工程搶險(xiǎn)三例——廠房滑移、大廈失穩(wěn)與樓房失火

1、 返回總目錄 第16章工程搶險(xiǎn)三例廠房滑移、大廈失穩(wěn)與樓房失火教學(xué)提示：當(dāng)人類(lèi)最終覺(jué)醒以后，自相殘殺的戰(zhàn)爭(zhēng)將會(huì)日漸減少，而由于人類(lèi)對(duì)地球的過(guò)度開(kāi)發(fā)，自然災(zāi)害、人為過(guò)失災(zāi)害則將日漸嚴(yán)峻。因此，工程搶險(xiǎn)將是工程師們面臨的一大挑戰(zhàn)。2004年，在上海召開(kāi)的首屆世界工程師大會(huì)上，人們就對(duì)以上問(wèn)題達(dá)成了共識(shí)。這里列舉的三例工程搶險(xiǎn)只能作為參考。教學(xué)要求：建議引導(dǎo)學(xué)生，面對(duì)播放太平洋海嘯、巴基斯坦地震的電視屏幕和一些工程搶險(xiǎn)成功的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)錄畫(huà)面去思考問(wèn)題，加強(qiáng)鍛煉。工程搶險(xiǎn)有別于消防隊(duì)或救援隊(duì)的緊急救援行動(dòng)，前者著重于工程安全的保護(hù)，后者著重于人身安全的搶救。在多數(shù)場(chǎng)合下，雙方的緊密配合很有必要，這樣才有可

2、能圓滿地完成任務(wù)。因此，作為指揮工程搶險(xiǎn)的工程師，不僅要有扎實(shí)而全面的技術(shù)功底，還要具備救護(hù)隊(duì)員們勇敢機(jī)智的職業(yè)素養(yǎng)與獻(xiàn)身精神。工程搶險(xiǎn)任務(wù)是在緊急條件下臨危受命，事前也許對(duì)工程的歷史情況比如工程地質(zhì)條件、設(shè)計(jì)圖樣資料、施工檔案記錄既不熟悉，對(duì)事故發(fā)展過(guò)程比如結(jié)構(gòu)裂損、變形、位移等異?，F(xiàn)象和當(dāng)前現(xiàn)狀也未作過(guò)了解與研究，一切仍很陌生。但險(xiǎn)情就在眼前，只能憑直觀或憑現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)事人的介紹去觀察、思考與分析判斷，并迅速而果斷地提供切實(shí)可行的應(yīng)急方案。其中的難度和風(fēng)險(xiǎn)是可想而知的，這 是對(duì)工程師的最大考驗(yàn)?，F(xiàn)結(jié)合發(fā)生在江西的某硅酸鹽材料制品廠廠房滑移事故、發(fā)生在武漢的某18層大廈失穩(wěn)事故和發(fā)生在江西與湖南的

3、兩起火災(zāi)事故的搶險(xiǎn)過(guò)程來(lái)進(jìn)行一些論述。 廠房滑移搶救方案的選擇 大廈失穩(wěn)搶險(xiǎn)方案選擇 大樓失火搶救方案選擇 本章內(nèi)容思考題與習(xí)題關(guān)于衡陽(yáng)火災(zāi)搶救過(guò)程中塌樓事件述評(píng) 廠房滑移搶救方案的選擇 一. 情況掌握對(duì)于指戰(zhàn)員來(lái)說(shuō)，要善于爭(zhēng)取時(shí)間掌握情況，避免盲目行動(dòng)。對(duì)于廠房滑移事故來(lái)說(shuō)，必須掌握的情況包括以下幾方面。1. 環(huán)境鑒定既然定性為廠房滑移事故，首先必須弄明白究竟是區(qū)域性的小環(huán)境山體滑移，還只是工程本身的相對(duì)滑移，或是結(jié)構(gòu)構(gòu)件的局部滑移，因此進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的第一件事是對(duì)環(huán)境地質(zhì)條件進(jìn)行鑒定。如果周?chē)h(huán)境出現(xiàn)樹(shù)木歪斜“醉”倒、地面產(chǎn)生裂縫和陷落、山體崩塌失穩(wěn)、地下水流異常等跡象，就可以斷定這些屬于區(qū)域性

