综合分析检测资料得知：①十一层剪力墙7/E-G、4/B-C虽然存在一定的缺陷，但未发现其表面存在裂缝且其混凝土内部密实性良好，可排除其缺陷是由塔吊配重块掉落造成的可能；②检测的其它构件外观质量正常，混凝土内部密实性良好，塔吊配重块掉落并未对这些构件造成损伤。

4 结语

在施工过程中，应做好设备的各项安全检查和人员的安全培训工作，尽量避免类似事故的发生，当事故发生后，则应立即停止事故发生区域内的各项施工工作，抓紧委托检测单位对受损区域和附近区域的构件进行质量检测，了解事故对结构构件和建筑物的影响程度，为工程的后续处理提供一定的参考依据。

随着科技的发展，物理现象的数值模拟技术得到很大的发展，以前无法精确计算和分析的问题现在成为可能，使得人们对灾害的认识水平大大提高，但目前在建筑领域还没有大量开展对冲击和碰撞进行类似的实验和分析工作，尽管众多建筑物受到冲击和碰撞的灾害实例，说明建筑结构也需要这种灾害分析。在今后的工作中，需要加强类似突发事故的总结和预防，进一步做到安全施工、文明施工。