建筑工程质量事故分析与处理模块课件3.ppt

1、 模块模块3 3 砌体工程事故分析与处理砌体工程事故分析与处理3.1砌体裂缝事故的分析与处理3.2砌体强度不足事故的分析与处理3.3砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理3.4砌体局部倒塌事故的分析与处理3.5砌体加固技术砌体结构是指由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构，它是砖砌体结构、砌块砌体结构和石砌体结构的统称。由于砌体结构材料来源广泛，施工可以不用大型机械，手工操作比例大，相对造价低，因而得到了广泛应用。模块模块3 3 砌体工程事故分析与处理砌体工程事故分析与处理砌体工程中最常见的事故是裂缝，它是非常普遍的质量事故之一。砌体中轻微细小的裂缝会影响其外观和使用功能，严重

2、的裂缝会影响砌体的承载力，甚至引起倒塌。在很多情况下，裂缝的发生与发展往往是大事故的先兆，因此必须认真分析，妥善处理。3.1 3.1 砌体裂缝事故的分析与处理砌体裂缝事故的分析与处理 砌体裂缝事故的原因分析3.1.13.1 3.1 砌体裂缝事故的分析与处理砌体裂缝事故的分析与处理砌体裂缝分为受力裂缝与非受力裂缝两大类。砌体在各种荷载的直接作用下产生的裂缝称为受力裂缝；由砌体收缩、温度变化等非荷载直接作用引起的裂缝称为非受力裂缝。引发砌体裂缝事故的原因很多，主要包括以下几个方面：（1）温度变化。温差变化和环境影响等因素，导致不同材料和不同部位的变形不一致，从而产生砌体裂缝。例如，房屋太长，又不设

3、置伸缩缝，由于气温或环境温度差异太大，极易产生竖向裂缝。3.1 3.1 砌体裂缝事故的分析与处理砌体裂缝事故的分析与处理（2）地基不均匀沉降。地基发生不均匀沉降后，砌体沉降过大的部分与沉降过小的部分将产生位移差，从而在砌体中产生附加拉力或剪力，当这种附加力超过砌体的强度时，砌体中便会产生裂缝。（3）结构荷载过大或砌体截面过小。（4）设计构造不当。（5）材料质量不良。（6）施工质量低劣。3.1 3.1 砌体裂缝事故的分析与处理砌体裂缝事故的分析与处理 砌体裂缝事故的处理原则3.1.2砌体裂缝事故的处理原则如下：（1）查清产生裂缝的原因，从消除裂缝因素着手防止砌体再次开裂。（2）鉴别裂缝的性质。重

4、点区别受力或变形两类性质不同的裂缝，尤其应注意受力裂缝的严重性与迫切性，杜绝因裂缝急剧扩展而发生倒塌事故的可能性。（3）观测裂缝的变化规律。对地基变形、温度收缩等引起的变形裂缝，在处理前，可做一段长时间的观测，寻找裂缝的变化规律，或确定裂缝是否已经稳定，作为选择处理方案的依据。3.1 3.1 砌体裂缝事故的分析与处理砌体裂缝事故的分析与处理（4）明确处理目的。在上述三点的基础上，明确处理目的，如裂缝封闭、地基加固、砌体承载力恢复、结构补强、减少荷载等。（5）选定适当的处理时间。一般情况下，对受力裂缝应及时处理，而对地基变形最好在裂缝稳定后再处理，对于变形不断发展可能导致结构毁坏的也应及时处理。

5、温度变化引起的变形裂缝宜在裂缝最宽时处理。3.1 3.1 砌体裂缝事故的分析与处理砌体裂缝事故的分析与处理（6）选用合理的处理方法。常用的砌体裂缝的处理方法有十几种，选用时应注意既要效果可靠，又要切实可行，还要经济合理。（7）确保处理工作的安全。对处理阶段的结构强度与稳定性进行验算，必要时采取支护或隔离措施。（8）满足设计要求。处理裂缝时应遵守标准、规范的有关规定，并满足设计要求。3.1 3.1 砌体裂缝事故的分析与处理砌体裂缝事故的分析与处理 砌体裂缝事故的处理方法3.1.3当砌体出现裂缝时，要分析裂缝的性质和原因，观察其发展状态。对于不危及砌体安全的裂缝可用灌缝、封闭的办法进行处理；对于危

6、及砌体安全的裂缝，应该进行加固。常用的处理砌体裂缝的方法有如下几种：3.1 3.1 砌体裂缝事故的分析与处理砌体裂缝事故的分析与处理填缝封闭填缝封闭1.填缝常用的材料有水泥砂浆、树脂砂浆等。使用这类材料时，需要等砌体稳定后再进行修补。因为这类硬质填缝材料的极限拉伸率很低，若砌体尚未稳定就进行修补，则修补后可能会再次开裂。3.1 3.1 砌体裂缝事故的分析与处理砌体裂缝事故的分析与处理表面覆盖表面覆盖2.为了美观可在裂缝表面直接覆盖装饰材料进行修补。对于不影响建筑正常使用的裂缝，可以采用此类方法。3.1 3.1 砌体裂缝事故的分析与处理砌体裂缝事故的分析与处理加筋锚固加筋锚固3.当砖墙两面开裂时