4、地質(zhì)活動(dòng)現(xiàn)象，那么搶險(xiǎn)難度也就增加了。此時(shí)，應(yīng)該以讓人員逃避為上策。若不是地質(zhì)活動(dòng)現(xiàn)象，就應(yīng)該以搶救為重點(diǎn)。廠房滑移搶救方案的選擇 2. 裂縫定性任何事故的發(fā)生發(fā)展過(guò)程與結(jié)構(gòu)裂縫現(xiàn)象是息息相關(guān)的。只要對(duì)結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)的所有裂縫的產(chǎn)狀和走向、傾角與開(kāi)裂的時(shí)間過(guò)程進(jìn)行了全面研究與分析，就不難對(duì)事故進(jìn)行定性。能否搶救，怎樣搶救，心中也就有了底。3. 滑移定量既然根據(jù)眼前的情況初步判斷為廠房滑移，就必須對(duì)滑移進(jìn)行定量觀測(cè)。定量觀測(cè)必須注意兩點(diǎn)，一是測(cè)量基點(diǎn)必須從遠(yuǎn)處引入，并進(jìn)行相應(yīng)的跟蹤觀測(cè)，以審定其相對(duì)滑移情況，確定其滑移性質(zhì)究竟屬于整體滑移還是局部滑移。并隨時(shí)掌握其滑移變化情況，以便采取應(yīng)急措施。 廠

5、房滑移搶救方案的選擇 二. 原因分析掌握了以上基本情況，就可以分析出滑移現(xiàn)象的確切原因?；剖鹿室话阌上铝袔追N原因引起。(1) 地動(dòng)、滑坡、或地層蠕動(dòng)現(xiàn)象引起的建筑物整體蠕動(dòng)或滑移。(2) 地基局部剪切破壞引起的基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)局部滑移與傾斜。(3) 地基不均勻下沉引起的一面坡沉降曲線導(dǎo)致建筑物的傾斜，并引起相應(yīng)的一面坡滑移(蠕動(dòng))。三. 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估如果經(jīng)過(guò)分析確認(rèn)為屬于第一類(lèi)原因引起的整體滑移，則風(fēng)險(xiǎn)最大，必須進(jìn)行區(qū)域性滑坡防治。工作量較大，但畢竟還是可以治理的。如果經(jīng)分析確認(rèn)屬于第二類(lèi)或第三類(lèi)原因引起的滑移現(xiàn)象，則風(fēng)險(xiǎn)不是很大，只要搶救及時(shí)，工程量也不會(huì)很大。四. 方案選擇只要切實(shí)摸清了情況，

6、找出了原因，處理方案的選擇并不難，實(shí)施難度也不會(huì)大，甚至見(jiàn)效還比較快。一切貴在抉擇要果斷，行動(dòng)要迅速，對(duì)癥下藥，就可立竿見(jiàn)影。一般以采用錨拉樁或抗滑墩治理滑移見(jiàn)效最快。廠房滑移搶救方案的選擇 五.工程實(shí)例江西某硅酸鹽材料制品廠廠房滑移事故山崩、滑坡是土木工程師的勁敵。大的山崩、滑坡對(duì)工程具有很大的破壞性，然而滑坡、山崩畢竟出現(xiàn)在地表，只要認(rèn)真考察，正確分析，多方著手，還是可以防治的。江西某硅酸鹽制品廠廠房滑移事故就是一例。該廠房建于風(fēng)化千枚巖山坡下，屬于鋼筋混凝土門(mén)架及磚混組合結(jié)構(gòu)、毛石砌基礎(chǔ)。由于千枚巖具有內(nèi)摩擦角小、水穩(wěn)性差的特性，容易出現(xiàn)山崩、滑坡等現(xiàn)象。該廠址附近已有先例，當(dāng)初選址時(shí)即

7、已存有戒心。廠房主體結(jié)構(gòu)剛完成，就出現(xiàn)了如下跡象：A軸線上的擋土墻挾持A.13與A.14兩個(gè)柱基向前滑移。具體表現(xiàn)為A軸線上擋土墻面上出現(xiàn)八字形裂縫No.1.13，軸線上A與B之間擋土墻面上則出現(xiàn)了往里傾的斜裂縫No.2。此外，B、E軸線上的12及78開(kāi)間墻面上亦出現(xiàn)斜裂縫No.3、No.4、No.5等。如圖16.1所示。根據(jù)隱蔽工程記錄，除了13軸線的一個(gè)角A.13柱基處為軟黏土(已對(duì)它作了加深加寬處理)外，其余基礎(chǔ)全部落在風(fēng)化基巖上。因此，人們直觀地認(rèn)為A軸線擋土墻上的裂縫及其外移現(xiàn)象，只是A.13墻角基礎(chǔ)下沉的反應(yīng)而已，不會(huì)造成大的威脅。但是當(dāng)時(shí)從No.1、No.2裂縫的產(chǎn)狀和傾向分析，

