建筑事故分析处理第四讲

建筑事故分析处理第四讲第一页，共91页。本讲主要内容木结构事故组合屋架事故特种结构事故桥梁事故安装工程事故结构耐久性事故常见渗漏事故第二页，共91页。木结构事故第三页，共91页。2010.11.13清华学堂火灾为了迎接百年校庆，清华大学百年建筑、学校标志性建筑之一——清华学堂在修缮中发生火灾（凌晨1时01分）。第四页，共91页。过火面积800平方米，无人员伤亡，造成直接经济损失18万余元。第五页，共91页。清华学堂清末兼管学部和外务部的军机大臣那桐于宣统辛亥年(1911年)为清华学堂题写了校名。著名的四大导师梁启超、王国维、陈寅恪、赵元任以及著名考古学家李济，文学家吴宓等曾会聚在此。当年老校长梅贻琦曾有名言，大学，非大楼之谓也，乃大师之谓也，其中的大楼即是指清华学堂的德式建筑。拥有大楼、也拥有大师的清华，是一个时代的骄傲。第六页，共91页。清华学堂轻描淡写的通报：“不对主体结构构成影响”就在6天之前，北京市文物局刚刚开过文保单位防火会议，6天之后，大火就吞噬了清华学堂。因做伪证拘留八人员，其中北京第三建筑工程有限公司被合并处罚8万元。河南恒昌防水防腐有限公司合并处罚4万元。对于清华大学将会追究它监管责任不落实责任施工方无文物修缮资质第七页，共91页。杭州景区牌坊倒塌2012年08月12日，杭州市吴山广场河坊街西头，三三两两的行人从清河坊牌坊下经过。突然“轰”的一声，3层楼高的牌坊倒了下去：两人死亡一人受伤系木结构与混凝土基座断裂所致第八页，共91页。第九页，共91页。杭州景区牌坊倒塌清河坊牌坊建成于2001年10月，为木质榫头插入钢筋砼基座式结构。牌坊基础为钢筋砼结构，外侧由石质包裹，上部为木结构。“上周台风前我们曾对街区历史建筑进行检查，当时没有发现牌坊有倒塌征兆，从外观上无法看出木质牌楼内部是否腐蚀。第十页，共91页。仿古建筑---短命建筑？2010.9.12，重建仅10年，被认为是杭州西湖“最上镜”景点之一的集贤亭，在午后的一阵疾风骤雨后，瞬间坍塌倾入湖中。第十一页，共91页。第十二页，共91页。三台阁倒塌2006年6月10日风雨过后倒塌2004年建成！！第十三页，共91页。最牛问责：西湖管委会：“倒塌的原因是风，要处理看来只能处理风了。”

“弱不禁风”！！！！集贤亭、河坊街牌坊、三台阁均由“杭州市园林设计院股份有限公司”设计第十四页，共91页。部分古建筑（木结构）现状第十五页，共91页。“我去山西主要是为寻访元代及以前的木结构古建筑，并非专程去看破庙，这次看的40余座中，没想到竟然有近半数是屋顶坍塌漏雨的，痛心之至。”……唐大华，山东德州，IT行业的自由职业者第十六页，共91页。改变受力途径的事故案例某临街砖木结构平房，长12m，开间4m，跨度8m，三榀，1975年建。因拓路而向内退0.5m结果开门营业11天屋顶坍塌第十七页，共91页。木屋架支点腐烂屋顶坍塌2001.6.7，宁波一教室发生屋顶坍塌事故,1死14伤教学楼建于1983年，房屋结构为三层砖混结构，屋面结构为木屋架、水泥桁条、小青瓦屋面。事故原因：1.木屋架下弦标高与北侧檐沟标高设置错误，木架北端下弦杆底与北面檐沟几乎齐平，檐沟排水不畅，造成积水，使木屋架长期浸水受潮发生霉烂腐朽；2.教室设置了木屑板吊平顶，却未设置相应的通风设施和检查孔，加速了木质霉烂，致使日常检查难以发现隐患。木屋架的后墙支座支点木材腐烂，导致屋顶坍塌。

