土木工程质量缺陷事故分析及处理PPT.ppt

,土木工程质量缺陷事故 分析及处理,,,,,1、工程事故频频发生,近年建筑施工安全事故统计 通过建设部官方网站公布 2007年，816起，死亡1004人 2008年，734起，死亡929人 2009年，335起，死亡398 2012年-2013年，272起，死亡384人,,工程事故现场图片,,,,,,2、毕业生对质量缺陷事故的认识、分析与处理能力较弱,,,,,,1、清楚本教材的基本框架结构,2、理解第一章涉及的概念、 原因、事故性质以及处理 的基本原则,,基本框架,,第一章 绪论,第二章 混凝土工程质量控制、缺陷和事故,第三章 砌体结构工程质量控制、缺陷和事故,第四章 钢结构工程质量控制、缺陷和事故,,第六章 道路工程质量控制、缺陷和事故,第七章 桥梁工程质量控制、缺陷和事故,第八章 防水工程质量控制、缺陷和事故,第九章 工程结构缺陷处理方法提要,第五章 地基和基础质量控制、缺陷和事故,,第一章 绪论,1.1土木工程质量特性,,1.1.1、工程质量概念它是指工程满足业主需要，符合国家法律、法规、技术规范标准、设计文件及合同规定的特性综合。,1.1.2、土木工程产品的特性，以建筑产品为例，可体现以下四个方面,（1）适用性即功能，是指工程满足使用目的的各种性能。包括理化、结构、使用、外观等性能。 （2）可靠性。是指工程在规定的时间和规定的条件下完成规定功能的能力。,中华人民共和国建筑法 中华人民共和国公路法 建设工程质量管理条例等,,1.1土木工程质量特性,,（3） 耐久性即寿命，是指工程在规定的条件下，满足规定功能要求使用的年限，也就是工程竣工后的合理使用寿命周期。 （4）安全稳定性，是指工程建成后在使用过程中保证结构安全、保证人身和环境免受危害的程度。,1.1.3、建筑物的建造过程还具有以下四个方面的特征,（1）单项性和群体性（协作） （2）一次性与长期性（不可逆） （3）高投入性与预约性（三峡、奥运会场馆） （4）管理特殊性和风险性（物价、天气）,1.2土木工程中的缺陷、破坏、倒塌、事故的概念,1.2.1缺陷 （1）定义是人为的或自然的原因，使建筑物、桥梁或道路等出现影响正常使用、承载力、耐久性、整体稳定性的种种不足的统称。,,（2）按严重程度不同分三类 A、轻微缺陷。他们并不影响建筑物、道路、桥梁的近期使用，也不影响结构的承载力、刚度及其完整性，但却有碍观瞻或影响耐久性。（道路、墙面） B、使用缺陷。他们虽不影响建筑结构、桥梁结构及道路的承载力，却影响其使用功能，或使结构的使用性能下降，有时还会使人有不舒适感和不安全感。（渗漏）,C、危及承载力缺陷。他们或表现为采用材料的强度不足，或表现为结构构件截面尺寸不够，或表现为连接构造质量低劣。（钢筋、混凝土）,,,1.2.2破坏 （1）定义破坏是指结构构件或构件截面在荷载、变形作用下承载力和使用性能失效的协议标志。,,A 、截面破坏，指构件的某个截面由于材料达到协议规定的某个应力或应变值所形成的破坏。 B 、构件破坏，指结构的某个构件由于达到某些协议检验指标所形成的破坏。,1.2土木工程中的缺陷、破坏、倒塌、事故的概念,1.2.3倒塌 （1）定义倒塌是建筑结构和桥梁结构在多种荷载 和变形共同作用下稳定性和整体性完全丧失的表现。,,（2）倒塌一般要经历以下几种规律性的阶段 A、结构承载力减弱 B、结构超越所能承受的极限内力或极限变形 C、结构的稳定性和整体性丧失 D、结构的薄弱部位先行突然破坏、倾倒 E、局部结构或整个结构倒塌,1.2土木工程中的缺陷、破坏、倒塌、事故的概念,结合案例,1.2.4事故及事故等级 1定义当土木工程的建筑物、桥梁、道路等处于非 正常设计、非正常施工、非正常使用的情况下或不能满 足适用性、安全可靠性和耐久性的要求时，即出现了质 量事故。土木工程结构的临近破坏、破坏和倒塌统称质 量事故。破坏称破坏事故，倒塌称倒塌事故。