8、認(rèn)定不是A.13墻角基礎(chǔ)下沉所致，隨后的沉降觀測(cè)也驗(yàn)證了這一判斷。而No.3、No.4、No.5裂縫則屬于一般溫度裂縫(冷縮型正八字裂縫)。唯擋土墻的開(kāi)裂和前傾情況比較嚴(yán) 重，但經(jīng)驗(yàn)算，該擋土墻設(shè)計(jì)斷面偏于保守，而且還在擋土墻砌體中腰部位加了兩道鋼筋混凝土腰帶圈梁，抗傾覆和滑移均不應(yīng)有問(wèn)題。 廠房滑移搶救方案的選擇 (a) 平面圖 (b) 立面圖圖16.1 硅酸鹽制品廠裂縫分布圖注：1. 預(yù)應(yīng)力混凝土槽瓦；2. 鋼筋混凝土門(mén)架；3. 懸掛式吊車(chē)；4. 毛石擋土墻5. 預(yù)應(yīng)力屋架；6. 磚墻柱；No.1No.5 表示裂縫。 廠房滑移搶救方案的選擇 就在對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行判斷分析的時(shí)候，廠房滑移速度加快，

9、13軸及14軸柱列上的預(yù)制鋼筋混凝土連系梁支承牛腿處的焊縫也被突然拉斷脫開(kāi)。經(jīng)補(bǔ)焊恢復(fù)連接，幾小時(shí)后又脫裂。聯(lián)系到上述No.1No.5等裂縫的存在，現(xiàn)場(chǎng)指揮人員懷疑大規(guī)模的滑移災(zāi)難將發(fā)生，決定將全部施工人員和設(shè)備撤離，等待廠房坍毀。面對(duì)這一緊急情況，工程師們作了冷靜分析，又詳細(xì)勘察了廠房附近的地貌和地裂情況，并未發(fā)現(xiàn)山崩、滑坡等跡象，而且廠房的其他部位也并無(wú)反應(yīng)。從No.2裂縫的傾向以及13軸與14軸柱列上第一道連系梁支座焊縫的拉開(kāi)情況，更可以證明擋土墻的滑移只是 局部問(wèn)題。因?yàn)槿绻钦w滑移，則相對(duì)位移和裂縫不會(huì)集中出現(xiàn)于此處。說(shuō)明還有一線搶救脫險(xiǎn)的希望，于是他們采取了以下緊急措施。(1)

10、在13及14軸的鋼筋混凝土柱列上，各加兩道花籃螺栓拉桿，臨時(shí)將擋土墻的下滑分力轉(zhuǎn)給各鋼筋混凝土柱分擔(dān)以爭(zhēng)取時(shí)間。如圖16.2(a)所示。(2) 從擋土墻上No.1裂縫的開(kāi)展情況及墻身不等的外傾現(xiàn)象判斷，認(rèn)定No.1裂縫的交點(diǎn)下方地基存在剪力破壞面，是滑移和開(kāi)裂的根源。從而決定從該處開(kāi)挖，以驗(yàn)證上述論斷，并考慮增設(shè)鋼筋混凝土抗滑錨樁。經(jīng)過(guò)兩晝夜的緊張工作，錨樁基坑開(kāi)挖到擋土墻基礎(chǔ)底面標(biāo)高時(shí)，露出了千枚巖坡腳的剪切破壞面。繼續(xù)奮戰(zhàn)四晝夜，錨樁工程全部完成，工程轉(zhuǎn)危為安。如圖16.2(b)所示。廠房滑移搶救方案的選擇 (a) 剖面圖 (b) 錨樁布置圖圖16.2 廠房滑移搶險(xiǎn)工程布置圖注：1. 鋼筋

11、混凝土錨樁；2. 毛石砌扶墻；3. 連系梁；4. 擋土墻； 5. 回填土加石壓重；6. 千枚巖剪切破壞面；7. 千枚巖基面； 8. 地表面；9. 連系梁牛腿焊縫拉開(kāi)處；10. 花籃螺栓拉桿。在錨坑開(kāi)挖過(guò)程中，情況比較危險(xiǎn)，隨時(shí)有人擔(dān)任警戒，兩臺(tái)經(jīng)緯儀交替觀測(cè)擋土墻和柱列的外移變化?；ㄋ{(lán)螺栓拉桿確實(shí)發(fā)揮了作用，柱列承擔(dān)了擋土墻的下滑分力。在全部過(guò)程中，擋土墻和柱列基本上處于穩(wěn)定狀態(tài)。錨樁間回填的壓重土夾石工作完成后，拆除花籃螺栓，繼續(xù)進(jìn)行了跟蹤觀測(cè)，至今已使用20余年，整個(gè)工程安全無(wú)恙。大廈失穩(wěn)搶險(xiǎn)方案選擇 一. 原因分析大廈出現(xiàn)整體失穩(wěn)的原因只可能是樁基礎(chǔ)的水平失穩(wěn)或天然地基的整體失穩(wěn)。懸浮在

