建筑施工安全

目錄

第一章緒論1

第一節(jié)學(xué)習(xí)本課程目標(biāo)及主要性1

第二節(jié)建筑結(jié)構(gòu)事故類別及原因1

第三節(jié)事故處理通常程序2

第四節(jié)結(jié)構(gòu)可靠度評(píng)判依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)4

第二章砌體結(jié)構(gòu)工程7

第一節(jié)砌體結(jié)構(gòu)事故原因7

第二節(jié)砌體結(jié)構(gòu)常見裂縫分析及預(yù)防7

第三節(jié)各種原因引發(fā)事故17

第四節(jié)砌體結(jié)構(gòu)慣用加固方法21

第三章混凝土結(jié)構(gòu)工程31

第一節(jié)混凝土結(jié)構(gòu)常見事故原因31

第二節(jié)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫及表面缺點(diǎn)32

第三節(jié)各種原因引發(fā)事例33

第四節(jié)混凝土構(gòu)件加固方法37

第四章鋼結(jié)構(gòu)工程43

第一節(jié)鋼結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)43

第二節(jié)鋼結(jié)構(gòu)事故及其影響原因47

第三節(jié)鋼結(jié)構(gòu)事故實(shí)例分析49

第四節(jié)鋼結(jié)構(gòu)加固、修復(fù)53

第五章地基與基礎(chǔ)工程61

第一節(jié)常見地基與基礎(chǔ)工程事故分類及原因61

第二節(jié)基坑工程（土方工程）62

第三節(jié)地基加固與建筑物糾偏技術(shù)67

第四節(jié)地基與基礎(chǔ)工程事故及處理事例77

第一章緒論

第一節(jié)學(xué)習(xí)本課程目標(biāo)及主要性

一、目標(biāo)

1、從工程事故中吸收教訓(xùn)，以改進(jìn)設(shè)計(jì)、施工和管理工作，從而預(yù)防同類事故發(fā)生。

2、掌握事故處理基本知識(shí)和方法。

二、主要性

1、《建筑法》要求

（1）建筑工程勘察、設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量必須符合國家關(guān)于建筑工程安全標(biāo)準(zhǔn)要求。

（2）建筑物在合理使用壽命內(nèi)，必須確保地基基礎(chǔ)和主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

（3）交付完工驗(yàn)收建筑工程，必須符合要求建筑工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

（4）任何單位和個(gè)人對(duì)建筑工程質(zhì)量事故、質(zhì)量缺點(diǎn)都有權(quán)向建設(shè)行政主管部門或者其余關(guān)于部門進(jìn)行檢舉、控告、投訴。

2、是確保建筑施工順利進(jìn)行需要。

3、能預(yù)防事故惡化、降低損失。

4、有利于工程交工驗(yàn)收。

5、可有效地預(yù)防事故再次發(fā)生。

第二節(jié)建筑結(jié)構(gòu)事故類別及原因

一、建筑結(jié)構(gòu)各項(xiàng)功效要求

1、能承受正常施工和正常使用時(shí)可能出現(xiàn)各種作用。

2、在正常使用時(shí)具備良好工作性能。

3、在正常維護(hù)條件下具備足夠耐久性。

4、在偶然作用（如地震、爆炸、撞擊作用）發(fā)生時(shí)及發(fā)生后，結(jié)構(gòu)仍能保持必要整體穩(wěn)定性。

二、質(zhì)量事故分類

當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)因工程質(zhì)量低下而不能滿足上述功效要求時(shí)稱為工程質(zhì)量事故。（凡質(zhì)量達(dá)不到合格標(biāo)準(zhǔn)工程，必須進(jìn)行返修、加固或報(bào)廢，由此而造成直接經(jīng)濟(jì)損失在5000元（含5000元）以上稱為工程質(zhì)量事故，經(jīng)濟(jì)損失不足5000元稱為質(zhì)量問題。）