7、，需先在两侧每隔5皮砖剔凿一道长度为1 m（裂缝两侧各0.5 m）、深度为50 mm的砖缝，埋入 6钢筋一根，端部弯直钩并嵌入砖墙竖缝，然后用强度等级为M10的水泥砂浆填缝严实。施工时需要注意以下3点：（1）两面不要剔同一条缝，最好隔2皮砖。（2）必须先处理好一面，等砂浆有一定强度后再对另一面施工。（3）修补前，剔开的砖缝要充分浇水湿润；修补后必须浇水养护。3.1 3.1 砌体裂缝事故的分析与处理砌体裂缝事故的分析与处理水泥灌浆水泥灌浆4.采用水泥灌浆修补砌体裂缝时常用的方法有重力灌浆和压力灌浆。3.1 3.1 砌体裂缝事故的分析与处理砌体裂缝事故的分析与处理1 1）重力灌浆）重力灌浆重力灌浆

8、是将水泥砂浆（利用其自重）灌入砌体裂缝中以达到补强的目的。施工时需要注意以下几点：（1）清理裂缝。避免堵塞，形成灌浆通路。（2）表面封缝。用12的水泥砂浆（内加促凝剂）将墙面裂缝封闭，形成灌浆的空间。（3）设置灌浆口。在灌浆口处凿去半块砖形成灌浆口。（4）冲洗裂缝。用灰水比为110的纯水泥浆冲洗，并检查裂缝内浆液流动的情况。3.1 3.1 砌体裂缝事故的分析与处理砌体裂缝事故的分析与处理2 2）压力灌浆）压力灌浆对已开裂的墙体，可采用压力灌浆进行修补；对砌筑砂浆饱满度差且砌筑砂浆强度等级偏低的墙体，可采用满墙灌浆加固。3.1 3.1 砌体裂缝事故的分析与处理砌体裂缝事故的分析与处理钢筋水泥夹板

9、墙钢筋水泥夹板墙5.钢筋水泥夹板墙的做法是在墙体两面增加钢筋网，并用穿墙“”筋拉结固定后，两面喷涂水泥砂浆进行固定。3.1 3.1 砌体裂缝事故的分析与处理砌体裂缝事故的分析与处理外包加固外包加固6.外包加固一般有外包角钢和外包钢筋混凝土两类，此法通常用来加固柱子。3.1 3.1 砌体裂缝事故的分析与处理砌体裂缝事故的分析与处理加钢筋混凝土构造柱加钢筋混凝土构造柱7.加钢筋混凝土构造柱用于加强内外墙联系或提高墙身的承载能力或刚度。根据裂缝的性质和裂缝的处理目的，可参考表3-1确定砌体裂缝的处理方法。3.1 3.1 砌体裂缝事故的分析与处理砌体裂缝事故的分析与处理3.1 3.1 砌体裂缝事故的分

10、析与处理砌体裂缝事故的分析与处理事故概况事故概况1.砌体裂缝事故的处理案例3.1.4某工程3号住宅楼为5层砌体结构，在平面上被划分为A、B两部分（段）。A段平面轴线尺寸为10 600 mm26 600 mm，B段平面轴线尺寸为10 60053 080 mm，总建筑面积为4 160 m2。楼板为装配式预制钢筋混凝土板，采用条形基础，基础下有750 mm厚灰土垫层。2011年房屋出现局部倾斜与裂缝，少部分已经倒塌，其余墙体也有很多细小裂缝。3.1 3.1 砌体裂缝事故的分析与处理砌体裂缝事故的分析与处理事故分析事故分析2.从观察分析可知，此砌体结构的墙体开裂比较严重，开裂较宽，房屋倾斜，地基一部分

11、沉陷。主要是因为结构不合理，黏结不牢固，配筋不正确，由此引发了砌体结构事故。3.1 3.1 砌体裂缝事故的分析与处理砌体裂缝事故的分析与处理事故处理事故处理3.（1）因为墙体开裂现象比较严重，所以在修复过程中必须增加房屋的整体刚性，可在房屋墙体一侧或两侧增设钢筋混凝土圈梁。圈梁采用的混凝土强度等级为C15C20，截面尺寸至少为120 mm180 mm，配筋可采用410414，钢筋可采用 6200250，每隔1.52.5 m（应有牛腿或螺栓）将锚固件等伸进墙内与墙拉结好，并承受圈梁自重。浇筑圈梁时应将墙面凿毛、润水，以加强黏结。3.1 3.1 砌体裂缝事故的分析与处理砌体裂缝事故的分析与处理（3

12、）对于其他细小裂缝，在修补前，应根据砌体构件的受力状态和裂缝的特征等因素确定造成砌体裂缝的原因，然后有针对性地进行裂缝修补或采取相应的加固措施。（2）对于房屋的局部破裂，应先查清其破裂原因，对未影响承重及安全的，可将破裂墙体局部拆除，并按提高砂浆强度一级的要求用整砖填砌。3.1 3.1 砌体裂缝事故的分析与处理砌体裂缝事故的分析与处理 利用钢结构加固的方法阻止裂缝扩张。钢结构加固的主要方法有减轻荷载，改变结构计算图形，加大原结构构件的截面和连接强度，阻止裂纹扩展等。用纯水泥浆补强，其施工顺序如下：清理裂缝，使裂缝的通道贯通无堵塞。用加有促凝剂的12的水泥砂浆嵌缝，以避免灌浆时浆体外溢。用电钻或