第十八页，共91页。华县教室倒塌砸伤15学生2003.9.23房屋年久失修屋架失衡，加上近日阴雨侵袭，从而造成大梁断裂致房屋倒塌。第十九页，共91页。小结木结构事故：地震，火灾，降雨，风致倒塌，腐蚀，虫害，人为…….梁思成、林徽因故居“保护性拆除”蒋介石重庆行营“维修性拆除”第二十页，共91页。第二十一页，共91页。古建筑—尤其古代木建筑的保护刻不容缓！第二十二页，共91页。第二十三页，共91页。第二十四页，共91页。第二十五页，共91页。第二十六页，共91页。第二十七页，共91页。组合屋架事故第二十八页，共91页。定义钢-砼组合屋架：上弦为钢筋砼或预应力砼构件，下弦为型钢或钢筋，顶接点为刚接或铰接（三铰组合屋架）。屋架杆件少，自重轻，受力明确，构造简单，施工方便，适用于农村地区的中小型建筑。钢-木组合屋架：第二十九页，共91页。原青岛第一针织厂（沈阳路）第三十页，共91页。特种结构事故第三十一页，共91页。1963意大利瓦依昂-Vajont水库事故当时世界最高的混凝土双曲薄壁拱坝-267米1963年10月9日（蓄水3年后），大坝上游突然有2亿多立方米的山体滑入水库，下滑速度大于30m/s!15-30s内水库内壅起175米高巨浪巨浪自大坝上100米高处直泻而下，7min内席卷了了山谷内的5个村庄，4000人丧生。令人奇怪的是，翌日清晨，水库如常，大坝安然无恙。第三十二页，共91页。顶宽5m，底宽25m第三十三页，共91页。第三十四页，共91页。第三十五页，共91页。1963意大利瓦依昂某水库事故调查表明，由于连续4周的降雨，没过了大坝边上的山坡，将1.5亿吨的泥石自山坡滑入长7公里、深300m的水库中，使等量的水从库中排出，这些水席卷了它在山谷中遇到的一切。大坝的设计者都忽略了这一危险，没有制订持续检查山坡状况及其加固的措施。第三十六页，共91页。其实，灾难发生前已经出现数次滑坡，未得到重视第三十七页，共91页。大坝迎水面第三十八页，共91页。大坝背水面第三十九页，共91页。瓦依昂大坝窄窄的坝顶

第四十页，共91页。滑坡上游堰塞湖第四十一页，共91页。滑坡陡倾滑面

第四十二页，共91页。坝下峡谷第四十三页，共91页。1975河南溃坝事故1975年8月，在河南省驻马店等地区，板桥、石漫滩两座大型水库，竹沟、田岗两座中型水库，58座小型水库在短短数小时内相继垮坝溃决，近60亿立方米的洪水肆意横流。第四十四页，共91页。1975河南溃坝事故1015万人受灾，超过2.6万人死难，倒塌房屋524万间，冲走耕畜30万头。纵贯中国南北的京广线被冲毁102公里，中断行车16天，影响运输46天，直接经济损失近百亿元，成为世界最大最惨烈的水库垮坝惨剧。板桥水库高24.5米的大坝溃决时，出库洪峰声如山崩地裂，形如倒海翻江。第四十五页，共91页。1975河南溃坝事故洪水所到之处，建筑、树木一瞬间消失了踪影。干流水面上，人头攒动，拼命挣扎、呼救。遇难人的尸体和猪、羊、牛、马、鸡、鸭等动物尸体，顺水漂流。遂平火车站50吨的火车车厢被冲走5公里，铁轨被扭成麻花形……。第四十六页，共91页。1975河南溃坝事故板桥水库8日凌晨1时垮坝后，仅一小时，洪水就冲进45公里外的遂平县城，一些人或被途中的电线、铁丝缠绕勒死，或被冲入涵洞窒息而死，更多的人在洪水翻越京广线铁路高坡时，坠入旋涡淹死。遂平县830平方公里的土地上，一片汪洋。洪水过处，大小村庄荡然无存。第四十七页，共91页。1975河南溃坝事故discovery中“10toptechnologicalcatastropheintheworld”节目中“人为技术错误造成的灾害”的第一名，居于印度博怕尔化工厂泄毒事件和前苏联切尔诺贝利核电站爆炸事件之上第四十八页，共91页。1975河南溃坝事故1975年河南板桥水库垮坝，打捞到的尸体10万多具，后续因缺粮、感染、传染引起的死亡14万，共24万多人死亡，与次年的最大自然灾害唐山大地震死人数相仿，比埃及阿斯旺水库垮坝还更祸害人。第四十九页，共91页。第五十页，共91页。水池上浮事故辽宁某市一矩形钢筋砼清水池。长34.1m、宽34.1m、高4.60m，设计容积为4000m3。±0.000相当于绝对标高65.65m。稳定地下水位深度为2.60～2.80m。地基持力层为卵石层，地耐力为350kPa。该工程开工时间为5月，至当年8月初清水池主体的底板、壁板、池内支柱顶板及导流墙均已完工。第五十一页，共91页。水池上浮事故8月中旬发现该清水池顶板、底板、砼柱及导流墙均出现不均匀沉降变形与裂缝，并且变形与裂缝逐渐增大，造成有的构件损坏第五十二页，共91页。水池上浮事故现场检测现场调查8月12日，清水池顶板施工完毕后遇雷电暴雨，当日中午12时左右，工地停电，水泵无法正常工作，地下水位暴涨至地表下1m左右。部分基坑侧壁出现塌方，将原降水水泵埋入地下，故无法在晚上18时恢复供电后及时降水。8月13日，现场恢复排水。经现场量测，池壁最高水位痕迹自池底素砼垫层起高为2.5m，基坑周边水痕迹高均3.0m第五十三页，共91页。宏观勘察该清水池顶板、底板均呈锅底状，据施工单位口述，事后曾发现清水池顶板标高高出原设计标高约300mm，并且每天都有回落、挠度变形。经宏观检查，顶板、底板、池内支柱、侧壁及池内导流墙均存在不同程度裂缝第五十四页，共91页。裂缝形态

