摘要：通過(guò)對(duì)某高層住宅樓樓板事故情況介紹，對(duì)出現(xiàn)事故的樓板進(jìn)行了的檢測(cè)與鑒定，對(duì)事故產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析與確定，并對(duì)提出的多個(gè)加固方案進(jìn)行了對(duì)比分析，介紹了最終所選方案的技術(shù)特點(diǎn)；總結(jié)了該事故應(yīng)當(dāng)吸取的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，該工程事故的處理過(guò)程及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)值得廣大工程技術(shù)人員借鑒。
關(guān)鍵詞：樓板；事故；檢測(cè)；鑒定；加固
中圖分類號(hào)：TU754 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-828X（2013）03-0-02
隨著我國(guó)城市建設(shè)的高速發(fā)展，出現(xiàn)了大量的高層建筑物。同時(shí)，隨著房地產(chǎn)業(yè)的興起，高層住宅也越來(lái)越多。由于設(shè)計(jì)、施工和管理上的大意，高層住宅質(zhì)量問題頻發(fā)，輕則影響結(jié)構(gòu)的使用和耐久性能；重則危及結(jié)構(gòu)安全，或無(wú)法使用，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)建筑物不能滿足當(dāng)前的工程性能要求時(shí)，必須進(jìn)行局部或整體的加固、改建或重建。如果能夠通過(guò)必要的檢測(cè)與鑒定，科學(xué)地評(píng)估這種損傷的程度和規(guī)律，及時(shí)采取有效處理措施，通過(guò)對(duì)破損的結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固修復(fù)，可以提高其承載能力，改善結(jié)構(gòu)的工作性能，使這些結(jié)構(gòu)仍能滿足人們對(duì)建筑物安全性、適用性和耐久性的要求，從而達(dá)到繼續(xù)正常使用的目的。同時(shí)，也要總結(jié)相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，以避免類似問題的再次出現(xiàn)。
從節(jié)約投資和可持續(xù)發(fā)展的原則來(lái)看，在結(jié)構(gòu)物功能沒有完全喪失，只是減弱及安全度下降的情況下，不可輕言拆除或重建，可優(yōu)先考慮對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)與加固處理。本文將以某高層住宅樓樓板工程事故為例，對(duì)樓板進(jìn)行檢測(cè)和鑒定，對(duì)事故產(chǎn)生的原因進(jìn)行綜合分析；總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，并有針對(duì)性地提出加固處理措施，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)，在滿足各項(xiàng)性能要求的前提下，最大程度的減少損失。
一、工程事故概況
某新建高層住宅，地上23層，地下一層；剪力墻結(jié)構(gòu)。2011年8月初該樓9-23層客廳樓板（8.5m×6.3m），其平面布置見圖1。在施工完畢，尚未使用的情況下發(fā)現(xiàn)客廳處樓板出現(xiàn)了明顯可見的下?lián)�，樓板表面的平整度出現(xiàn)嚴(yán)重偏差，最大處超過(guò)10cm；樓板沿平行于長(zhǎng)跨方向出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，大量的板中出現(xiàn)多條裂縫；為了全面掌握樓板出現(xiàn)損傷的情況，分析其成因，給后續(xù)處理提供技術(shù)依據(jù)，對(duì)該樓9-23層客廳樓板進(jìn)行了相關(guān)檢測(cè)鑒定。
圖1 樓面結(jié)構(gòu)平面布置圖
二、檢測(cè)鑒定的內(nèi)容與結(jié)果