13、手锤在裂缝偏上端制成灌浆洞孔或灌浆嘴。用110的稀水泥浆冲洗裂缝一遍，并检查裂缝通道的流通情况，同时将裂缝周边的砌体润湿。灌入37或28的纯水泥浆。对裂缝补强处进行局部养护。3.2 3.2 砌体强度不足事故的分析与处理砌体强度不足事故的分析与处理砌体强度不足的结构，严重时会倒塌。特别是对没有明显外部缺陷的隐患性结构，需要格外重视。3.2 3.2 砌体强度不足事故的分析与处理砌体强度不足事故的分析与处理 砌体强度不足事故的原因分析3.2.1砌体的强度主要包括抗压、抗剪、抗拉、抗弯等强度。抗压强度主要取决于砖、石等材料的强度，砌筑砂浆的强度和组砌搭接情况等。其他强度主要取决于砂浆强度和其与砖、石块

14、的黏结强度（粘连程度），特别是水平灰缝的黏结强度。按照我国现行的有关砌体结构工程设计规范的规定，各种砌体结构应根据房屋建筑整体承重方案，在分别验算其主要受力部位强度（包括梁底、窗间墙等局部承压强度）和稳定性的前提下，最终确定其材料强度和截面形式。3.2 3.2 砌体强度不足事故的分析与处理砌体强度不足事故的分析与处理造成砌体强度不足的主要原因有：结构设计截面不足；水、电、暖、卫和设备的洞口留槽使结构断面减小，承载力降低；材料质量不合格；施工质量差等。为了确保砌体的强度和整体性，在砌体施工过程中要随机抽样检查，以保证砂浆与块体材料之间的黏结程度。按规定，砂浆饱满度必须不小于80%；组砌时，块体材

15、料上下层之间必须错缝搭接，砖块的搭接长度应不小于1/4砖长；砖柱不得采用包心砖法；砌体的转角和交接处应同时砌筑，若确有困难而需留槎（设临时接头）时，则应优先采用踏步式斜槎，若留直槎则必须加设拉结钢筋（抗震设防地区的建筑物不得留直槎）；砖柱和宽度小于1 m的窗间墙，应选用整砖砌筑。3.2 3.2 砌体强度不足事故的分析与处理砌体强度不足事故的分析与处理 砌体强度不足事故的处理方法3.2.2对于一些随时可能倒塌的建筑物，应及时进行支护以防止恶性事故的发生。砌体强度不足事故的处理方法有如下几种：（1）校正砌体变形。先校正砌体变形，再采用加固等方法进行处理。砌体变形通常采用支撑压顶、钢丝或钢筋等进行校

16、正。（2）封堵孔洞。墙身留洞过大容易导致事故发生。因此，可在孔洞处增做钢筋混凝土框进行加强处理，恢复墙体的整体性。3.2 3.2 砌体强度不足事故的分析与处理砌体强度不足事故的分析与处理（3）增设壁柱。壁柱的设置方法有明设和暗设两种。壁柱材料既可以采用同类砌体，又可以采用钢筋混凝土或者钢结构等，通常采用砖和钢筋混凝土两种，主要用于提高砌体的承载能力和稳定性。（4）加大砌体截面。当独立砖柱、砖壁柱、窗间墙和其他承重墙的承载能力不足时，既可以通过加大砌体截面来提高强度和刚度，也可以根据需要配置钢筋。（5）外包钢筋混凝土或角钢。此法主要用来加固砖柱和窗间墙。根据试验可知，此法可使砖柱和窗间墙的抗侧力

17、大幅提高，甚至可以达到10倍以上，因此被广泛使用。3.2 3.2 砌体强度不足事故的分析与处理砌体强度不足事故的分析与处理（6）改变结构方案。对于空旷房屋，可通过增加足够刚度的横墙（其间距不超过规范规定），将房屋的静力计算方案从弹性改为刚性。（7）增设卸荷结构。例如，可在墙柱上增设预应力补强撑杆。（8）预应力锚杆加固。例如，将重力式挡土墙用预应力锚杆加固后，可提高其抗倾覆与抗滑力等。（9）局部拆除重做。砌体强度不足事故的处理方法可参见表3-2。3.2 3.2 砌体强度不足事故的分析与处理砌体强度不足事故的分析与处理某包装车间的跨度为12 m，为扩大车间而要接出一段厂房，使车间形成L形，如图3-

18、1所示。扩建部分在施工过程中突然倒塌，造成4名施工人员死亡。3.2 3.2 砌体强度不足事故的分析与处理砌体强度不足事故的分析与处理 砌体强度不足事故的处理案例3.2.3事故概况事故概况1.3.2 3.2 砌体强度不足事故的分析与处理砌体强度不足事故的分析与处理 图3-1 某包装车间的平面图和局部剖面图（a）包装车间平面图 （b）局部剖面图 3.2 3.2 砌体强度不足事故的分析与处理砌体强度不足事故的分析与处理厂房原车间及扩建部分均为单跨单层，有轻型吊车（起重量为10 kN）。扩建部分的跨度为12 m，采用钢筋混凝土双铰拱屋架（标准构件），屋架间距为4.5 m，承重墙厚为370 mm，带24