,（2）事故等级（书本p4，生产安全事故） A、特别重大事故，死亡人数30人以上，或1亿经济损失 B、重大事故，死亡人数10-30人，或5000万-1亿经济损失 C、较大事故，死亡人数3-10，或1000万-5000万经济损失 D、一般事故，3人以上死亡，1000万元以下经济损失,1.2土木工程中的缺陷、破坏、倒塌、事故的概念,（3）重大事故等级（建设部） A、一级重大事故 B、二级重大事故 C、三级重大事故 D、四级重大事故,（4）质量事故等级（公路工程） A、质量问题，（质量较差，经济损失20万以下） B、一般质量事故（分为一级、二级、三级一般质量事故） C、重大质量事故（分为一级、二级、三级重大质量事故）,1.2土木工程中的缺陷、破坏、倒塌、事故的概念,1.3造成质量缺陷事故的原因,1.3.1建筑工程质量问题有两类 （1） 装饰工程的质量问题，指建筑物中四个表面层 （屋面、顶棚面、墙面、地面）和各种配件（门窗、小 五金、水电暖管道等）的质量问题。 （2）结构工程的质量问题，指建筑物中承受竖向重力 荷载和水平荷载的结构构件的质量问题。,,1.3.2影响工程结构质量的技术因素 （1）荷载。设计时，对结构承受的荷载和作用估计不足，施工时或使用后的实际荷载严重超越设计荷载；环境条件与设计时的假定相比有重大的变化,,（2）图纸。设计时，所取用的计算简图与实际结构不符；施工时或使用后结构的实际受力状态与设计严重脱节。 （3）材料、头配件。设计时，选用材料、构配件不当，或对材料的物理力学性能掌握不够；施工时，采用的原材料存在着物理的和化学的质量问题，或选用的构配件不满足设计要求；使用期间，结构暴露在腐蚀性介质中未加以维护致使材料性质发生变化。 （4）设计时，所确定的构件截面过小或连接构造不当；施工时，所形成的结构构件或连接构造质量低劣，甚至残缺不全；使用后，对各种因素引起的构件损伤缺乏检验，不加维修，听任发展。,1.3造成质量缺陷事故的原因,（5）设计时，对地基、气象等自然条件和场地现状了解不够，甚至完全不了解；施工单位，在不充分掌握地基和场地现状，或者在不应有的气象条件下盲目施工；建设单位，提供了错误的勘察和气象资料。 （6）设计时，错误地依据设计规范或设计计算规程，严重违背设计规范和国家标准；施工时，违反操作规程，施工工序有误，运输安装不当，临时支撑失稳等。,1.3造成质量缺陷事故的原因,（7）设计文件，未经严格审查，在计算书和施工图中存在错误、矛盾、混乱和遗漏；施工质量失控、管理混乱、技术人员素质过低等。 （8）施工期间随意作设计变更，并提出不合理要求。,1.3.3我国工程结构质量事故的历史回顾 （1）建筑业蓬勃发展的四个高潮 第一高潮大跃进时期（1958-1960） 第二高潮文化大革命期间（1972-1976） 第三高潮建筑业经济体制改革的初期（20世纪 80年代） 第四高潮大发展时期（20世纪90年代）,1.3造成质量缺陷事故的原因,（2）今年来重大桥梁垮塌事故案例,1.3.4土木工程质量四要素质量链 p9 技术、管理、素质、社会环境,1.4.1质量事故分析过程,1.4质量事故分析的过程、性质和基本原则,（1）记录事故现场实况（现状保存、测量、谈 话、材料） （2）收集及调查与事故有关资料 （3）列出一切可能原因 （4）分析找出主导因素（初步的分析判断） （5）模拟实验检验主导因素的正确性 （6）解释事故全过程 （7）分析结论，总结教训,,,,,信息的 客观性,方法的科学性,原因的 综合性,,过程的回顾性,,判断的准确性,,结论的 教育性,2 混凝土工程中的质量控制、缺陷和事故,闽南理工学院 土木工程系,,土木工程质量缺陷事故分析及处理,混凝土结构工程图片,杭州湾跨海大桥,荆州火车站,站前广场,站内场景,施工中的混凝土工程,本 章 提 要,1、混凝土工程的特点、常见缺陷四因素,3、引起混凝土工程缺陷的常见因素、主要表现和防止措施,2、混凝土工程质量控制要点、常见缺陷事故的案例分析,2.1 引言,2.1.1混凝土结构的特点,可模性好，耐久，耐火性能好但，对侵蚀性介质抵抗力差，拌制混凝土过程易受环境影响,（1）材料选配不当,2.1.2混凝土工程缺陷常见四因素,（4）环境因素,（3）结构受力受约束，超越砌体承载力,（2）砌筑方法不符操作规程要求,2.2 混凝土工程质量控制要点,混凝土工程质量控制,（1）钢筋工程的质量控制,（4）预应力工程的质量控制,（3）混凝土工程的质量控制,（2）模板工程的质量控制,一、钢筋工程的质量控制,1、控制依据,钢筋在混凝土结构中，对工程的安全性、耐久性起着决定性的作用。 