对处理建筑工程质量对处理建筑工程质量 事故的认知事故的认知河北省土木建筑学会建设工程诊治学术委员会河北省土木建筑学会建设工程诊治学术委员会张国堂张国堂有关建筑工程质量的概念有关建筑工程质量的概念钢筋混凝土结构工程质量事故钢筋混凝土结构工程质量事故砌体结构的工程事故砌体结构的工程事故钢结构工程的质量事故钢结构工程的质量事故地基基础的质量事故地基基础的质量事故 其它质量事故其它质量事故 综述综述对处理建筑工程质量事故的认知对处理建筑工程质量事故的认知一、有关建筑工程质量的概念一、有关建筑工程质量的概念 （一）质量特性（一）质量特性1 1、质量：反映产品或服务满足明确或隐含需要、质量：反映产品或服务满足明确或隐含需要 能力的特征和特性的总和能力的特征和特性的总和(ISO)(ISO)。2 2、建筑工程的特性：适用性、安全可靠性、耐、建筑工程的特性：适用性、安全可靠性、耐 久性久性（1 1）建筑物在正常使用时，具有良好的使用性能）建筑物在正常使用时，具有良好的使用性能 ；（2 2）建筑结构能承受正常施工、正常使用时可能）建筑结构能承受正常施工、正常使用时可能 出现的各种作用；出现的各种作用；（3 3）建筑材料和构件在正常维护条件下具有足够）建筑材料和构件在正常维护条件下具有足够 的耐久性；的耐久性；（4 4）建筑物在偶然事件发生时及发生后，仍能保持）建筑物在偶然事件发生时及发生后，仍能保持 必须的整体稳定性，不致安全失效，甚至倒塌。必须的整体稳定性，不致安全失效，甚至倒塌。（二）有关质量特性的概念（二）有关质量特性的概念1 1、缺陷：由人为或自然的原因，使建筑物出现影、缺陷：由人为或自然的原因，使建筑物出现影 响正常使用、承载力、耐久性响正常使用、承载力、耐久性、稳定性的种种不稳定性的种种不 足的统称。足的统称。分类：分类： 轻微缺陷：不影响结构性能，只影响观瞻；轻微缺陷：不影响结构性能，只影响观瞻； 中等缺陷：不影响结构承载力，影响使用功能；中等缺陷：不影响结构承载力，影响使用功能； 严重缺陷：影响结构的承载力和稳定性。严重缺陷：影响结构的承载力和稳定性。2 2、破坏：结构构件或构件截面在荷载、变形作用下、破坏：结构构件或构件截面在荷载、变形作用下 承载和使用功能失效的协议标志。承载和使用功能失效的协议标志。分类：分类： 截面破坏：构件的某个截面由于材料达到某个协截面破坏：构件的某个截面由于材料达到某个协 议议 检验指标规定的某个应力或应变值所形成的破坏检验指标规定的某个应力或应变值所形成的破坏 ； 构件破坏：结构的某个构件达到某些协议指标所形构件破坏：结构的某个构件达到某些协议指标所形 成的破坏。成的破坏。 截面破坏不一定是构件破坏；构件破坏不一定是结截面破坏不一定是构件破坏；构件破坏不一定是结 构破坏；构破坏； 设计指标和协议指标是两个概念。设计指标和协议指标是两个概念。如：受弯构件如：受弯构件3. 3. 倒塌：建筑结构在多种荷载和变形作用下，稳定倒塌：建筑结构在多种荷载和变形作用下，稳定 性和整体性和整体 性完全丧失的表现。性完全丧失的表现。 倒塌的规律性倒塌的规律性结构承载力减弱结构承载力减弱 超越能承受的极限内力或极限变形超越能承受的极限内力或极限变形 稳定性和整体性丧失稳定性和整体性丧失 薄弱部位先行突然破坏薄弱部位先行突然破坏 局部或局部或 整体倒塌整体倒塌 倒塌可以避免：防微杜渐、亡羊补牢。倒塌可以避免：防微杜渐、亡羊补牢。设计指标设计指标不宜继续承载指标不宜继续承载指标破坏指标破坏指标变形变形L L0 0/200/200（250250）L L0 0/150/150（200200），），4545L L0 0/50/50裂缝裂缝0.30.30.5-0.70.5-0.71.51.54 4、 事故：建筑结构局部或整体临近破坏、破坏、事故：建筑结构局部或整体临近破坏、破坏、 倒塌统称质倒塌统称质 量事故。