19、0 mm300 mm的砖垛。屋面采用4.5 m1.5 m槽形板，屋面为普通做法（平均厚度为100 mm的水泥焦砟保温层，20 mm水泥砂浆找平层，二毡三油防水层，上撒小豆石），吊车梁支于带壁柱的砖墙上，吊车梁顶标高为4.250 m。屋架下弦标高为5.800 m，屋架支于托墙上。托墙梁（240 mm450 mm）支于墙垛子上。扩建部分的施工质量一般，材料（MU7.5砖、M5砂浆）均合格。3.2 3.2 砌体强度不足事故的分析与处理砌体强度不足事故的分析与处理事故分析事故分析2.设计单位和施工单位结合结构形式、施工方法等对事故进行了综合的调查分析，并采取措施加以处理。托墙梁与吊车梁基本在同一高度，

20、若设计成整体，则屋面荷载、屋架及上段墙体的重量可通过托墙梁传给带壁柱的墙体。但设计者将托墙梁与吊车梁分开，中间空有70 mm的间隙，这样由屋面传来的荷载与上段墙体只压在240 mm300 mm的砖垛上，形成局部承压。而设计人员没有对此进行局部承压验算。经复核，这部分局部承压强度严重不足，这是造成事故的直接原因。3.2 3.2 砌体强度不足事故的分析与处理砌体强度不足事故的分析与处理（1）按设计荷载计算。MU7.5砖、M5砂浆的抗压强度 f=1.37 MPa=1.37 N/mm2，承压面积 A 1=300240=72 000 mm2，影响面积 A 0=（300+2402）240=100 800

21、mm2。局部承压提高系数为 3.2 3.2 砌体强度不足事故的分析与处理砌体强度不足事故的分析与处理（2）按倒塌时的实际情况复核。MU7.5砖、M5砂浆砌体受压强度标准值取 f k=2.055 N/mm2，则局部承压强度 f k1=1.220.92.055=2.26 N/mm2。施工中厂房倒塌时，上部传来的实际荷载为168.6 kN，由此可得和砌体强度不足造成事故一样，砌体刚度和稳定性不足也是造成事故的重要原因之一，且不易被发现。3.3 3.3 砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理3.3 3.3 砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理砌体刚度和稳定性不足事故的

22、分析与处理 砌体刚度和稳定性不足事故的原因分析3.3.1砌体刚度不足事故的原因分析砌体刚度不足事故的原因分析1.一些比较空旷的建筑物，如仓库等，由于设计构造不良，或选用的计算方案欠妥，或者门窗洞口对墙面削弱过大等，均会造成建筑物在使用过程中刚度不足，出现颤动，甚至倒塌。3.3 3.3 砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理砌体稳定性不足事故的原因分析砌体稳定性不足事故的原因分析2.砌体稳定性不足事故通常是指墙或柱的高厚比过大，或者施工原因导致结构在施工阶段或试用阶段出现失稳变形。发生砌体稳定性不足事故的主要原因在于：设计时没有验算高厚比，违反了砌体设计规范有关

23、限值的规定；砌筑砂浆实际强度达不到设计要求；施工顺序不当，如纵横墙不同时砌筑，导致新砌纵墙失稳；施工工艺不当，如灰砂砖砌筑时浇水，导致砌筑中砌体失稳；挡土墙抗倾覆、抗滑移稳定性不足等。3.3 3.3 砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理 砌体刚度和稳定性不足事故的处理方法3.3.2砌体刚度和稳定性不足事故可能危及施工或使用阶段的安全，因此应进行认真的分析与处理，常用的方法有如下几种：（1）应急措施与临时加固。对那些因强度或稳定性不足可能倒塌的建筑物，应及时支承，防止事态恶化；若临时加固有危险，则不要冒险作业，应画出安全线严禁无关人员进入，防止不必要的伤亡。3

24、.3 3.3 砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理（2）校正砌体变形。校正砌体变形时可采用支撑顶压，或采用钢丝、钢筋校正砌体变形后再进行加固等方式处理。（3）封堵孔洞。因墙身留洞过大造成的事故既可采取封堵孔洞、恢复墙整体性的处理措施，也可在孔洞处增做钢筋混凝土框进行加强。3.3 3.3 砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理（4）增设壁柱。增设壁柱有明设和暗设两类，壁柱材料可用同类砌体，或用钢筋混凝土，或用钢结构，如图3-2所示。其中，图3-2（a）为钢筋混凝 土暗柱加固；图3-2（b）为钢暗柱加固，并用圆钢插入砖缝加强；图

25、3-2（c）为明设空心方钢柱加固，并用扁钢锚固在砖墙中；图3-2（d）为增设砖壁柱，内配钢丝网；图3-2（e）为明设钢筋混凝土柱加固。图3-2 增设壁柱 3.3 3.3 砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理 图3-3 加大砖柱截面 1原有砖柱；2加设钢筋网；3加砌围套（5）加大砌体截面。用同种材料加大砖柱截面，有时也加配钢筋，如图3-3所示。3.3 3.3 砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理（6）外包钢筋混凝土或钢。此方法常用于柱子加固。（7）改变结构方案。如增加横墙，变弹性方案为刚性方案；将柱承重改为墙承重；在山墙上增