依据混凝土结构设计规范（GB50010-2010）,2、钢筋规范规定,3、钢筋工程施工作业图片,（1）梁、柱纵向受力普通钢筋应采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋；（2）箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、 HRBF500、HRB335、HRBF335钢筋； （3）预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。,钢筋工程施工作业图片展示,一、钢筋工程的质量控制,（1）钢筋材料进场 钢筋进场需进行检验力学性能实验 抗震设防要求 钢筋应平直、无损伤,缺陷表现钢筋材料品质不良 原因分析 施工单位管理不严格，或片面追求经济效益，进场钢筋无质量证明书，甚至采用地下作坊炼制的地条钢。 预防措施 提高质量意识，加强质量资料检查和现场复验。,4、钢筋不同阶段的常见缺陷,一、钢筋工程的质量控制,（2）钢筋加工 注意点弯钩与弯折的设计与控制 加工方法的控制宜采用机械方法、冷拉方法,原因分析 施工单位管理混乱，没有严格的检验制度。 预防措施 施工现场建立健全的质量检查制度；钢筋加工允许偏差严格按混凝土结构工程施工质量验收规范执行 。 专人负责，并做好钢筋的隐蔽工程记录。,缺陷表现钢筋加工制作差错、规格级别错误、下料长度和锚固长度不足,一、钢筋工程的质量控制,（3）钢筋连接 钢筋连接类型绑扎连接 焊接压力焊、熔焊 机械连接,原因分析 搭接连接要满足一定搭接长度的要求；焊接或机械连接易出现连接缺陷，如夹渣、气孔、弯折、裂纹、坏丝等。 预防措施 应严格按混凝土结构工程施工质量验收规范、 钢筋焊接及验收规程、钢筋机械连接通用技术规程要求进行施工和验收。,缺陷表现连接区段内接头过多，钢筋焊接接头缺陷、钢筋机械连接缺陷,一、钢筋工程的质量控制,（4）钢筋锚固和安装 最小锚固长度、钢筋位置的控制、混凝土保护层的设置,原因分析 施工人员未按图施工；施工管理不规范；检查制度不健全；存在谋取暴利，偷工减料现象；钢筋代换未考虑全面 预防措施 加强专业人员培训，做好技术交底；规范施工，控制安装偏差；健全检查制度；钢筋代换征得设计单位同意，同时考虑强度、变形、裂缝及抗震要求,缺陷表现钢筋（纵向、箍筋）安装偏差、错位；存在缺筋、少筋；,一、钢筋工程的质量控制,（5）钢筋其他可能存在的缺陷,后张法孔道留置不当 原因分析计算不准、仪器校正不及时且读数不准 防止措施制定具体施工方案、设备定期检查,钢筋锈蚀 表现锈蚀裂缝、混凝土保护层脱落 原因分析浇筑前未做除锈处理、钢筋丧失碱性保护 防止措施规范钢筋的储存和堆放、施工前进行除锈处理、加强捣实，保证混凝土的密实度,预应力钢筋张拉控制出现误差 原因分析检查不认真、储存堆放不规范 防止措施严格控制进场检查,二、模板工程的质量控制,1、控制依据,混凝土结构施工质量验收规范（GB50010-2010）,2、模板及支架的规范相关规定,3、模板及模架工程施工作业图片,设计依据工程结构形式、荷载大小、地基土类别、施工设备和材料供应等条件；要求足够的承载能力、刚度和稳定性，能可靠的承受浇筑混凝土的重量、侧压力以及施工荷载；拆除的顺序及安全措施按施工技术方案执行。,模板及支模架施工作业图片展示,梁模 板加 固图 片展 示,支模架坍塌事故图片展示,二、模板工程的质量控制,（1）模板引起的缺陷 模板应根据工程的结构形式、荷载大小、地基土类别、施工设备和材料供应等条件进行设计,缺陷表现 A、模板尺寸偏差 B、胀模，造成模板鼓出、偏移、爆裂甚至坍塌 C、木模板受潮膨胀形成裂缝 D、模板支撑下沉或局部失稳,4、模板工程的常见缺陷,二、模板工程的质量控制,原因分析 A、进场检查不严格，施工前未复查 B、模板侧向支撑刚度不够，模板太薄弱强度不足 C、防潮措施处理不到位 D、在施工过程中，管理不善。施工班组、操作技工不熟悉施工方法，盲目蛮干,预防措施 A、进场时，对模板规格尺寸、品种进行严格检查。浇筑前，多检查垂直度、中心线、标高等各部位尺寸 B、加强模板的侧向刚度（可采取增模板厚度、夹条、斜撑） C、避免采用过分干燥的木材做模板，且要做好防潮处理 D、模板的支架应进行设计和计算；施工前，应将支模基土夯实填平，设置垫层和垫块,二、模板工程的质量控制,（2）模板支架引起的缺陷 模板支架应根据工程的结构形式、荷载大小、地基土类别、施工设备和材料供应等条件进行设计,原因分析 支模前无切实可行的技术方案。模板上的荷载在支架截面产生的应力超过支架截面能承受的极限应力值，发生变形失稳 预防措施 支模前按规范进行设计，设计专门的施工方案，并确保支架稳固、可靠不变形。