12、軟土層或粉細(xì)砂層中的樁基礎(chǔ)，在擠土效應(yīng)和超靜孔隙水壓力效應(yīng)作用下，對(duì)水平力作用最為敏感，容易出現(xiàn)整體失穩(wěn)現(xiàn)象。在地震力作用下的粉砂土出現(xiàn)液化現(xiàn)象和軟黏土出現(xiàn)流變現(xiàn)象以后，土體顆粒呈懸浮狀態(tài)，失去自重應(yīng)力，也失去部分側(cè)向約束力，即主動(dòng)部分土壓力和被動(dòng)土壓力。由此導(dǎo)致的樁基或建筑物整體失穩(wěn)現(xiàn)象就更嚴(yán)重了。二. 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估大廈的結(jié)構(gòu)特征是整體性較好，空間剛度較大，有較大的基礎(chǔ)底盤(pán)與較大的基礎(chǔ)埋深。因而具有較強(qiáng)的抗裂損和抗傾覆能力。即使在失穩(wěn)情況下出現(xiàn)較大的頂點(diǎn)位移擺幅和較大的重心偏離形心現(xiàn)象，也仍然保持有較大的抗傾覆安全儲(chǔ)備，不容易導(dǎo)致傾覆危險(xiǎn)。對(duì)于樁基礎(chǔ)來(lái)說(shuō)，還擁有很強(qiáng)的抗拔能力，傾覆危險(xiǎn)就更小了。

13、 大廈失穩(wěn)搶險(xiǎn)方案選擇 三.方案選擇治理大廈失穩(wěn)病癥應(yīng)該在“穩(wěn)”字上下工夫。穩(wěn)與失穩(wěn)的分水嶺是極限平衡條件。像天平一樣，處于極限平衡條件下，就存在四兩可拔千斤的機(jī)遇。只須增加些許外力，就可轉(zhuǎn)危為安，扭轉(zhuǎn)局面。相反，只須在不利方向再增加些許外力作用，就可在頃刻之間形成坍塌事故。因此治理失穩(wěn)方案首先必須著眼于穩(wěn)住陣勢(shì)，不使情況惡化。然后逐步采取相應(yīng)的加固措施，改善地基與基礎(chǔ)的穩(wěn)定狀態(tài)。四. 工程實(shí)例武漢某18層大樓樁基失穩(wěn)事故分析 大廈失穩(wěn)搶險(xiǎn)方案選擇 1. 基本情況武漢某18層樓工程為剪力墻結(jié)構(gòu)，高56.6m，建筑面積14600m2，建于漢口沿江軟土地段；筏基，板厚1600mm，底盤(pán)尺寸近30m

14、見(jiàn)方；以336根標(biāo)準(zhǔn)承載力1000kN、600mm的錘擊沉管擴(kuò)底灌注樁承重；樁間還設(shè)計(jì)了394根擠密排水沙樁，后因施工困難取消；樁入土深20.5m，有效樁長(zhǎng)17.5m，穿過(guò)淤泥及淤泥質(zhì)黏土進(jìn)入中密粉細(xì)砂持力層1m4m；中密砂厚度在10m以上，下臥層為1.3m3.2m的沙卵石，以下層是基巖。樁基未做靜載試驗(yàn)，動(dòng)測(cè)抽查63根樁，發(fā)現(xiàn)其中13根存在缺陷，但有9根屬挖掘機(jī)掘土過(guò)程中造成的表面砸撞損傷，只有4根存在深部斷面缺損。應(yīng)認(rèn)為，樁身澆注的完整度是基本合格的。由于施工進(jìn)度快，從筏板施工到結(jié)構(gòu)封頂前后不到5個(gè)月。封頂后約3個(gè)月，于1995年12月3日初次覺(jué)察大樓出現(xiàn)470mm的相對(duì)傾斜。經(jīng)采取配重加