26、设风圈梁（墙长较小时）等。（8）增设卸荷结构。例如，在墙柱上增设预应力补强撑杆。3.3 3.3 砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理（9）预应力锚杆加固。例如，将重力式挡土墙用预应力锚杆加固后可提高其抗倾覆、抗滑移的能力，如图3-4所示。图3-4 预应力锚杆加固挡土墙 1钢筋混凝土梁；2钻孔，741 m；3泄水孔3.3 3.3 砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理（10）局部拆除重做。此法用于柱子强度、刚度严重不足时。砌体刚度和稳定性不足事故的处理方法参见表3-2。3.3 3.3 砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理砌体刚

27、度和稳定性不足事故的分析与处理 砌体刚度和稳定性不足事故的处理案例3.3.3事故概况事故概况1.上海市某单层仓库，长30 m，采用砖墙柱承重 和装配式整体楼面，局部平面如图3-5所示。仓库内设3t桥式吊车轨，顶标高为4.000 m，屋架下弦标高为5.500 m，墙顶标高为 6.500 m。该工程按刚性方案设计，竣工使用后，吊车开动引起房屋颤动。图3-5 局部平面3.3 3.3 砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理事故分析事故分析2.该工程按刚性方案设计，首先应复查是否全部符合规范的有关要求。砌体结构设计规范（GB 500032011）关于房屋静力计算方案选择

28、的规定和墙的要求是一致的。该工程长30 m，两端为240 mm厚砖墙，根据砌体结构设计规范（GB 500032011）的规定,可按刚性方案进行计算。对于刚性方案的横墙，砌体结构设计规范（GB 500032011）有如下规定：3.3 3.3 砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理（1）当横墙中开有洞口时，洞口的水平截面面积不应超过横墙截面面积的50%（该工程已达到或超过50%）。（2）单层房屋横墙的长度不宜小于其高度（该工程已不符合此规定）。因为横墙不能同时满足上述要求，所以应对该墙的刚度进行验算。该横墙的最大水平位移值已严重超出砌体结构设计规范（GB 5000

29、32011）规定的 H /4 000（H 为墙高），因此不能作为刚性方案的横墙。3.3 3.3 砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理事故处理事故处理3.处理事故时主要是加强山墙的刚度，使其满足上述全部要求，采取的措施有以下两条：（1）将山墙上3 m高的大门洞用240 mm厚的砖墙封堵，新旧墙体的连接采用拆除部分原墙砖或加设钢筋法，如图3-6所示。由于墙洞封堵后山墙的刚度提高，抵抗墙水平位移的截面惯性矩也得到提高，经验算，处理后墙水平位移已小于砌体结构设计规范（GB 500032011）规定的限值（H /4 000）。（2）采用扩大山墙砌体截面补强，如图3-7

30、所示。3.3 3.3 砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理 图3-6 封堵门洞构造3.3 3.3 砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理砌体刚度和稳定性不足事故的分析与处理 图3-7 山墙补强 1原山墙；2补强砌体 3.4 3.4 砌体局部倒塌事故的分析与处理砌体局部倒塌事故的分析与处理房屋倒塌事故在建筑工程中时有发生，它不仅带来人员的伤亡，还给工程本身带来了巨大的经济损失。尽管住房和城乡建设部为此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。3.4 3.4 砌体局部倒塌事故的分析与处理砌体局部倒塌事故的分析与处理 砌体局

31、部倒塌事故的原因分析3.1.1砌体局部倒塌最多的是柱、墙工程。砖拱倒塌虽然时有发生，但原因很简单，全是无设计或设计错误，加之砖拱的使用日益减少，这里仅介绍柱、墙破坏引起的局部倒塌。柱、墙砌体破坏引起倒塌的原因主要有以下几种：（1）设计构造方案或计算简图错误。例如，单层房屋长度虽不大，但一端无横墙，仍按刚性方案计算，必导致倒塌。又如，跨度较大的大梁（如大于14 m）搁置在窗间墙上，大梁和梁垫现浇成整体，墙梁连接节点仍按铰接方案设计计算，也可导致倒塌。再如，单坡梁支承在砖墙或柱上，构造或计算方案不当，在水平分力的作用下致使砌体倒塌等。3.4 3.4 砌体局部倒塌事故的分析与处理砌体局部倒塌事故的分

32、析与处理（2）砌体设计强度不足。不少柱、墙倒塌是由未进行设计计算造成的，事后经验算，发现其安全强度根本达不到设计规范的规定。此外，计算错误也会导致砌体设计强度不足。（3）乱改设计。例如，任意削减砌体的截面尺寸，导致承载能力不足或高厚比超过规范规定而失稳倒塌。又如，改预制梁为现浇梁，梁下的墙由原来的非承重墙变为承重墙而倒塌。（4）施工期失稳。例如，灰砂砖的含水率过高，砂浆太稀，导致砌体在砌筑中失稳垮塌。又如，毛石墙的砌筑工艺不当，又无足够的拉结力，也易导致砌体在砌筑中垮塌。再如，一些较高墙的墙顶没有安装构件，形成一端自由，使其易在大风等水平荷载作用下倒塌。3.4 3.4 砌体局部倒塌事故的分析与