,缺陷表现支架系统失稳，施工楼层整体坍塌,二、模板工程的质量控制,（3）模板工程的其他可能缺陷,原因分析 A、在尚未建立足够的强度前，模板受到震动。 B、还没达到应有的强度就进行拆模，时间过早,缺陷表现 A、模板震动和过早拆模产生构件裂缝 B、预留孔洞和预埋件变位,预防措施 A、在强度未达到要求时，避免在施工中出现震动。注意支架的稳定性，消除通道震动对其上部混凝土凝结硬化的影响。 B、按照底模及其支架拆除时混凝土强度的要求，达到要求方可拆模，具体见p19表2.5,二、模板工程的质量控制,（1）模板工程事故概况 2005年9月25日22时左右，北京西单地区西西工程4号地项目施工人员在浇筑混凝土时，模板体系突然坍塌，造成6人死亡，21人受伤，2人下落不明的重大事故。,5、案例分析,（2）事故相关图片展示,二、模板工程的质量控制,（3）事故案例原因分析,A、模板施工方案未经审定就进行搭设； B、报审的模板支架施工方案及设计计算存在严重问题； C、缺乏严格的施工技术和安全管理措施； D、存在严重的支架材料质量问题。,二、模板工程的质量控制,（4）事故调查结论,A、技术安全责任调查结论 a、该工程模板支架设计方案编制粗糙，不能保证施工安全的要求 b、主要原因之一实际搭设模板支架立杆顶部伸出长度过大 c、主要原因之一调查发现现场模板支架搭设质量很差，造成支撑体系局部承载力严重下降 d、现场搭设模板支架中使用的钢管杆件、扣件、顶托等材料存在质量缺陷,二、模板工程的质量控制,B、管理责任调查结论 在模板支架搭设过程中，安全保证体系、安全人员配置、模板支架方案设计审批、安全生产技术交底、日常安全检查、隐患整改、模板支架搭设验收、材料进场验收等管理环节中存在严重问题，是事故产生的主要原因。,由此可知，模板施工的注意点 （1）施工前，应将支模基土夯实填平，设置垫层和垫块；（2）按规范进行设计，设计专门的施工方案，并确保支架稳固、可靠不变形。（3）注意模板支架的稳定性；（4）底模及其支架拆除时按照混凝土强度的要求进行施工。,三、混凝土工程的质量控制,1、控制依据,混凝土结构施工质量验收规范（GB50010-2010）,2、混凝土工程施工作业图片,混凝土工程施工作业图片展示,夜间浇捣混凝土施工,三、混凝土工程的质量控制,（1）与水泥有关的因素,A、水泥过期 影响水泥过期会导致水泥水化硬化，水泥强度降低 处理按过期水泥使用，应通过试验确定其强度 影响程度三个月后，水泥强度将降低1020； 六个月后，水泥强度将降低1530。,3、混凝土材料的控制,B、水泥受潮 防潮措施的处理（注意水泥的储存） 仓库如何存放垫起离地面300mm，离墙300mm 临时露天暂时存放防雨篷布盖严，且底部垫高,三、混凝土工程的质量控制,C、水泥中的有害物质（CaO、MgO、SO3等）,水泥进场检查出厂合格证或水泥物理实验报告，现场核实水泥品种、标号以及物理力学性能 水泥是否合格四指标强度、体积安定性、细度、凝结时间,D、水泥用量少、重要不足 计量误差施工拌制过程中造成水泥用量不足，混凝土强度降低控制计量的准确性 水泥袋装出厂量不足进场严格检验相关指标,三、混凝土工程的质量控制,E、水泥的水化热,混凝土的水化热是由水泥水化作用产生的，大部分水化热在水泥凝结硬化的13d内放出。,水化热产生原因及缺陷表现浇筑大体积混凝土时，由于水化热温度高，凝结加快，施工时必需的处理时间也应相应缩短，容易产生接茬不良，而且冷却时体积变化也大，使大体积混凝土更易开裂 水化热影响因素水泥的矿物组成、水泥的细度、加水量、养护温度有关,三、混凝土工程的质量控制,水化热采取措施 a、选择室外温度较低时进行浇筑； b、浇筑后的大体积混凝土应采取降温和控温措施，使内外温差不宜超过25oC c、选择水化热低的水泥，掺加有缓凝作用的外加剂，选择合适的砂石级配，尽量减少水泥用量，降低水灰比。