1.構(gòu)件損傷及變形：通過(guò)對(duì)該建筑客廳樓板損傷情況進(jìn)行檢查；現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)9-23層客廳樓板都存在不同程度的開裂和變形現(xiàn)象。對(duì)每層樓板的撓度和裂縫情況進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果表明，大部分板塊的撓度在40～60mm之間，最大撓度達(dá)到72mm；而且，此時(shí)樓板除了自重，尚無(wú)其它荷載，變形遠(yuǎn)超規(guī)范允許值。所檢測(cè)板塊的板底全部出現(xiàn)肉眼可見裂縫，其典型分布如圖2所示，寬度主要在0.2～0.4mm之間，最大達(dá)到0.47mm；同時(shí)板面在墻邊及四角均出現(xiàn)多道裂縫。
2.混凝土強(qiáng)度檢測(cè)：該建筑地面以下一層及地面以上一層混凝土構(gòu)件（梁、板、墻）的混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C30，二層以上為C25�，F(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)抽取該建筑樓板構(gòu)件，采用鉆芯法與回彈法相結(jié)合對(duì)其混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明，大部分構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度能夠滿足要求，有少量的板強(qiáng)度不足，個(gè)別板塊只有15～16MPa；且在檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)部分板塊中出現(xiàn)夾砂現(xiàn)象，總體可判定混凝土質(zhì)量不佳。
3.構(gòu)件截面尺寸檢測(cè)：現(xiàn)場(chǎng)對(duì)該建筑客廳樓板的厚度（扣除面層）進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)選擇不同點(diǎn)對(duì)板厚進(jìn)行測(cè)量。檢測(cè)結(jié)果表明，普遍存在板厚度不足的問題，且大量的板塊厚度不均勻，表現(xiàn)為四周厚，中間�。黄渲兴闹馨搴穸嘣�135～150mm，而中間板厚多在105～125mm；厚度差值在20～40mm。
4.構(gòu)件鋼筋配置檢測(cè)：現(xiàn)場(chǎng)對(duì)該建筑隨機(jī)抽取混凝土樓板構(gòu)件，采用鋼筋位置探測(cè)儀檢測(cè)受力鋼筋配置情況，并用局部剔鑿表面混凝土進(jìn)行驗(yàn)證，檢測(cè)結(jié)果表明，鋼筋總體配置情況符合設(shè)計(jì)要求，但也存在鋼筋間距偏差較大的問題。
5.構(gòu)件保護(hù)層厚度檢測(cè)：該建筑混凝土樓板保護(hù)層厚度設(shè)計(jì)值為15mm�，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)該建筑隨機(jī)抽取混凝土板構(gòu)件，采用鋼筋位置探測(cè)儀檢測(cè)保護(hù)層厚度情況，并用局部剔鑿表面混凝土進(jìn)行驗(yàn)證，檢測(cè)結(jié)果表明，保護(hù)層厚度極不均勻；其中，板面負(fù)筋的保護(hù)層明顯偏大，多在30mm以上，最大值達(dá)到40mm以上；板底正筋的保護(hù)層基本正常，但個(gè)別位置偏小，最小值只有5mm。明顯不符合設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范的要求。
6.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)核查：該混凝土樓板設(shè)計(jì)承載力滿足要求；樓板厚度設(shè)計(jì)值為150mm，板厚度取值偏小，剛度不足，不符合混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范相關(guān)要求；同時(shí)，配筋構(gòu)造也不符合江蘇省“住宅工程質(zhì)量通病控制標(biāo)準(zhǔn)”的相關(guān)要求。
7.樓板承載力驗(yàn)算分析：根據(jù)檢測(cè)結(jié)果及相關(guān)規(guī)范要求，采用PKPM系列結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件，對(duì)客廳樓板現(xiàn)有結(jié)構(gòu)承載力進(jìn)行驗(yàn)算。板塊實(shí)際計(jì)算彎矩見圖3。驗(yàn)算時(shí)樓板的混凝土強(qiáng)度取值均按每層實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)取值，樓板厚度取實(shí)測(cè)平均值，樓板鋼筋保護(hù)層厚度取實(shí)測(cè)平均值。驗(yàn)算結(jié)果表明，支座部分的承載能力嚴(yán)重不足，跨中截面基本滿足承載力要求。