33、处理砌体局部倒塌事故的分析与处理（5）材料质量差。强度不足或用断砖砌筑及砂浆实际强度低等均可能引起砌体倒塌。（6）施工工艺错误或施工质量低劣。例如，现浇梁板拆模过早，荷载传递至砌筑不久的砌体上，因砌体强度不足而倒塌；墙轴线错位后处理不当、砌体变形后用撬棍校直，配筋砌体中漏放钢筋，以及冬期采用冻结法施工，解冻期无适当措施等，均可导致砌体倒塌。（7）旧房加层。不经论证就在原有建筑上加层，因墙柱破坏而倒塌。3.4 3.4 砌体局部倒塌事故的分析与处理砌体局部倒塌事故的分析与处理 砌体局部倒塌事故的处理方法3.4.2仅因施工错误而造成的局部倒塌事故，一般采用按原设计重建的方法进行处理。但是，多数倒塌事

34、故均与设计及施工两方面的原因有关，这类事故均需重新设计并严格按照施工规范的要求重建。处理砌体局部倒塌事故时应注意以下事项：（1）排险拆除工作。局部倒塌事故发生后，对那些虽未倒塌但可能坠落垮塌的结构、构件，必须按下述要求进行排险拆除：3.4 3.4 砌体局部倒塌事故的分析与处理砌体局部倒塌事故的分析与处理 拆除工作必须自上而下进行。确定适当的拆除部分并应保证未拆部分结构的安全，以及满足修复部分与原有建筑的连接构造要求。拆除承重的墙、柱前，必须进行结构验算，确保拆除过程中的安全，必要时应设可靠的支撑。3.4 3.4 砌体局部倒塌事故的分析与处理砌体局部倒塌事故的分析与处理（2）鉴定未倒塌部分。对未

35、倒塌部分必须从设计到施工进行全面检查，必要时还应进行检测鉴定，以确定其是否可以被利用，怎样利用，是否需要补强加固等。（3）确定倒塌原因。重建或修复工程应在原因明确并采取针对性措施后进行，以避免处理不彻底，甚至引发意外事故。（4）选择补强措施。当原有建筑部分需要补强时，必须从地基基础开始进行验算，防止出现薄弱截面或节点。补强方法要切实可行，并抓紧实施，以免延误处理时机。3.4 3.4 砌体局部倒塌事故的分析与处理砌体局部倒塌事故的分析与处理事故概况事故概况1.砌体局部倒塌事故的处理案例3.4.2某市某教学楼为砖墙承重的56层混合结构，采用钢筋混凝土楼盖和屋盖，其平面布置如图3-8所示。整个建筑在

36、平面上被分为7段，图中所示的乙、丁段相同，地面以上为 5层，局部有地下室，乙段的平面布置如图3-9所示。图3-8 教学楼的平面布置3.4 3.4 砌体局部倒塌事故的分析与处理砌体局部倒塌事故的分析与处理该工程在施工装修阶段，乙段除楼梯间等4小间外突然全部倒塌，与乙段结构完全相同的丁段没有倒塌。图3-9 乙段的平面布置3.4 3.4 砌体局部倒塌事故的分析与处理砌体局部倒塌事故的分析与处理事故分析事故分析2.局部倒塌的原因很复杂，主要有以下几个方面：（1）地基不均匀沉陷产生较大的附加应力。倒塌部分是一个跨度较大、27 m长的空旷房屋，在地下局部布置了平面不规整的地下室，如图3-10所示。图3-1

37、0 乙段底层以下平面图 1倒塌部分；2未倒塌部分；3无地下室部分3.4 3.4 砌体局部倒塌事故的分析与处理砌体局部倒塌事故的分析与处理 图3-11 局部东立面图 1沉降缝；2丙段；3乙段；4墙面裂缝；5地下室墙；6灰土台阶在有地下室和无地下室的基础交接处沉降差较大，导致窗间墙上较早出现了集中的贯通裂缝（见图3-11），最终导致房屋倒塌。3.4 3.4 砌体局部倒塌事故的分析与处理砌体局部倒塌事故的分析与处理（2）选择结构计算简图不当。原设计大梁与墙连接节点应按铰接考虑，但由于1 200 mm300 mm的现浇大梁支承在砖 墙的全部厚度上，梁垫长为窗间墙宽（2 m），梁垫与梁一起现浇，即梁垫高

38、1.2 m，这种连接节点已接近刚接。用实际产生的弯矩和轴向力验算窗间墙，其承载能力严重不足，这是发生倒塌的主要原因。3.4 3.4 砌体局部倒塌事故的分析与处理砌体局部倒塌事故的分析与处理（3）结构材料使用不当。原设计要求底层和二层的砖强度等级为MU10，因现场的砖强度达不到要求，而将乙段和丁段梁下的窗间墙全部改为加钢筋混凝土芯的组合柱，其截面如图3-12所示。这种构造方法使较高强度的钢筋混凝土在偏心受压的窗间墙中不能充分发挥作用，而且二层的混凝土芯外砖厚仅为120 mm，混凝土振捣成型时，砌体容易变形，必然不能充分捣实，从而造成混凝土的质量很差。3.4 3.4 砌体局部倒塌事故的分析与处理砌