,d、浇筑方案按体积大小选用三种方式 全面分层浇筑结构平面不大的结构 分段分层浇筑面积大但厚度不大的结构 斜面分层浇筑长度大于厚度3倍的结构,大体积混凝土浇筑方案,三、混凝土工程的质量控制,（2）粗、细骨料 配制混凝土所用粗、细骨料依据现行国家标准普通混凝土用砂质量标准及检验方法（JGJ5292）、普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法（JGJ5392）、建筑用砂（GB/T146842001）,注意不得采用风化砂、特细砂、铁路道渣以及用来源的砂、石参杂混合作为骨料材料,（3）水 拌制混凝土宜采用饮用水；当采用其他水源时，水质应符合混凝土用水标准（JGJ632006）的有关规定,三、混凝土工程的质量控制,（4）外加剂,外加剂选用依据混凝土性能的要求、施工及气候条件，结合混凝土原材料及配合比等因素试验确定品种及掺量混凝土外加剂（GB80761997）,含氯化物的外加剂的选用 注意混凝土中氯化物的总含量应符合混凝土质量控制标准（GB5016492）的规定,三、混凝土工程的质量控制,（1）配合比控制原则 提高单位体积水泥用量 用水量力求最少但符合和易性要求 选用使石子用量最多砂石级配合适的配合比,4、混凝土配合比的控制,（2）缺陷表现混凝土施工配合比不当 原因分析 机械的套用书本，不根据实际情况做配比试验；计量不准确 预防措施 按规定进行计算，并进行实验室试配和调整；控制允许偏差，满足相关规范要求,三、混凝土工程的质量控制,混凝土的施工过程包括 拌制、运输、浇筑、留置施工缝等,5、混凝土施工过程的控制,（1）缺陷表现 拌制过程控制不当时间、加料顺序 运输过程控制不当拌合物初凝、离析现象 浇筑不当存在缺陷蜂窝、麻面、凸凹不平、露筋、混凝土内部孔洞（空鼓）、夹渣等 施工缝留置不当形成薄弱部位,三、混凝土工程的质量控制,拌制搅拌方法不当，颠倒加料顺序；混凝土的搅拌时间太短； 运输施工组织不周全，搅拌混凝土的速度快于浇筑速度；临时停水、停电等，继续施工时仍采用已初凝的拌合料现场技术人员质量意识淡漠。 浇筑模板接缝不严密；垫块漏放、少放；振捣等操作未按施工规程规定；模板杂物未清理干净等。 留置施工缝混凝土浇筑前没有预先确定施工缝的位置，或施工缝留置和浇筑违反施工工艺要求。,（2）原因分析（四过程）,三、混凝土工程的质量控制,拌制A、机械搅拌，采用“一次投料法”。B、人工搅拌先干拌，再湿拌。严格掌握搅拌时间，最短搅拌时间应符合规范要求。 运输加强责任心和质量意识；运输道路尽量平坦，避免发生离析；运至浇筑地点如发生离析现象，必须在浇筑前进行二次搅拌。 浇筑加强对施工过程振捣的管理，制定合理的施工技术方案，明确各项操作要求。 施工缝留置位置应在结构内力较小且便于施工的部位；不应过早浇注施工缝（为了避免扰动）；浇注施工缝前应对已硬化的混凝土表面进行处理。,（3）预防措施（四过程）,三、混凝土工程的质量控制,（3）混凝土养护图片展示,（1）养护目的因为水泥水化作用的结果，而水化作用则需要适当的温度和湿度条件，因此为了保证混凝土有适宜的硬化条件，使其强度不断增长，必须对混凝土进行养护。,6、混凝土养护的控制,（2）养护方法自然养护和蒸汽养护。,混凝土养护图片展示,公路混凝土养护,浇 水 控 温,三、混凝土工程的质量控制,时间的控制浇水养护时间按水泥品种和混凝土性质而定，一般规定为7d 浇水养护温度的控制A、浇水养护平均温度大于或等于5。B、浇水次数，最初三天白天每隔2h浇水一次，夜间至少2次；以后每昼夜至少浇水4次 养护温度的保持草帘或麻袋覆盖混凝土保持湿润,（4）混凝土养护注意点（自然养护为例）,（5）案例分析 p47 实例2.5三层砖混结构混凝土工程 p49 实例2.6现浇钢筋混凝土框架结构的办公楼,四、预应力工程的质量控制,预应力工程的质量控制是对预应力筋、锚具、夹具、连接器等材料的进场检验，后张法预留管道设置或预应力筋布置，预应力筋张拉、放拉，灌浆直至封锚保护的一系列技术工作和完成实体的质量控制,1、原材料,（1）预应力筋进场时进行力学性能检验，依据预应力混凝土用钢绞线（GB/T52242003）、预应力混凝土用钢丝（GB/T52232002） （2）预应力筋使用前的外观检查应满足相关要求 （3）预应力筋用锚具、夹具和连接器应该设计要求采用,四、预应力工程的质量控制,2、制作与安装 p28,（1）预应力筋切割成工程所需长度 （2）预应力筋下料、锚具制作应满足要求 （3）预应力筋安装，其品种、级别、规格、数量必须符合设计要求 （4）先张法预应力施工时应选用非油类模板隔离剂，并应避免玷污预应力筋 （5）施工过程中应避免电火花损伤预应力筋；受损伤的预应力筋应给予更换 （6）浇筑混凝土前穿入孔道的后张法有粘结预应力筋，宜采取防止锈蚀的措施,四、预应力工程的质量控制,3、张拉与放张,（1）张拉前 