1、按事故嚴(yán)重程度分

（1）重大事故或崩塌事故：引發(fā)人員傷亡

（2）嚴(yán)重危及安全事故：如墻體開裂、構(gòu)件斷裂

（3）影響使用事故：如漏雨、變形過大、隔熱、隔聲問題

（4）僅影響建筑物外觀事故

2、按事故發(fā)生階段分

（1）施工過程中發(fā)生事故

（2）使用過程中發(fā)生事故

（3）改建時(shí)或改建后引發(fā)事故

3、按事故發(fā)生部位分

（1）地基基礎(chǔ)工程事故

（2）主體結(jié)構(gòu)工程事故

（3）裝修工程事故

4、按結(jié)構(gòu)類型分

（1）砌體結(jié)構(gòu)工程事故

（2）混凝土結(jié)構(gòu)工程事故

（3）鋼結(jié)構(gòu)工程事故

（4）組合結(jié)構(gòu)工程事故

建設(shè)部要求：重大質(zhì)量事故：直接經(jīng)濟(jì)損失10萬元以上。

通常質(zhì)量事故：直接經(jīng)濟(jì)損失5千~10萬元。

質(zhì)量問題：直接經(jīng)濟(jì)損失5千以下。

事故等級(jí)：一級(jí)事故：死亡30人以上，直接經(jīng)濟(jì)損失300萬元以上。

二級(jí)事故：死亡10~29人，直接經(jīng)濟(jì)損失100~300萬元。

三級(jí)事故：死亡3~9人，重傷20人以上，直接經(jīng)濟(jì)損失30~100萬元。

四級(jí)事故：死亡2人以下，重傷3~19人，直接經(jīng)濟(jì)損失10~30萬元。

三、常見事故原因

1、違反基本建設(shè)程序，無證設(shè)計(jì)，違章施工。

2、地基承載能力不足或地基變形太大。

3、材料性能不良，構(gòu)件制品質(zhì)量不合格。

4、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不妥，結(jié)構(gòu)計(jì)算錯(cuò)誤。

5、不按圖施工，亂改設(shè)計(jì)。

6、不按規(guī)范要求施工，操作質(zhì)量低劣。

7、施工管理混亂，施工次序錯(cuò)誤。

8、施工或使用荷載超出設(shè)計(jì)要求，地面堆載太大；

9、溫、濕度等環(huán)境影響，酸、堿、鹽等化學(xué)腐蝕。

10、其余外因作用：如大風(fēng)、爆炸、地震等。

第三節(jié)事故處理通常程序

一、事故分析處理通常步驟

工程事故處理通常步驟如圖1所表示

圖1事故分析通常程序

二、事故調(diào)查

1、基本調(diào)查

（1）工程情況：地理環(huán)境、結(jié)構(gòu)特殊性、工程進(jìn)度等。

（2）事故情況：事故發(fā)生時(shí)間、經(jīng)過、見證人、人員傷亡情況、經(jīng)濟(jì)損失?！F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。

（3）地質(zhì)水文資料：

（4）設(shè)計(jì)復(fù)查：設(shè)計(jì)單位、設(shè)計(jì)人員水平、資歷，計(jì)算簡(jiǎn)圖、計(jì)算結(jié)果。

（5）施工檢驗(yàn)：施工統(tǒng)計(jì)、監(jiān)理日志，是否按圖施工等。

（6）使用情況調(diào)查：房屋用途、使用荷載、腐蝕性條件、使用變更、維修統(tǒng)計(jì)等。

2、補(bǔ)充調(diào)查

在基本調(diào)查后還不能正確分析事故時(shí)，才做補(bǔ)充調(diào)查——結(jié)構(gòu)和材料檢測(cè)工作

三、原因分析

目標(biāo)：分清事故性質(zhì)、類別及其危害程度，并為事故處理提供依據(jù)。

常見事故原因有以下幾類：

（1）違反基本建設(shè)程序，無證設(shè)計(jì)，違章施工；

（2）地基承載能力不足或地基變形太大；

（3）材料性能不良，構(gòu)件制品質(zhì)量不合格；

（4）設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不妥，結(jié)構(gòu)計(jì)算錯(cuò)誤；

（5）不按圖施工，亂改設(shè)計(jì)；

（6）不按規(guī)范要求施工，操作質(zhì)量低劣；

（7）施工管理混亂，施工次序錯(cuò)誤；

（8）施工或使用荷載超出設(shè)計(jì)要求，地面堆載太大；

（9）溫、濕度等環(huán)境影響，酸、堿、鹽等化學(xué)腐蝕；

（10）其余外因作用：如大風(fēng)、爆炸、地震等。

四、事故處理

事故處理必須具備條件主要有：

事故情況全部調(diào)查清楚；事故性質(zhì)(屬于結(jié)構(gòu)問題還是通常缺點(diǎn))區(qū)分明確；事故詳細(xì)原因已經(jīng)找準(zhǔn)；事故處理目標(biāo)、要求、方法等，關(guān)于單位意見已經(jīng)統(tǒng)一；事故處理適宜時(shí)間已經(jīng)選定。