39、体局部倒塌事故的分析与处理 图3-12 钢筋混凝土芯组合柱的截面 1 6300；2 4拉筋，每10皮砖一层；36 10；4混凝土芯；5窗间墙 3.4 3.4 砌体局部倒塌事故的分析与处理砌体局部倒塌事故的分析与处理（4）施工质量差，如窗间墙组砌质量差、脚手架眼堵塞不严、混凝土芯有蜂窝、暖气管道孔洞削弱墙断面面积过多等。3.4 3.4 砌体局部倒塌事故的分析与处理砌体局部倒塌事故的分析与处理事故处理事故处理3.（1）改变局部倒塌的乙段的结构方案。用两跨钢筋混凝土框架替代已倒塌部分的砖混结构重新建造。（2）对存在隐患的丁段进行加固处理。贴着窗间墙增设钢筋混凝土柱，并在每根大梁跨中增设一根钢筋混凝土

40、柱，以减小窗间墙的荷载。3.5 3.5 砌体加固技术砌体加固技术扩大砌体截面法扩大砌体截面法1.砌体加固技术的种类3.5.1扩大砌体截面法适用于砌体承载力不足但有轻微裂缝，扩大面积不是很大的情况。一般柱和墙的承载能力不足时，可采用此法。采用扩大砌体截面法进行加固时的注意事项有如下几点：（1）砌筑材料要求。加大砌体截面的砖，砖的强度等级常与原砌体相同，而砂浆应比原来的等级提高一级，且最小不得低于M2.5。3.5 3.5 砌体加固技术砌体加固技术（2）连接构造方法。新旧砌体结合一般采用以下两种方法：钢筋连接。在旧砌体上每隔56皮砖的灰缝内打入 6钢筋，或者在砖上用冲击钻打洞，然后插入6钢筋，用M5

41、砂浆灌入孔洞锚固钢筋。新旧咬槎结合。在旧砌体上每隔4皮砖剔凿出一个120 mm深的槽，扩大部分的砌体要与此预留槽连接仔细，新旧砌体要形成锯齿形咬槎。3.5 3.5 砌体加固技术砌体加固技术（3）施工条件。砌筑准备。无论是钢筋连接还是新旧咬槎结合，都需要将旧砌体上的面层剔除掉，然后清洗干净凿口上的粉尘，最后经过润湿后再砌筑扩大的砌体部分。临时支撑。当旧砌体的承载能力不足，加固时又需要进行部分剔凿，导致砌体有效截面变小时，应对结构卸荷，即对结构加设临时可靠支撑后再进行施工。砌体砌筑。新砌体的含水率应为10%15%，砌筑砂浆应具有良好的和易性，砌筑时要保证新旧砌体接缝严密，水平灰缝及垂直灰缝的砂浆饱

42、满度都要达到90%以上。3.5 3.5 砌体加固技术砌体加固技术（4）承载能力验算。扩大砌体截面后的承载能力验算，一般可采用下述两种方法进行：简化计算。把新旧砌体作为一个整体，用原砌筑砂浆强度进行计算，按照砌体结构设计规范（GB 500032011）的有关规定进行验算。应力滞后。砌体扩大后的承载力由两部分组成，即原砌体的承载力和后加砌体的承载力。当原砌体已处于承载状态，后加砌体存在应力滞后，即当原砌体达到极限应力状态时，后加砌体一般达不到强度设计值，因此后加砌体的设计抗压强度值 f1应乘以折减系数0.9。承载力的验算公式为 N (fA +0.9 f1 A1）3.5 3.5 砌体加固技术砌体加固

43、技术式中，N 为荷载产生的轴向力设计值(kN)；为由高厚比及偏心距e查得的承载力影响系数；f 、f1分别为原砌体和后加砌体的抗压强度设计值(MPa)；A 、A1分别为原砌体和后加砌体的截面面积(mm2)。注意：在验算加固后的高厚比及正常使用极限状态时，不必考虑新加砌体的应力滞后影响，可按一般砌体计算公式进行计算。3.5 3.5 砌体加固技术砌体加固技术水泥砂浆和钢筋网砂浆面层加固水泥砂浆和钢筋网砂浆面层加固2.钢筋网应用呈梅花状布置的锚筋、穿墙筋固定于墙体上，钢筋网外保护层厚度不应小于10 mm；钢筋网四周应用锚筋、插入短筋或拉结筋等与楼板、大梁、柱或墙体可靠连接。试验和现场检测发现，钢筋网竖

44、筋紧靠墙面会导致钢筋与墙体无黏结，加固失效，采用5 mm的间隙可有较强的黏结能力，因此钢筋网片与墙面的间隙不应小于5 mm。结合工程经验，当原砌筑砂浆强度等级高于M2.5时，面层加固效果不大，因此，原砌体实际的砌筑砂浆强度等级不宜高于M2.5。试验结果表明，对砌筑砂浆强度等级为M2.5的墙体，钢筋间距以300 mm为宜，过疏或过密都不能使钢筋充分发挥作用。3.5 3.5 砌体加固技术砌体加固技术（1）用于加固水泥砂浆面层和钢筋网砂浆面层的材料及构造应符合下列要求：面层的砂浆强度等级宜采用M10。水泥砂浆面层的厚度宜为20 mm，钢筋网砂浆面层的厚度宜为35 mm。钢筋网的钢筋直径宜为4 mm或