15、壓、注漿、粉噴、錨桿、壓樁等多種措施，傾斜未終止，傾向卻有改變(從東北改為西北向)。頂端水平偏移量達(dá)2884mm，被迫采取了控爆拆毀措施。 大廈失穩(wěn)搶險(xiǎn)方案選擇 2. 事故起因事故形成因素自然是多方面的，教訓(xùn)值得吸取，具體責(zé)任則有待各方分別承擔(dān)。但從技術(shù)分析著眼，認(rèn)為主導(dǎo)原因還是單一的。有學(xué)者認(rèn)為，事故原因是由于基坑開(kāi)挖程序不當(dāng)引起軟土側(cè)移，造成樁身傾斜彎折所致，并作了大量的理論計(jì)算工作來(lái)驗(yàn)證。但經(jīng)研究，認(rèn)為基坑開(kāi)挖違反操作規(guī)程自是不當(dāng)，但絕非主導(dǎo)原因。因?yàn)閷?duì)于受擾動(dòng)的樁間土來(lái)說(shuō)，尤其在超靜孔隙水壓力完全消退以前，其物理力學(xué)計(jì)算參數(shù)如含水量w、重度、孔隙比e、壓縮模量E、側(cè)向反力系數(shù)Ks等已發(fā)

16、生了根本變化，因此所有計(jì)算也失去了依據(jù)，何況根據(jù)有關(guān)資料理論計(jì)算，基坑開(kāi)挖引起的樁頂水平位移值僅為140mm190mm，還在規(guī)范允許的樁頂水平誤差范圍內(nèi)，這說(shuō)明基坑開(kāi)挖不當(dāng)不應(yīng)成為事故主導(dǎo)原因。事實(shí)上基坑開(kāi)挖深度只有3m，僅在局部曾挖到5m，高差有限。如果樁間土不曾受到嚴(yán)重?cái)_動(dòng)，在群樁和土體共同工作條件下，土拱作用、嵌固作用、粘滯作用形成的樁土共同體的抗側(cè)向剛度決不致引起嚴(yán)重的樁土側(cè)移。即使基坑底面以上的樁身部分受到一些推移影響，至少不會(huì)導(dǎo)致全樁身彎曲彎折或傾斜位移。因此認(rèn)為，事故根本原因只是因?yàn)樵诖驑哆^(guò)程中的擠土效應(yīng)導(dǎo)致了樁間土的嚴(yán)重?cái)_動(dòng)破壞。擠土形成的強(qiáng)大側(cè)壓力導(dǎo)致新澆注樁身縮頸、彎曲、彎

17、折、裂縫。根據(jù)設(shè)計(jì)，近30m30m見(jiàn)方面積內(nèi)布置了336根600的錘擊沉管灌注樁，布樁率(樁密度)達(dá)10。按900的擴(kuò)底面積計(jì)算，則布樁密度達(dá)24，擠土效應(yīng)是驚人的。擠土效應(yīng)和超靜孔隙水壓力造成的惡果不僅使樁身彎曲彎折，還會(huì)使地面隆起、樁身上浮、軟土失重、粉砂土液化。這就是樁基整體失穩(wěn)的根本原因。大廈失穩(wěn)搶險(xiǎn)方案選擇 3. 傾斜機(jī)理通過(guò)對(duì)工程地質(zhì)條件和設(shè)計(jì)與施工情況的研究，可對(duì)大樓的傾斜機(jī)理作如下分析。(1) 在樁基完工5個(gè)月以后，超靜孔隙水壓力已經(jīng)消除，被擾動(dòng)土體已基本固結(jié)。如樁尖能達(dá)到設(shè)計(jì)的持力層深度，單樁允許承載能力為 ， ，總荷載為15kN/m214600m2 21900kN，在未滿載

18、時(shí)，單樁實(shí)際荷載應(yīng)小于Pd=21900/336 650kN。PaPd的值在1.281.92。樁基支承能力安全儲(chǔ)備足夠，不應(yīng)出現(xiàn)過(guò)大沉降和傾斜。(2) 正因?yàn)榇驑哆^(guò)程中的擠土效應(yīng)和超靜孔隙水壓力作用引起了樁身彎曲、彎折和上浮，其上浮、彎曲、彎折的具體情況和嚴(yán)重程度與施工順序及擠土方向密切相關(guān)。但根據(jù)工程地質(zhì)條件，若粉砂層較厚，樁尖入砂深度較大(4000mm)的部分，樁尖被嵌固程度大，樁身受彎折的可能性大；若粉砂層較薄，樁尖入砂深度淺(1000mm)的部分樁，因嵌固程度小，甚至當(dāng)軟土失重、粉砂土液化以后使樁身上浮，完全處于懸浮狀態(tài)，此時(shí)樁身的自由度大，不致被彎折受損，卻有可能傾斜。應(yīng)該承認(rèn)，即使是