量事故。安全事故级别如下表：安全事故级别如下表：特别重大特别重大 事故事故重大事故重大事故较大事故较大事故一般事故一般事故质量问题质量问题死（人）死（人）3030以上以上101029293 39 9 3 3以下以下0 0重伤重伤100100以上以上50-10050-10010-5010-501010以下以下0 0经济损失经济损失 （万元）（万元）1 1亿以上亿以上5000-15000-1亿亿10001000 5000500010010010001000二、钢筋混凝土结构工程质量事故二、钢筋混凝土结构工程质量事故 （一）某水泥厂焙烧车间框架结构倒塌（一）某水泥厂焙烧车间框架结构倒塌1 1、概况、概况 该车间为钢筋混凝土框架结构，进深该车间为钢筋混凝土框架结构，进深9 9， 开间开间9 9和和5 5，东侧，东侧4 4层高层高1818，西侧，西侧6 6层高层高 21.521.5（见简图见简图）。 该车间该车间19881988年年9 9月月1717日开工建设，日开工建设，19891989年年5 5月月 2929日点火试生产，同年日点火试生产，同年7 7月月9 9日下午日下午7 7时时2828分分 倒塌，造成死亡人数倒塌，造成死亡人数7 7人。重伤人。重伤2 2人，轻伤人，轻伤5 5 人的三级重大伤亡事故。人的三级重大伤亡事故。2 2、倒塌现状分析、倒塌现状分析 突发性：没任何预兆，当班突发性：没任何预兆，当班1414名人员无一人幸免名人员无一人幸免 ，距框架，距框架2-32-3工人未能跑出，在工人未能跑出，在11.511.5高阳台处高阳台处6 6 人，无一人下跳迹象。人，无一人下跳迹象。 严重性：柱、梁、板全部落地，成一堆废墟。严重性：柱、梁、板全部落地，成一堆废墟。 偏移小：基本散落在原垂直位置上，分析南侧中偏移小：基本散落在原垂直位置上，分析南侧中 柱首先破坏。柱首先破坏。 3 3、存在问题、存在问题 设计（无证设计）设计（无证设计）经验算，梁端最大负弯距经验算，梁端最大负弯距198KN198KN ，应配，应配 422422筋，实配筋，实配216216；设计未按框架计算，梁为简；设计未按框架计算，梁为简 支实际结构形成机动体系；其它如箍筋配置等都支实际结构形成机动体系；其它如箍筋配置等都 不规范。不规范。 施工施工 混凝土强度低：取芯样梁最高混凝土强度低：取芯样梁最高13.8MPa13.8MPa，柱，柱3.18 3.18 MPaMPa、2.42 MPa2.42 MPa； 设计柱配筋设计柱配筋825825，实配，实配818818； 箍筋间距箍筋间距350-400350-400； 绑扎接头，搭接长度绑扎接头，搭接长度200200；L L= = f fY Y/ f/ ft t d=1.2d=1.2 300/1.27d30 d300/1.27d30 dL L= =L L=30=30 1.21.2（1.41.4）=36=36（4242）d d 建设单位建设单位14.514.5处增加处增加5t5t金属料仑；金属料仑；21.521.5处顶增处顶增10m10m3 3水箱。水箱。4 4、倒塌原因、倒塌原因 设计严重错误；设计严重错误； 施工偷工减料，质量低劣。施工偷工减料，质量低劣。 （二）某五金大厦钢筋混凝土梁开裂事故（二）某五金大厦钢筋混凝土梁开裂事故1 1、概况、概况某五金大厦为六层钢筋混凝土框架结构，建某五金大厦为六层钢筋混凝土框架结构，建 筑面积筑面积86008600多平方米，多平方米，19961996年主体工程完工后，年主体工程完工后， 发现发现179179根梁出现裂缝，裂缝最大宽度根梁出现裂缝，裂缝最大宽度0.40.4。