45、6 mm；网格尺寸，实心墙宜为300 mm300 mm，空斗墙宜为200 mm200 mm。3.5 3.5 砌体加固技术砌体加固技术 单面加面层的钢筋网应采用 6的L形锚筋，双面加面层的钢筋网应采用 6的S形穿墙筋连接；L形锚筋的间距宜为600 mm，S形穿墙筋的间距宜为900 mm。钢筋网的横向钢筋遇有门窗洞时，单面加固宜将钢筋弯入洞口侧边锚固，双面加固宜将两侧的横向钢筋在洞口处闭合。底层的面层，在室外地面下宜加厚并伸入地面下500 mm。3.5 3.5 砌体加固技术砌体加固技术（2）加固水泥砂浆面层和钢筋网砂浆面层的施工应符合下列要求：面层的施工顺序是：原有墙面清底、钻孔并用水冲刷，孔内干

46、燥后安设锚筋并铺设钢筋网，浇水湿润墙面，抹水泥砂浆并养护，墙面装饰。原墙面碱蚀严重时，应先清除松散部分，并用13的水泥砂浆抹面，已松动的勾缝砂浆应剔除。3.5 3.5 砌体加固技术砌体加固技术 在墙面钻孔时，应按设计要求先画线并标出锚筋或穿墙筋的位置，然后用电钻在砖缝处打孔，穿墙孔的直径宜比S形筋的直径大2 mm，锚筋孔的直径宜为锚筋直径的1.52.5倍，其孔深宜为100120 mm，锚筋插入孔洞后可采用水泥基灌浆料、水泥砂浆等填实。铺设钢筋网时，竖向钢筋应靠墙面并采用钢筋头支起。抹水泥砂浆时，应先在墙面刷水泥浆一道，再分层抹灰，每层厚度不应超过15 mm。面层应浇水养护，防止阳光暴晒，冬季应

47、采取防冻措施。板墙应采用呈梅花状布置的锚筋、穿墙筋与原砌体墙连接；其左右应采用拉结筋等与两端的原有墙体可靠连接；底部应有基础；板墙上下应与楼（屋）盖可靠连接，至少应每隔1 m设置穿过楼板且与竖向钢筋等面积的短筋，短筋两端应分别锚入上下层的板墙内，其锚固长度不应小于短筋直径的40倍。3.5 3.5 砌体加固技术砌体加固技术板墙加固板墙加固3.3.5 3.5 砌体加固技术砌体加固技术（1）板墙的材料和构造应符合下列要求：混凝土的强度等级宜采用C20，钢筋宜采用HPB300级或HRB335级热轧钢筋。板墙的厚度宜为60100 mm。板墙可配置单排钢筋网片，竖向钢筋可采用 12（对于HRB335级钢筋

48、，可采用 10），横向钢筋可采用 6，间距宜为150200 mm。3.5 3.5 砌体加固技术砌体加固技术 板墙与原有墙体进行连接时，可沿墙高每隔0.71.0 m在两端各设1根 12的拉结钢筋，其一端锚入板墙内的长度不宜小于500 mm，另一端应锚固在端部原有的墙体内。单面板墙宜采用 8的L形锚筋与原砌体墙连接，双面板墙宜采用 8的S形穿墙筋与原砌体墙连接；锚筋在砌体内的锚固深度不应小于120 mm；锚筋的间距宜为600 mm，穿墙筋的间距宜为900 mm。板墙的基础埋深宜与原有基础相同。3.5 3.5 砌体加固技术砌体加固技术（2）板墙加固施工时应符合下列要求：板墙加固施工的基本顺序、钻孔注

49、意事项同“水泥砂浆和钢筋网砂浆面层加固”的要求。可用支模浇筑或喷射混凝土工艺进行板墙加固，应采取措施使墙顶与楼板交界处的混凝土密实，浇筑后应加强养护。3.5 3.5 砌体加固技术砌体加固技术增设抗震墙加固增设抗震墙加固4.重砌和增设抗震墙的结构材料宜采用与原结构相同的砖或砌块，也可采用现浇钢筋混凝土。（1）当增设砌体抗震墙加固房屋时，抗震墙的材料和构造应符合下列要求：砌筑砂浆的强度等级应比原墙体的实际强度等级高一级，且不应低于M2.5。墙厚不应小于190 mm。3.5 3.5 砌体加固技术砌体加固技术 墙体中宜设置现浇带或钢筋网片加强，可沿墙高每隔0.71.0 m设置与墙等宽、高度为60 mm

50、的细石混凝土现浇带，其纵向钢筋可采用36，横向系筋可采用6，其间距宜为200 mm；当墙厚为240 mm或370 mm时，可沿墙高每隔300700 mm设置一层焊接钢筋网片，网片的纵向钢筋可采用34，横向系筋可采用4，其间距宜为150 mm。墙顶应设置与墙等宽的现浇钢筋混凝土压顶梁，并与楼盖、屋盖的梁（板）可靠连接；可每隔500700 mm设置 12的锚筋或M12锚栓连接；压顶梁的高度不应小于120 mm，纵筋可采用4 12，箍筋可采用6，其间距宜为150 mm。3.5 3.5 砌体加固技术砌体加固技术 抗震墙应与原有墙体可靠连接，可沿墙体高度每隔500600 mm设置26且长度不小于1 m的