對(duì)事故處理基本要求是：

滿足使用要求；安全可靠，不留隱患；經(jīng)濟(jì)合理；處理方便、安全；處里用機(jī)具、設(shè)備、材料及技術(shù)力量能夠滿足要求。

慣用事故處理方法有以下幾類：

建筑修補(bǔ)，封閉保護(hù)；地下工程防滲、堵漏；復(fù)位糾偏；地基加固；降低部分荷載；改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形，降低結(jié)構(gòu)內(nèi)力：結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)；修改設(shè)計(jì)，或部分拆除重建等。

處理步驟：

1、確定處理方案

2、教授會(huì)商——最終下結(jié)論（處理意見）

3、處理方案實(shí)施

4、出具調(diào)查、處理匯報(bào)

第四節(jié)結(jié)構(gòu)可靠度評(píng)判依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)

一、評(píng)判依據(jù)

按不一樣時(shí)期、不一樣要求，采取不一樣方法

1、單一安全系數(shù)評(píng)判方法

K實(shí)=[K]

式中K實(shí)——實(shí)際構(gòu)件強(qiáng)度驗(yàn)算安全系數(shù)；

R實(shí)——構(gòu)件實(shí)際抗力，采取實(shí)測(cè)強(qiáng)度按規(guī)范公式計(jì)算。注意，材料實(shí)測(cè)強(qiáng)度應(yīng)采取設(shè)計(jì)計(jì)算值，若實(shí)測(cè)材料強(qiáng)度平均值為，均方差為，則設(shè)計(jì)計(jì)算值采?。?;=

S實(shí)——構(gòu)件實(shí)際承受內(nèi)力,可按事故發(fā)生時(shí)實(shí)際荷載計(jì)算;

[K]——規(guī)范要求安全系數(shù),可按關(guān)于規(guī)范查用;

——強(qiáng)度檢驗(yàn)修正系數(shù),與檢測(cè)方法,檢驗(yàn)精度關(guān)于。

2、直接加荷試驗(yàn)評(píng)定方法

K實(shí)=

式中：q實(shí)——實(shí)際荷載，

q標(biāo)——設(shè)計(jì)需要承載力標(biāo)準(zhǔn)值。

通常q實(shí)取某種極限值，如撓度達(dá)成l/50(l為跨度)，或裂縫達(dá)成目標(biāo)1.5㎜或q≥（1.5~2.0）q標(biāo),則就停頓試驗(yàn)，取這時(shí)荷載為q實(shí)。

三、按房屋可靠性評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)檢定

式中：——結(jié)構(gòu)主要性系數(shù),對(duì)通常結(jié)構(gòu)取1.0,主要結(jié)構(gòu)取1.1,暫時(shí)、次要結(jié)構(gòu)可取0.9；

S——作用效應(yīng)，考慮了荷載分項(xiàng)系數(shù)，組合系數(shù)后實(shí)際荷載作用，環(huán)境作用，約束變形作用效應(yīng)；

R——結(jié)構(gòu)抗力，按點(diǎn)測(cè)材料強(qiáng)度計(jì)算，但要考慮材料分項(xiàng)系數(shù)。材料強(qiáng)度由實(shí)測(cè)結(jié)構(gòu)推斷。若實(shí)測(cè)強(qiáng)度平均值為fm,標(biāo)準(zhǔn)差為，則設(shè)計(jì)強(qiáng)度可取

R=

式中：為材料分項(xiàng)系數(shù)

對(duì)砌體=1.5

對(duì)混凝土=1.35

對(duì)鋼筋=1.1（熱軋Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級(jí)，冷拉Ⅰ級(jí)鋼筋）