该工。该工 程由某设计院设计，施工过程中，施工单位提出程由某设计院设计，施工过程中，施工单位提出 梁配筋量偏小，设计单位未加重视。该工程直接梁配筋量偏小，设计单位未加重视。该工程直接 经济损失经济损失110110余万元。余万元。2 2、裂缝原因分析、裂缝原因分析 对混凝土强度进行检测，检测结果符合对混凝土强度进行检测，检测结果符合C30C30强度等强度等 级要求；级要求； 对框架结构重新复核计算发现；对框架结构重新复核计算发现； 框架梁配筋严重不足，框架梁配筋严重不足，6 6梁正筋梁正筋316316； 计算中未调幅计算中未调幅 荷载有丢落情况荷载有丢落情况 原因：设计失误是造成开裂的主要原因施工单位原因：设计失误是造成开裂的主要原因施工单位 垫层超厚（垫层超厚（6060厚做为厚做为130130厚）厚）3 3、教训：、教训： 设计荷载要准确；设计荷载要准确； 不要迷信计算机；不要迷信计算机； 严格设计程序，审图不可忽视。严格设计程序，审图不可忽视。（三）某钢厂西大门钢筋混凝土大梁开裂事故（三）某钢厂西大门钢筋混凝土大梁开裂事故 1 1、概况、概况某钢厂西大门为钢筋混凝土结构，四棵钢筋某钢厂西大门为钢筋混凝土结构，四棵钢筋 混凝土柱，纵向柱距混凝土柱，纵向柱距21.221.2，梁高，梁高1.751.75，宽，宽0.350.35 ，该工程由某设计院设计，某建筑公司施工，该工程由某设计院设计，某建筑公司施工， 19901990年完工，后发现两根梁均严重开裂，最大裂年完工，后发现两根梁均严重开裂，最大裂 缝宽度缝宽度0.4-0.60.4-0.6，裂缝形式见图示，厂方认为非常，裂缝形式见图示，厂方认为非常 危险。危险。2 2、调查了解情况、调查了解情况 混凝土设计强度混凝土设计强度C20C20； 结构计算，梁按简支计算；结构计算，梁按简支计算； 拆模时间，拆模时间，70%70%设计强度标准值拆模设计强度标准值拆模（大于大于 8 8mm 应为应为 100% 100% ） ； 设计图纸节点配筋按刚结节点配筋；设计图纸节点配筋按刚结节点配筋； 梁为反梁。梁为反梁。 3 3、原因分析、原因分析 从裂缝形态分析基本是剪切裂缝从裂缝形态分析基本是剪切裂缝 剪切破坏分三类剪切破坏分三类: : 斜拉破坏（斜拉破坏（33），特征），特征 ：下边缘先出，上延形：下边缘先出，上延形 成临界斜裂缝成临界斜裂缝( (弯剪裂缝弯剪裂缝-少筋少筋) )； 剪压破坏（剪压破坏（13 13 ），特征：出现数条，其中上），特征：出现数条，其中上 延形成一条临界斜裂缝延形成一条临界斜裂缝( (适筋适筋) )； 斜压破坏（斜压破坏（11），特征：出现若干多大致平行），特征：出现若干多大致平行 的腹剪裂缝的腹剪裂缝( (超筋超筋) )。 剪切是一个极为复杂的问题，与以下多种因素有剪切是一个极为复杂的问题，与以下多种因素有 关关 剪跨比大小；剪跨比大小； 构件截面形状；构件截面形状； 截面尺寸效应；截面尺寸效应； 混凝土的强度；混凝土的强度； 混凝土的骨料咬合力；混凝土的骨料咬合力； 箍筋用量和强度；箍筋用量和强度； 纵向钢筋配筋配率；纵向钢筋配筋配率； 纵向钢筋的销栓作用；纵向钢筋的销栓作用； 纵筋的切断与弯起；纵筋的切断与弯起； 加载方式；加载方式； 荷载种类；荷载种类； 轴向力及预应力；轴向力及预应力； 支座约束条件等。支座约束条件等。 计算理论：计算理论： 拉杆拱模型；拉杆拱模型； 平面比拟桁架模型；平面比拟桁架模型；