必须对钢绞线和夹具内齿部分进行除油污、除水分、除浮锈处理 安装锚板和夹具时，使锚板完全落入锚垫板内，并且保证夹片与夹片之间缝隙尽量均匀一致 （2）张拉时混凝土强度符合要求、过程中应避免预应力筋断裂或滑脱 （3）张拉后，控制实际建立的预应力值与工程设计规定检验值的相对允许偏差，满足相关标准 （4）预应力筋的张拉力、张拉或放拉顺序及张拉工艺应符合设计及施工技术方案和相关规范的要求,四、预应力工程的质量控制,4、灌浆与封锚,（1）尽早进行孔道灌浆，应饱满、密实，完全裹住预应力筋 （2）灌浆用水泥浆的抗压强度不应小于30N/mm2 （3）灌浆水灰比要求 （4）预应力筋外露部分宜采用机械方法切断 （5）锚具的封闭保护应符合设计要求,2.3引起混凝土工程缺陷常见因素和主要表现,一、混凝土构件产生裂缝的机理及其特征描述,1、原因 自身，混凝土材料变形受约束所引起的内应力大于材料抗拉强度 受力、变形或环境因素,2、裂缝宽度与下列因素有关 受拉钢筋直径、拉应力大小、裂缝间距、受拉钢筋混凝土保护层厚度，另外光圆钢筋比螺纹钢筋及其他变形钢筋裂缝宽度大,2.3引起混凝土工程缺陷常见因素和主要表现,二、裂缝宽度与裂缝宽度控制,1、控制依据 混凝土结构设计规范（GB500102002）,2、不同地区协会对最大裂缝宽度的规定 （1）欧洲混凝土委员会和国际预应力协会规定最大裂缝宽度限值为 轻度暴露条件0.4mm 中等暴露条件0.2mm 严重暴露条件0.1mm,2.3引起混凝土工程缺陷常见因素和主要表现,（2）美国混凝土学会对最大裂缝宽度限值 干燥环境0.4mm 冻结环境（加防冻剂）0.18mm 潮湿空气、土壤中0.3mm 贮水构筑物0.1mm,三、裂缝评定标准和破坏的检验标志,评定标准优良、合格、较差、不合格 破坏的检验标志依构建受力情况而已，一般以裂缝宽度达到1.5mm为度,四、常见缺陷原因、特征和裂缝表现,1、材料混凝土缺陷原因、特征和表现 p32表2.18 2、施工混凝土缺陷原因、特征和表现 p33表2.19,3、受力、变形混凝土缺陷原因、特征和表现 p35表2.20 4、环境因素混凝土缺陷原因、特征和表现 p37表2.21,2.3引起混凝土工程缺陷常见因素和主要表现,五、混凝土缺陷的一般防治措施,1、材料选配不当 采取措施进场对原材料按照国家标准进行严格检查和验收的办法加以预防；对已发生的缺陷和裂缝，必须做长期详细的观察，认真查明其原因和质量问题的严重程度，研究制定其处理和加固方案,2.3引起混凝土工程缺陷常见因素和主要表现,2、施工过程控制不当 由于混凝土搅拌运输时间过长、浇筑速度过快、振捣不实、施工缝做法不当、模板走动等原因形成的裂缝，可以按照混凝土结构工程施工质量验收规范严格执行,3、养护不当 表现由于气候干燥、初期养护不好、混凝土早期受冻、大气温度湿度变化产生的裂缝 措施采取加强混凝土凝结硬化过程中的自然养护、蓄热养护，采用引气剂使混凝土内部均匀分布气泡，预留温度伸缩缝等措施加以预防,2.3引起混凝土工程缺陷常见因素和主要表现,4、承受荷载使构件产生过宽裂缝 合理进行设计、对已形成的裂缝采取加固措施,5、地基过大的不均匀沉降产生过宽裂缝,2.3引起混凝土工程缺陷常见因素和主要表现,6、使用和环境条件变化形成裂缝 （1）气候温度湿度的变化采用钢筋混凝土构件 （2）多次冻融作用补强或加固、保温措施 （3）侵蚀性介质剔除受腐蚀和损伤部位，给予 补强或加固 （4）地震震害的损伤抗震验算和抗震构造措施、 修复加固,（1）在设计时进行建筑物使用阶段的沉降验算； （2）若出现裂缝后应采取相应的加固措施,案例分析,工程基本概况 （1）江西某大桥工程，建设单位通过公开招标 选择顺通路桥公司和诚信监理公司分别作为承包人和监理人，并与其签订了施工合同和监理合同。该桥梁工程是政府投资修建的重点工程，合同工期三年。 （2）由于建设单位征地拆迁补偿工作未按计划完成，导致该桥梁工程开工期拖延了3个月。在不具备开工条件的情况下，建设单位要求监理单位下达开工通知书。同时，建设单位通知施工单位该工程提前一年完工通车。施工单位在各种施工管理文件尚未编制完成、各种规章制度尚未建立、各类施工人员尚未培训、各种防护用品和设施尚未配备等情况下仓促开工。,案例分析,工程基本概况 （3）在该桥梁主体工程基本完成以后，承包人项目经理部便开始安排部分施工人员去进行南引桥下部板梁支架的拆除工作。