=1.15（熱軋Ⅰ級(jí)鋼筋）

=1.2（冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級(jí)鋼筋）

結(jié)構(gòu)可靠度等級(jí)：分4級(jí)：

A、一級(jí)，滿足規(guī)范要求。

B、二級(jí)，略低于規(guī)范要求，但不影響正常使用。

C、三級(jí)，不滿足規(guī)范要求，影響正常使用，但不致于馬上崩塌，應(yīng)采取加固方法。

D、四級(jí)，嚴(yán)重不滿足規(guī)范要求，隨時(shí)會(huì)發(fā)生事故。

第二章砌體結(jié)構(gòu)工程

第一節(jié)砌體結(jié)構(gòu)事故原因

一、設(shè)計(jì)方面原因

1、設(shè)計(jì)馬虎、不夠細(xì)心：套用圖紙，參考設(shè)計(jì)，荷載計(jì)算不準(zhǔn)確，計(jì)算簡(jiǎn)圖與實(shí)際結(jié)構(gòu)不符。

2、整體方案欠佳：空闊房屋（層高大、橫墻少）,大梁下局部壓力大等。

3、無視墻體高厚比和局部承壓計(jì)算。

4、未注意結(jié)構(gòu)要求：重計(jì)算，輕結(jié)構(gòu)。

二、施工方面原因

1、砌筑質(zhì)量差：工人技術(shù)差，接槎不正確，砂漿不飽滿，上下通縫過長(zhǎng)等。

2、在墻上任意開洞，或拆了腳手架后腳手眼未及時(shí)填好或填補(bǔ)不實(shí)，設(shè)備管線敷設(shè)等過多減弱了斷面。

3、墻體高、橫墻間距大，未封頂前為懸臂結(jié)構(gòu)。（應(yīng)加暫時(shí)支撐）

4、對(duì)材料質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán)：磚、水泥；砂漿配合比不準(zhǔn)等。

三、使用方面原因

1、改變房屋結(jié)構(gòu)

2、改變使用用途

第二節(jié)砌體結(jié)構(gòu)常見裂縫分析及預(yù)防

一、地基不均勻沉降引發(fā)裂縫

1、產(chǎn)生原因：沉降大部分砌體與沉降小部分砌體產(chǎn)生相對(duì)位移，從而產(chǎn)生附加拉力或剪力。當(dāng)這種附加內(nèi)力超出砌體強(qiáng)度時(shí)，砌體中便產(chǎn)生裂縫。裂縫大致方向與主拉應(yīng)力方向垂直。地基不均勻沉降引發(fā)裂縫示例見圖2～圖7。