19、浮懸、彎曲或彎折的樁，雖然不能提供預(yù)期的支承(垂直受壓)力，但仍可達(dá)到樹(shù)根樁或加筋土的作用，能保持樁土共同體的抗拔能力和抗剪切破壞能力。 大廈失穩(wěn)搶險(xiǎn)方案選擇 (3) 群樁受荷后有以下兩種破壞機(jī)理：一是受荷后浮樁樁尖很快進(jìn)入持力層(粉砂)時(shí)，彎折樁一側(cè)先屈服，因?yàn)楦稑渡硎軗p較輕，只要樁尖一達(dá)到持力層，即能發(fā)揮支承作用，而彎折樁受損嚴(yán)重，受荷壓屈后會(huì)有較大沉降發(fā)生；二是浮樁樁尖離持力層較遠(yuǎn)時(shí)，基本失去了支承能力，必將引起較大沉降，而彎折較嚴(yán)重一側(cè)的樁相對(duì)沉降量較小。根據(jù)以上兩種機(jī)理判斷，建筑物向北而不向南傾斜絕非偶然。(4) 建筑物的抗傾覆平衡方程為 We= +式中：W建筑物總荷載； e建筑物

20、偏心距； Pc受壓樁支承力； Pt受拔樁支承力； ec受壓樁合力偏心距； et受拔樁合力偏心距。 大廈失穩(wěn)搶險(xiǎn)方案選擇 在沉降和傾斜發(fā)展過(guò)程中，受壓樁群和受拔樁群的受力情況在不斷調(diào)整，e、ec、et值在不斷變化，接近臨界傾覆狀態(tài)時(shí)，可假定受壓樁完全屈服， =0。此時(shí)建筑物總抗拔力N可按下式計(jì)算： = +式中： 連樁拔起的土體重量，與土的內(nèi)摩擦角有關(guān)； 受拔樁群的總重量。經(jīng)略算得知 179265kN；設(shè)取中和軸00為旋轉(zhuǎn)軸，則傾覆力矩M= =219000e，M抗=1792657.5，按M抗=M傾，算得e=6.139m，其值遠(yuǎn)大于1.442m。事實(shí)上，即使全部抗壓樁處于懸浮狀態(tài)，加筋土體也能提供一

21、定的抗壓(抗傾覆)能力。因此認(rèn)為，傾覆風(fēng)險(xiǎn)并不存在，可以采取拯救措施。 大廈失穩(wěn)搶險(xiǎn)方案選擇 4. 拯救措施既然一時(shí)不存在傾覆危險(xiǎn)，且剪力墻結(jié)構(gòu)整體性好，剛度大，抗變形能力強(qiáng)，在傾斜度遠(yuǎn)大于規(guī)范限值的情況下，可采取拯救(糾傾)措施。其實(shí)，在大樓處于臨界平衡狀態(tài)時(shí)，就像天平一樣對(duì)外力作用非常敏感，只須稍施外力，就可以改變其平衡狀態(tài)，制止傾斜發(fā)展，或改變傾斜方向。因此糾傾難度并不大。(1) 從大樓的四角適當(dāng)高度(12層左右)選擇著力點(diǎn)，甩出8根穩(wěn)繩(拖拉繩)，分別用8臺(tái)大噸位礦用穩(wěn)車(chē)穩(wěn)住，以控制傾斜發(fā)展，并逐步進(jìn)行扶正導(dǎo)向。(2) 沿大樓北側(cè)基礎(chǔ)周邊靜壓若干鋼管樁，補(bǔ)充受壓樁群支撐能力，加大抗傾覆

22、力矩。(3) 沿南側(cè)基礎(chǔ)周邊打降水井(或利用施工降水井)加大南翼降水力度，加速南半部地基土的固結(jié)與下沉。(4) 在北半部筏板上布孔，從北向南壓樁，并灌注高壓粉煤灰水泥漿，以頂升筏基，并充填筏板底下的空隙。(5) 在南半部筏板上布孔，灌注低壓粉煤灰水泥漿，起充填作用。(6) 經(jīng)檢測(cè)，糾傾滿足要求，筏底粉煤灰水泥達(dá)到強(qiáng)度后，即可停止靜壓樁的頂升，放松穩(wěn)繩，交付使用。大廈失穩(wěn)搶險(xiǎn)方案選擇 5. 安全評(píng)估由于地基土體還在恢復(fù)固結(jié)階段，沉降與傾斜正在迅速發(fā)展中，一切參數(shù)變化不定，要對(duì)整個(gè)拯救過(guò)程的安全度進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，顯然是困難的。但仍可以從以下幾個(gè)方面作一些安全評(píng)估，以避免盲目操作，減少風(fēng)險(xiǎn)。(1) 關(guān)