施工人员杨某（木工）被安排上支架拆除万能杆件，其在用割枪割断连接弦杆的钢筋后，就用左手往下推拉被割断的一根弦杆（弦杆长1.7m，重80kg），弦杆在下落的过程种，其上端的焊刺将杨某的左手套挂住（帆布手套），杨某被下坠的弦杆拉扯着从18m的高处坠落，头部着地，当即死亡。 事故原因分析 直接原因（1）工人违章施工，依照工程安全施工的相关管理规定，高空施工作业应当配备安全绳等基本安全设备，但本案显然没有；（2）工人违章施工的直接原因是因为施工单位未配备安全设备也未严格进行安全施工管理两大因素导致。,案例分析,间接原因（1）工人缺乏必要的安全施工培训，违反了工程施工前必须进行安全施工培训的相关规定；（2）施工单位安全管理制度未建立，管理也不严，导致施工现场管理松散；（3）建设单位在不具备开工条件的前提下要求监理单位下达开工令；（4）监理单位在施工单位安全设备、安全教育、安全制度均不到位的情况下未拒绝建设单位要求而同意批准开工，施工中未能发现或未按其职权责令改正，安全监督落实不力。以上因素埋下了安全事故的发生隐患。,案例分析,事故预防及对策 预防工作的重点建立一套行之有效并得到切实落实的安全管理制度。 本案中安全制度、安全设备、安全教育、安全管理就存在很大的漏洞，制度和法律得到不到切实的执行是发生事故的最根本原因。因此，将安全制度置于较高的地位去执行，一旦不能落实，不管有没有发生事故都要进行严厉的刑事、行政和经济惩罚，逼迫施工、建设、监理等单位的相关责任人不得不把各自的工作责任落实下去，这才是有效的方法。这也就是所谓的严防死守，容不得半点松懈，毕竟人命关天，从事工程行业的人总该有点最起码的做人良心吧。 换个角度理解，既然安全事故难以阻止，但至少建设、施工、监理以及相关管理部门的经办人员应当在安全管理的程序和制度上做到应尽的职责，以避免承担事故责任，恐怕也是一个很容易让人理解的问题。,3 砌体结构工程中的质量控制、缺陷和事故,闽南理工学院 土木工程系,,土木工程质量缺陷事故分析及处理,万里长城八大奇迹之一,赵州桥世界上最早的空腹式石拱桥,大雁塔西安的象征,都江堰世界水利文化的鼻祖,砌体,本 章 提 要,1、砌体结构工程的特点、砌体性能的基础,3、引起砌体结构工程缺陷的常见因素、主要表现和防止措施,4、砌体结构工程中常见的几类质量缺陷事故及其处理,2、砌体工程质量控制要点,3.1 引言,3.1.1砌体结构的特点,1材料的复合性和低强度；（p87） 2结构的空间性和多功能； 3构件的受压性和大截面； 4砌筑的手工性和现场制作。,从以上四个方面，得出砌体结构的特点,（1）材料（块材、砂浆） （2）构件 （3）结构 （4）施工砌筑,由此，质量控制 （1）块材的质量控制 （2）砂浆的质量控制 （3）砌筑时的质量控制,3.1.1砌体结构的特点,缺陷常见四因素 （1）材料选配不当 （2）砌筑方法不符操作规程要求 （3）结构受力受约束，超越砌体承载力 （4）环境因素,砌体质量缺陷存在的根本原因,,砌体本身,砌体是由小块块材和砂浆粘结叠合所组成,施工砌筑技术与质量,,举例说明 （1）受中心压力的砖柱 （2）在压力和剪力共同作用下的砖墙,（1）受中心压力的砖柱,（2）在压力和剪力共同作用下的砖墙,3.1.2 砌体性能的基础,3.1.2.1块材性能的基础 块材种类1烧结普通砖；2烧结多孔砖；3非烧结蒸 养砖；4工业废料砌块；5混凝土空心砌块;6石材等,3.1.2.2粘土砖对砖砌体性能的影响因素,1强度（抗压强度、抗折强度） 2吸水率和饱和系数（反映密实度） 3质地（含杂质情况） 4抗风化性能（耐久性的体现） 5外观质量（尺寸偏差、弯曲度、缺棱角等）,粉煤灰砌块、混凝土小型空心砌块、料石（影响因素p89）,砂浆性能的基础,1、砂浆的定义它是指是由胶凝材料、细骨料和水按适当比例配制而成的材料。