經(jīng)鑒定，該工程9-23層客廳樓面板構(gòu)件安全性等級(jí)均為cu級(jí)及du級(jí)，安全性極不符合《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)au級(jí)的要求，已嚴(yán)重影響整體承載力，必須及時(shí)或立即采取措施。
三、事故原因分析
該工程事故的產(chǎn)生其原因是多方面的，下面將在設(shè)計(jì)、施工與管理方面進(jìn)行闡述。
1.設(shè)計(jì)方面
客廳的板塊尺寸較大，應(yīng)在設(shè)計(jì)構(gòu)造上采取相應(yīng)的措施�；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50010-2010）9.1.2第2條規(guī)定，現(xiàn)澆混凝土板的尺寸宜符合下列規(guī)定：板的跨厚比：鋼筋混凝土單向板不大于30，雙向板不大于40。而本工程中板的跨厚比達(dá)到了42，且規(guī)范中還要求“當(dāng)板的荷載、跨度較大時(shí)宜適當(dāng)減小”，設(shè)計(jì)人員顯然未能很好理解規(guī)范的意圖，當(dāng)板跨較大時(shí)，構(gòu)件的承載力容易滿足，但撓度和裂縫寬度卻極易超標(biāo)。 江蘇省“住宅工程質(zhì)量通病控制標(biāo)準(zhǔn)”：7.1.1第5條要求，“當(dāng)板寬急劇變化時(shí)，鋼筋直徑不應(yīng)小于8mm，間距不大應(yīng)于100mm，并應(yīng)在板的上表面配置縱橫兩個(gè)方向的溫度筋”。 而本工程中的板寬顯然屬于急劇變化的，但鋼筋間距為150mm，且未加配溫度筋。
2.施工方面
通過(guò)檢測(cè)和調(diào)查、收集相關(guān)施工與監(jiān)理記錄，可判定在此工程事故中，施工方面的問題是事故發(fā)生的主因。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
�。�1）表現(xiàn)在施工的控制水平較差，如板厚不均勻，鋼筋間距不均勻等；
�。�2）其次是現(xiàn)場(chǎng)管理較為混亂，主要表現(xiàn)在板負(fù)筋位置不準(zhǔn)確，保護(hù)層厚度明顯過(guò)大，施工時(shí)的鋼筋保護(hù)未做好，造成板面在支座處開裂；
�。�3）存在有偷工減料現(xiàn)象，主要表現(xiàn)在樓板厚度不足，混凝土振搗不密實(shí)，現(xiàn)場(chǎng)清理不干凈等，嚴(yán)重影響混凝土的強(qiáng)度；
�。�4）模板及支撐體系剛度明顯不足，由于該板跨度及荷載較大，而施工方對(duì)此未采取相應(yīng)措施，造成施工期間整個(gè)模板及支撐體系明顯下沉；
�。�5）養(yǎng)護(hù)不足，拆模過(guò)早；由于后期施工期間進(jìn)入秋冬季，溫度下降，高空風(fēng)速加大，水份散失快，混凝土收縮加��；同時(shí)混凝土硬化速度變慢，拆模時(shí)間未做調(diào)整，混凝土強(qiáng)度不足，造成板開裂、下?lián)稀?nbsp;
在上述原因中，板負(fù)筋位置不準(zhǔn)確，樓板厚度不足，模板及支撐體系剛度不足是引起該項(xiàng)事故的主因。
3.管理方面
本工程大跨樓板事故的發(fā)生，凸顯了整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)管理的混亂，設(shè)計(jì)中的大跨板未能引起足夠的重視；施工中的諸多問題也未能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并予以糾正。過(guò)多地關(guān)注成本和工程進(jìn)度，忽視了對(duì)于工程質(zhì)量的管理。
四、事故處理要點(diǎn)與加固方案的選擇
通過(guò)以上的檢測(cè)與分析，對(duì)事故的基本現(xiàn)狀和產(chǎn)生的原因有了總體的把握，為后續(xù)的事故處理提供了原始的資料，而加固方案的確定則影響到加固的成本和加固的效果。本工程事故處理的首要目標(biāo)就是如何恢復(fù)板的變形，其次才是裂縫處理和板的補(bǔ)強(qiáng)。該工程陸續(xù)提出了多個(gè)加固方案，基本情況如下：
方案一：該工程最先提出的加固方案其主要措施如下，板底貼碳纖維補(bǔ)強(qiáng)，同時(shí)兼顧封閉裂縫；板面加做鋼筋混凝土疊合層，在對(duì)板進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)的同時(shí)，兼顧板面找平。該方案很好地解決了承載能力的問題，同時(shí)也兼顧了耐久性，成本也不高。但未能解決板底下?lián)系膯栴}；普遍40～60mm的撓度絕非能夠通過(guò)抹灰層就能解決的。后又提出采用千斤頂頂撐的措施，但通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)需要同時(shí)頂撐多層樓板，設(shè)備占用量太大，成本太高。
