混凝土结构事故案例分析

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1、第三讲：混凝土结构事故案例分析一、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2.13）。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：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。裂缝宽度在梁端附近约0.5～1.2mm，

2、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。混凝土受冻或养护温度过低事故案例图片事故分析及原因施工原因：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

3、/m3,略少于225kg/m3的最低值）也是因素之一。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。

4、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。二、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

5、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

6、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。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。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。三、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

7、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7.41m2，占5.2%；其中最严重的是K4，仅蜂窝中露筋面积就有0.56m2。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。灌注混凝土厚度太厚，捣固要求不

8、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。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