(1)顶板裂缝顶板裂缝主要出现在顶板四周表面负弯矩区，为连续裂缝。裂缝在砂浆层表现比较明显，宽度达0.5mm以上。凿除表面砂浆层后，裂缝较小，宽度为0.3mm左右第五十五页，共91页。裂缝形态(2)底板裂缝检查中发现砼底板在距池壁约1m处存在环形裂缝（宽度约2mm左右）。其它部位由于池内存在积水和泥浆，裂缝无法观测，但从表面观查底板存在漏水点。第五十六页，共91页。裂缝形态(3)池内支柱裂缝多数支柱都存在不同程度开裂，支柱裂缝主要存在于柱根部和中部，均为横向水平裂缝，柱根部开裂较大，向柱中轴横向发展，最大裂缝达2mm。部分柱根部砼受挤压后脱落。柱中部由于侧向弯曲引起一侧水平开裂，柱裂缝表面最大宽度达2mm第五十七页，共91页。裂缝形态(4)导流墙裂缝导流墙为240mm厚砖墙。一般存在两种裂缝：一种裂缝为斜向裂缝，相对于沉降量较大柱呈正八字方向开裂；一种裂缝在墙体偏下部，为水平裂缝，裂缝最大宽度为6mm。第五十八页，共91页。裂缝形态(5)池壁裂缝四周池壁裂缝主要存在于底板与池壁施工缝处，为横向水平裂缝，部分裂缝存在漏水点。中间分隔池壁裂缝由中间池顶位置向两侧开展，呈八字形裂缝，裂缝宽度约0.3mm。第五十九页，共91页。宏观勘察(6)池底与地基空隙从清水池外观查，周边池底局部与地基间存在较大空隙(锹可以水平伸入)。第六十页，共91页。池顶现有标高测量利用水准仪对清水池顶板现有标高进行测量，并与原设计标高进行对比。经对比发现，水池顶板东北角标高较原标高高出257mm，其余角部标高也高出原标高200mm以上，周边标高高出131～232mm。第六十一页，共91页。强度检测根据《钻芯法检测砼强度技术规程》(CECS03∶88)的有关要求，现场对清水池底板、顶板、池内支柱、池壁砼进行钻芯取样，抽检上述构件砼现有强度。经检测，均大于25MPa。钢筋检测合格第六十二页，共91页。第六十三页，共91页。事故原因分析该市于8月12日中午的降雨，造成施工现场停电，使基坑排水无法正常进行，地下水位迅速上升，水浮力大于清水池自重，造成清水池上浮。清水池上浮时，基础四周土石进入池底周边空隙，部分基坑侧壁在暴雨中塌方，进一步造成土石进入清水池基底周边空隙。第六十四页，共91页。事故原因分析第二天上午供电和基坑排水恢复，地下水位下降，清水池回落，但由于土石已进入清水池下部空隙四周，致使清水池无法完全恢复至原设计标高，造成池底板的四周简支支撑，在清水池自重荷载作用下，底板产生弯曲变形。第六十五页，共91页。事故原因分析随着底板变形的增大，池内支柱也随之下沉，由于支柱与顶板为整体现浇砼结构，在较大变形影响下，支柱内产生较大轴向或弯曲拉应力，砼的抗拉能力较弱，故柱产生横向水平裂缝。顶板在柱拉力的影响下，也向下弯曲，顶板四周负弯矩区砼产生裂缝。由于底板及柱的较大变形，柱间导流墙受不均匀变形影响，出现两种裂缝，一种是斜向裂缝，另一种即墙体下部的水平裂缝。第六十六页，共91页。结构加固和防水维修地基加固由于底板与地基间产生较大空隙，应对整个清水池地基采用水泥压力注浆法进行地基加固处理。池底板加固池内支柱采用加大截面的方法加固。导流墙应在底板及支柱加固完毕后重新砌筑。顶板加固将顶板四周的连续裂缝进行封闭处理后，用珍珠岩水泥砂浆将顶板凹陷处找平，并用防水砂浆进行面层处理。第六十七页，共91页。结论该清水池为自来水蓄水池，是当地的生命线工程。出现事故后虽然经加固处理可以使用，但容积却损失了10%，工期延误了两个月，因此对于特种结构在按标准图施工中应严格按施工工序进行，对地下工程应注意降水，对生命线工程更应做好备用降水措施。第六十八页，共91页。第六十九页，共91页。第七十页，共91页。应注意类似工程的雨季上浮问题地下室筏板基础地下车库…….第七十一页，共91页。胶州某工地地下车库回填事故第七十二页，共91页。第七十三页，共91页。第七十四页，共91页。第七十五页，共91页。第七十六页，共91页。桥梁事故第七十七页，共91页。按主要承重结构体系分梁式桥拱桥悬索桥刚架桥斜拉桥组合体系桥等桥梁的主要结构形式福建晋江安平桥金门大桥第七十八页，共91页。福建晋江安平桥-我国现存古代最长的石桥-海港大桥福建泉州安海镇，花岗岩筑梁式石桥，长八百十有一丈（2255米），俗称五里桥，宽3-3.8m，桥墩361个，桥面石板宽厚各0.5-1m，长8-11m，最长20m，最大则重25吨。桥上筑憩亭5座。据《泉州府志》记载：宋绍兴八年僧祖派始筑石桥，未就。二十一年郡守赵令衿成之（1138-1151年）。