23、于大樓抗傾覆能力的評(píng)估。要評(píng)估大樓的抗傾覆能力，不妨與著名的比薩斜塔作一比較分析。見(jiàn)表16-1。表16-1 抗傾覆能力比較 比較內(nèi)容基礎(chǔ)形狀高度墻體結(jié)構(gòu)傾斜度/量地 基壽 命營(yíng)救方式比薩斜塔19.6m環(huán)狀58.38m白云石砌墻5o28/5620mm天然軟土825年正在糾傾武漢大樓3030mR.C筏基56.6m全鋼筋混凝土剪力墻2o55/2884mm樁筏軟土封頂3個(gè)月放棄營(yíng)救比較分析結(jié)果表明，就抵抗能力來(lái)說(shuō)，比薩斜塔衰老脆弱，武漢大樓堅(jiān)固可靠。斜塔可望得救，而大樓卻被放棄補(bǔ)救，殊為可惜。大廈失穩(wěn)搶險(xiǎn)方案選擇 (2) 關(guān)于地基最終承載能力的估計(jì)。要迅速判斷事故性質(zhì)，緊急采取對(duì)策，決定大樓的命運(yùn)，首

24、先須對(duì)地基最終承載能力有一估計(jì)。如前所述，由于受到打樁過(guò)程中的擾動(dòng)破壞，引起高靈敏度淤泥質(zhì)土失重和粉沙土液化，最初可能部分甚至全部喪失其承載能力。但隨著時(shí)間推移，超靜孔隙水壓力消退，土層固結(jié)，承載能力是可以恢復(fù)的。問(wèn)題在于擠土效應(yīng)和超靜孔隙水壓引起的地基土上升，地面隆起和樁身上浮量究竟有多大？據(jù)所知，目前國(guó)內(nèi)的最高記錄是：在硬黏土中，擠土樁最大上浮值出現(xiàn)在北海某工程為603mm；在軟黏土中，出現(xiàn)在上海某工程的為805mm。布樁密度在10以下的軟土中，擠土樁引起的地表隆起現(xiàn)象尚未見(jiàn)到1000mm以上的記錄。據(jù)此判斷，在以粉砂土為樁尖持力層，以砂卵石和基巖為下臥層的情況下，認(rèn)為地基的最大沉降量畢竟

25、還是有限度的，其最終承載力是可靠的。 6. 結(jié)語(yǔ)事故原因是多方面的，教訓(xùn)是沉痛的，最佳選擇是未雨綢繆防患未然。事故雖不可能完全杜絕，但任何事故都是可以控制的，只要在事故到來(lái)之時(shí)，保持冷靜，采取針對(duì)性的積極措施，仍可收到化險(xiǎn)為夷的效果。大樓失火搶救方案選擇 火災(zāi)中進(jìn)行工程搶救的目的：一是為了避免釀成帶火倒塌事故的出現(xiàn)；二是為了盡量減少火災(zāi)中的工程損害，降低災(zāi)后修復(fù)的工程費(fèi)用。一. 火災(zāi)損害建筑物在正常氣溫變化條件下，也會(huì)因?yàn)闊崦浝淇s現(xiàn)象而產(chǎn)生溫度應(yīng)力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂損。在火災(zāi)高溫沖擊條件下，結(jié)構(gòu)遭受的損害嚴(yán)重程度究竟如何？是一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題。隨著結(jié)構(gòu)類(lèi)型的不同，材料耐火等級(jí)的差別，其受損程度也必有

26、差別。1. 磚木結(jié)構(gòu)受損磚木結(jié)構(gòu)遭受火災(zāi)以后，由于木材的著火點(diǎn)是250。因此著火區(qū)的溫度必高于 250。但磚砌體有較高的耐火強(qiáng)度。而且木材焚燒以后，放松了對(duì)磚砌墻體的約束，可以脹縮自如。因此磚墻上不會(huì)出現(xiàn)熱脹冷縮現(xiàn)象引起的裂縫。磚木結(jié)構(gòu)遭受火災(zāi)以后，只需對(duì)墻面抹灰層進(jìn)行修復(fù)，將木結(jié)構(gòu)進(jìn)行恢復(fù)，即可完全恢復(fù)建筑物的使用功能與承載力功能。 大樓失火搶救方案選擇 2. 混凝土結(jié)構(gòu)受損據(jù)報(bào)導(dǎo)，平頂山煤礦曾經(jīng)有兩個(gè)內(nèi)徑15m、全高52.9m、單倉(cāng)容量3700t的煤倉(cāng)，在施工中因?yàn)殡姾富鸹ㄒ饌}(cāng)中180m3的模板燃燒。倉(cāng)內(nèi)如爐火焚燒延續(xù)兩個(gè)小時(shí)，徹底將火撲滅歷時(shí)10個(gè)半小時(shí)，樓板面燒傷剝落深度達(dá)65mm，