方案二：其主要思想非常簡(jiǎn)單，對(duì)于撓度未超規(guī)范要求的，采用方案一中的補(bǔ)強(qiáng)措施；對(duì)于撓度超過(guò)規(guī)范要求的，則將板拆除重做；此方案很快被否定，主要在于拆除成本高，且易對(duì)相鄰結(jié)構(gòu)造成二次損傷；同時(shí)由于該工程主體已結(jié)束，大量吊送施工材料，垂直運(yùn)輸解決成本太高。以上兩個(gè)方案均為原主體設(shè)計(jì)單位提出，其方案未能很好解決加固成本和加固效果的平衡，加固方案的確定既要滿足結(jié)構(gòu)的功能要求，又要便于實(shí)施，要有良好的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)還應(yīng)兼顧社會(huì)和環(huán)境效益。
方案三：其主要的加固措施包括以下幾個(gè)方面，板底不作補(bǔ)強(qiáng)加固處理，僅對(duì)裂縫進(jìn)行灌縫及封閉加強(qiáng)處理；板面主要采取兩個(gè)措施；首先，鑿除板支座處的部分混凝土（支座處保護(hù)層厚度過(guò)大），設(shè)置部分預(yù)應(yīng)力鋼筋，通過(guò)預(yù)應(yīng)力效益恢復(fù)板的變形同時(shí)封閉裂縫，預(yù)應(yīng)力鋼筋在提高板支座負(fù)彎矩承載能力的同時(shí)，也提高了板跨中正彎矩承載能力；其次，板面做疊合層，加大板厚，找平板面，并在疊合層中配置部分鋼筋，提高板承載能力，同時(shí)防止板面開裂。
最終該工程選擇了加固方案三，該方案應(yīng)用預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)很好地解決了板塊下?lián)献冃蔚膯栴}，同時(shí)也解決了結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)、裂縫封閉、板面找平等問題。在滿足結(jié)構(gòu)性能的同時(shí)，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，充分利用原有板的性能，施工方便，社會(huì)不良影響小。
五、結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)該工程事故的檢測(cè)與分析，以及后期加固方案的選擇，總結(jié)了大量的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，主要有以下幾個(gè)方面：
1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分理解規(guī)范條文的用意，對(duì)于一些比較特殊的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，要予以充分的重視，避免因慣性思維而產(chǎn)生設(shè)計(jì)上的失誤；
2.設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)施工技術(shù)有所了解，對(duì)于易發(fā)生問題的情況應(yīng)有一定的預(yù)見性，事先采取預(yù)防性措施，避免問題的發(fā)生；
3.加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的管理，細(xì)節(jié)決定成敗，許多不經(jīng)意的小問題可能會(huì)累積成大事故；
4.不要掉入“經(jīng)驗(yàn)”的陷阱，所有的經(jīng)驗(yàn)都是有一定的前提的，客觀條件變了，而不知靈活地采取應(yīng)對(duì)措施，死搬所謂的“經(jīng)驗(yàn)”，往往會(huì)掉入陷阱。
5.工程事故的處理，是一門非常專業(yè)的技術(shù)，加固方案的確定更應(yīng)聽取多方面的建議，尤其是相關(guān)專業(yè)人員的意見，不應(yīng)局限于原設(shè)計(jì)單位。
6.加固方案的確定不應(yīng)僅僅考慮結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)，要兼顧多方面的要求，尋求一個(gè)最佳的交匯點(diǎn)。
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