第七十九页，共91页。福建泉州洛阳桥-我国现存古代最早的石桥-海港大桥洛阳桥，原名“万安桥”。北宋泉州太守莆田人蔡襄主持建桥工程。从皇祐五年（公元1053年）至嘉祐四年（公元1059年），前后历七年之久，耗银一千四百万两，建成了这座跨江接海的大石桥。

采用“抛石筑堤，堤上筑墩”、“激浪涨舟，浮运架梁”的妙法架桥，用“种蛎固基法”将桥基与桥墩固结成一体。

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南宁大桥总长1315m，双向6车道，设计时速50km，是世界首座大跨非对称外倾斜拱桥，为半苜蓿叶形，以不同倾角向外倾斜，各用10根拉索相连。

林同炎先生一生共设计99座桥梁，南宁大桥是他生前设计的最后一座，也是他设计生涯中最具创新精神和技术含量的桥梁。林同炎先生于2003年在美国谢世。2009年9月21日南宁大桥建成通车。全曲线、外倾拱、非对称如蝶、如琴、如虹、如箭第八十一页，共91页。不同结构体系桥梁的特点梁式桥：包括简支板梁桥、悬臂梁桥、连续梁桥其中简支板梁桥跨越能力最小,一般一跨在8-20m.连续梁桥国内最大跨径在200m以下,国外已达