27、倉(cāng)內(nèi)立壁面燒傷剝落深度達(dá)60mm，倉(cāng)壁內(nèi)層鋼筋幾乎全部外露、變形；但筒倉(cāng)外壁和大梁外側(cè)面僅出現(xiàn)0.2mm左右的豎直裂縫；混凝土與鋼筋均無(wú)受損跡象。根據(jù)倉(cāng)內(nèi)燒傷程度評(píng)估，倉(cāng)內(nèi)最高溫度在800 1000，應(yīng)該是受災(zāi)最嚴(yán)重的情況了。但經(jīng)災(zāi)后檢測(cè)鑒定，混凝土的鉆芯取樣實(shí)測(cè)強(qiáng)度平均值達(dá)39.8MPa，比施工中所留的混凝土試塊強(qiáng)度和設(shè)計(jì)強(qiáng)度都高出33；鋼筋的物理力學(xué)性能也并無(wú)太大變化。因此災(zāi)后只對(duì)燒傷剝落的混凝土進(jìn)行了修補(bǔ)處理，并將倉(cāng)壁厚度放大了60mm，對(duì)外壁面豎直裂縫則只進(jìn)行了灌漿封閉處理，即投入了使用。本案例表明，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐火能力還是很高的。 大樓失火搶救方案選擇 3. 磚混結(jié)構(gòu)受損有兩棟建

28、于江西某山區(qū)的三層住宅樓：平面尺寸8m46m，磚墻承重，鋼筋混凝土樓面，木結(jié)構(gòu)屋頂。由于地處山區(qū)，居民生活炊事全用木材取火。不僅屋前屋后完全被堆積成垛的柴火棚所包圍，室內(nèi)木器家具也格外多?；馂?zāi)是從東北側(cè)的柴火棚引發(fā)，順著東北風(fēng)，火勢(shì)迅速蔓延到全區(qū)，延續(xù)焚燒了4個(gè)小時(shí)，大火才被撲滅。有關(guān)人員隨即根據(jù)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際考察與鑒定，用對(duì)溫度敏感物品的變形與變色情況進(jìn)行對(duì)比分析，并進(jìn)行了模擬試驗(yàn)，認(rèn)定底層墻面受襲的最高溫度達(dá)150200，三層墻面最高受襲溫度為300左右，三層樓板溫度約為200250。塑料未燃燒，木屋頂著了火，因此結(jié)構(gòu)實(shí)際受襲溫度均低于450的塑料燃燒溫度高于250的木材著火溫度。在這樣的

29、高溫沖擊下，木屋頂雖然已全部化為灰燼，而且三層墻面也有燒焦跡象，抹灰面剝落。但墻體仍然屹立無(wú)恙，不裂不歪。三層樓板也完整無(wú)損，僅樓板與二層墻頂(樓板支座)之間有明顯的錯(cuò)動(dòng)跡象。二層墻面有嚴(yán)重的倒八字型裂縫，縫寬達(dá)20mm以上。這說(shuō)明三層樓板熱脹變形大，導(dǎo)致了二層墻體上較大的熱脹倒八字型裂縫。而由于底層墻的溫度高于二層樓面溫度，但二層樓面板的熱脹系數(shù)卻高于磚墻的熱脹系數(shù)，因此板與墻的脹縮量相近，一層墻面和二層樓板均不出現(xiàn)裂縫與錯(cuò)動(dòng)。總的情況是結(jié)構(gòu)受損程度并不大，恢復(fù)也較容易。后來(lái)只是對(duì)墻面裂縫進(jìn)行了勾縫處理，并將尖屋頂改為了鋼筋混凝土平屋頂。經(jīng)改動(dòng)以后承載力功能和使用功能得到完全恢復(fù)。至今已25年，依然安全無(wú)損。 大樓失火搶救方案選擇 二. 坍塌風(fēng)險(xiǎn)以上分析表明，不論是磚木結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)，還是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在不是同時(shí)出現(xiàn)爆炸事故的一般火災(zāi)損害情況下，是不可能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)倒塌現(xiàn)象的。只有在火災(zāi)中伴隨著煤氣爆炸、液化氣爆炸和蒸汽鍋爐爆