,（1）强度（粘着力、粘结强度）,（2）变形（竖向、横向）,（3）和易性（流动性、保水性）,2、砂浆对砌体性能的影响因素,3.2 砌体工程质量控制要点,3.2.1块材的质量控制粘土砖,质量依据标准烧结普通砖GB51012003（23）,（1）外观及尺寸控制（允许偏差） （2）强度（取样，试验） （3）冻融试验（吸水率、饱和系数） （4）石灰爆裂试验 （5）泛霜试验 （6）吸水率和饱和系数试验 （7）放射性物质,3.2 砌体工程质量控制要点,3.2.1块材的质量控制混凝土小型空心砌块,质量依据标准普通混凝土小型空心砌块 GB2391997,（1）规格尺寸 （2）强度 （3）干缩率 （4）抗冻性 （5）自然碳化系数,3.2 砌体工程质量控制要点,3.2.2砂浆的质量控制,1、材料的选用 （1）水泥（出厂时间、品种选用、配料精度） （2）砂子（宜中砂、勾缝可用细砂） （3）砂浆含泥量（砂浆级别不同而不同）,（4）掺合料（石灰膏、粉煤灰、磨细生石灰粉） （5）拌制砂浆用水（要求） （6）材料的配合比（试验配制，不得套用）,3.2 砌体工程质量控制要点,3.2.2砂浆的质量控制,2、拌制,（2）人工拌制（泌水现象、时间的控制、原则 随拌随用）,（1）机械拌制（时间规定投料结束算起不得 少于1.5分钟）,3.2 砌体工程质量控制要点,3、强度要求（M15、M10、M7.5、M5.0、M2.5）,（1）老规范与新规范等级划分的区别 （2）如何检验（标养状态抗压强度）,（3）每逢什么情况必须检验（每一个楼层、 每250立方同等级的体积） （4）如何判定合格（参见相关规范）,3.2 砌体工程质量控制要点,4、和易性要求,（1）沉入度又叫稠度，是表征砂浆流动性的实验数值；流动性，砂浆在自重或外力作用下流动的性能,（2）分层度水泥砂浆的保水性指标，分层度指水泥砂浆装入分层度桶前，测定砂浆的稠度，将静止一定时间并去掉分层度桶上面三分之二的砂浆，再做一次稠度，两次的稠度差 （注意水泥砂浆、混合砂浆的区别）,3.2 砌体工程质量控制要点,3.2.3砌筑时的质量控制砖砌体,1、砖墙墙体尺寸的控制 （1）砌墙前的控制（轴线、门窗洞口线、标高等） （2）墙面的轴线位置、表面平整等允许偏差的控制 （见p94表3.11、3,12）,2、砖墙砌筑方法的控制 （1）实心砖一顺一丁、梅花丁或三顺一丁 （2）块砖排列原则（上下错缝，内外搭砌）,（3）不宜采用“包心砌法” （4）三一砌筑法（一块砖，一铲灰，一揉压。建议采用）,3.2 砌体工程质量控制要点,3.2.3砌筑时的质量控制砖砌体,3、砖砌墙体砌筑时的构造控制,（1）转角处与交接处的接槎 注意同时砌筑施工 （2）承重墙与隔断墙的连接 引阳槎、钢筋布置要求 （3）相邻施工段的高差 设置位置变形缝及门窗洞口上 高差距离不得超过一层楼层高或4m,3.2 砌体工程质量控制要点,3.2.3砌筑时的质量控制混凝土小型空心砌块,1、铺浆砌筑法 （1）铺浆长度（2-3m）、和易性沉入度（50-70mm） （2）灰缝厚度（水平与竖向8-12mm） （3）每天砌筑高度要求（1.8m，雨天为1.2m）,2、浇筑芯柱混凝土 （1）搭接位置（基础或基础梁位置）、搭接长度控制 （2）砌筑原则随砌随灌随捣实 （3）柱芯的作用抗震,3.2 砌体工程质量控制要点,3.2.3砌筑时的质量控制混凝土小型空心砌块,3、墙面及尺寸要求 墙面应垂直平整，组砌方法正确，砌块表面完善，无损坏开裂现象。 砌块墙体尺寸允许偏差应符合要求（p92表3.7）,3.3 引起砌体结构工程缺陷的常见因素、主要表现和防止措施,,1、缺陷的常见因素,2、缺陷的主要表现,3、缺陷的防止措施,3.3.1形成缺陷和防止措施,1、砌体结构的缺陷常见因素,（1）材料选配不当,（2）砌筑方法不符操作规程要求,（3）结构受力受约束，超越砌体承载力,（4）环境因素,3.3.1形成缺陷和防止措施,本节以砖砌体进行讨论 3.3.1.1材料选配不当,,（1）砖 常见缺陷外观质量差，强度不足和耐久性不满足要求,防止措施 （1）进场检验外观、强度、耐久性等的检验 （2）选砖注意点（不使用欠火砖、过火砖和严重变形砖）,3.3.1形成缺陷和防止措施,,（2）砂浆 常见缺陷强度不足、和易性差（流动性、保水性）,产生原因A、强度不足计量不准、塑化材料过量或材质不高、搅拌不均等 B、和易性差水泥用量不足、塑化材料质量差、砂子过细、搅拌时间短，搅拌不均、拌好的砂浆存放过久等,3.3.1形成缺陷和防止措施,砂浆缺陷的防止措施 强度过低A、现场试配（粘结力、粘结强度） B、采用重量比而非体积比 C、严格控制塑化材料质与量 D、搅拌分两次投料,和易性差采用混合材料、水泥品种的控制、宜用中砂,3.3.1形成缺陷和防止措施,3.3.1.2施工违反操作规程,（1）砌体组砌混乱 现象多层砖上下通缝、包心砌法、里外砖不咬 合，采用大量半砖、七分砖 防止措施搭接长度（至少砖长）、砌筑方法,（2）水平砂浆层不饱满 现象