圖2地基不均勻沉降引發(fā)裂縫示例一

圖3地基不均勻沉降引發(fā)裂縫示例二

圖4地基不均勻沉降引發(fā)裂縫示例三

圖5地基不均勻沉降引發(fā)裂縫示例四

圖6地基不均勻沉降引發(fā)裂縫示例五

圖7地基不均勻沉降引發(fā)裂縫示例六

2、預(yù)防方法：

（1）合理設(shè)置沉降逢：寬度，縫內(nèi)清潔；

（2）加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)剛度和整體性；

（3）加強(qiáng)地基驗(yàn)槽工作；

（4）不宜將建筑物設(shè)置在不一樣剛度地基上；

（5）建筑物體形：長(zhǎng)/高要??；

（6）相臨建筑物要有一定間距（臨近建筑物荷載大時(shí)）。

二、地基凍脹引發(fā)裂縫

1、產(chǎn)生原因：凍脹土體向上隆起，建筑物某提局部被頂起來（見圖8）。多發(fā)在嚴(yán)寒地域一、二層小型建筑物，且基礎(chǔ)淺埋。

圖8地基凍脹引發(fā)裂縫示例

2、預(yù)防方法：

（1）一定要將基礎(chǔ)深度到冰凍線以下；

（2）換土（非凍脹土）；

（3）用單獨(dú)基礎(chǔ)，采取基礎(chǔ)梁負(fù)擔(dān)墻體重量，梁下留空隙。

三、溫差引發(fā)裂縫（圖9～圖12）

1、產(chǎn)生原因：

（1）砌體過長(zhǎng)：砌體收縮上層大而在基礎(chǔ)處較小；

（2）混凝土屋蓋、混凝土梁溫度膨脹系數(shù)不一樣。

圖9溫差引發(fā)裂縫示例一

圖10溫差引發(fā)裂縫示例二

圖11溫差引發(fā)裂縫示例三

圖12溫差引發(fā)裂縫示例四

2、預(yù)防方法：

（1）設(shè)置伸縮逢；

（2）在施工過程中要確保伸縮逢合理做法，使之能起作用；

（3）屋面現(xiàn)澆或裝配式有整澆屋面時(shí)要留施工帶，待一段時(shí)間后再澆筑中間混凝土；

（4）屋面施工最好避開高溫季節(jié)；

（5）遇有長(zhǎng)現(xiàn)澆混凝土懸挑梁、圈梁時(shí)可分段施工，預(yù)留伸縮逢。

四、地震作用引發(fā)裂縫（圖13～圖15）

1、產(chǎn)生原因：地震作用引發(fā)水平力

圖13地震作用引發(fā)裂縫示意一

圖14地震作用引發(fā)裂縫示意二

圖15地震作用引發(fā)裂縫示意

2、預(yù)防方法：

（1）按規(guī)范設(shè)置圈梁并應(yīng)閉合

（2）設(shè)置結(jié)構(gòu)柱

五、因承載力不足產(chǎn)生裂縫（圖16～圖18）

圖16承載力不足產(chǎn)生裂縫示意一

圖17承載力不足產(chǎn)生裂縫示意二

圖18承載力不足產(chǎn)生裂縫示意三

例：

圖19

工程與事故概況：

某職員宿舍為三層磚混結(jié)構(gòu)，縱墻承重。樓面為預(yù)制鋼筋混凝土槽形板，支承在現(xiàn)澆鋼筋混凝土橫梁上。屋蓋為雙曲扁殼。承重墻厚為一磚，標(biāo)號(hào)為75號(hào)(MU7.5)。宿舍工程6月初開工，7月中旬開始砌墻，9月份第—層樓磚墻砌完，10月份接著施工第二層，12月份

屋面部分磚薄殼砌完。

當(dāng)三樓磚墻未砌完，屋面磚薄殼還未開始砌筑，橫隔墻也未砌筑時(shí)，在底層內(nèi)縱墻(走道墻)上，發(fā)覺裂縫若干條。裂縫位置見圖19。裂縫形式上大下小，始于橫梁支座處，并略呈垂直狀向下，一直延伸至離地坪面約1m處為止，長(zhǎng)達(dá)2m多。裂縫寬度最大為l～1.5mm，有兩處裂縫略呈“八”子形向下延伸。外縱墻梁支座下面，一樣亦發(fā)覺一些形式相仿裂縫，但不甚顯著，也沒有內(nèi)縱墻那樣普遍和嚴(yán)重。

原因分析：

本工程設(shè)計(jì)套用標(biāo)準(zhǔn)圖，不過砌筑砂漿原設(shè)計(jì)為25號(hào)(M2．5)混合砂漿，實(shí)際使用是石灰砂漿。按照當(dāng)初磚石結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行驗(yàn)算，施工中磚砌體抗壓強(qiáng)度僅達(dá)成原設(shè)計(jì)

50％左右。此處還因?yàn)槿∠嗽O(shè)計(jì)梁墊，因而造成砌體局部承壓能力下降了60％左右。

另外．砌筑質(zhì)量低劣，如灰縫過厚，且不均勾，灰漿不飽滿，砌體組砌質(zhì)量差，橫平豎直不符合要求等．當(dāng)砌體負(fù)荷后，灰縫產(chǎn)生過大壓縮變形，也促使墻面裂縫。

六、裂縫處理方法

1、不危及安全：（1）壓力灌漿發(fā)

（2）灰逢內(nèi)嵌上鋼筋，然后再用砂漿填縫

2、危及安全：強(qiáng)度加固——補(bǔ)強(qiáng)

第三節(jié)各種原因引發(fā)事故

一、某包裝車間擴(kuò)建廠房崩塌事故

某車間12m跨，為擴(kuò)大車間，由東端向北接出一段廠房，使車間成L形（見圖20），擴(kuò)建廠房在施工過程中突然崩塌，造成4值施工人員死亡。

圖20包裝車間平面

圖21局部剖面圖

事故分析：

托墻梁與吊車梁基本在同一高度，如設(shè)計(jì)成整體，則屋面荷載、屋架及上段墻體重可

經(jīng)過托墻梁傳給帶壁柱墻體。但設(shè)計(jì)者將托墻梁與吊車梁分開，中間空有70mm間隙（見圖21），這么屋面?zhèn)鱽砗奢d與上段墻體只壓在240mm×300mm磚垛上，形成局部承壓。設(shè)計(jì)人員疏忽了，并未進(jìn)行局部承壓驗(yàn)算。經(jīng)復(fù)核，這部分局部承壓強(qiáng)度嚴(yán)重不足。這是造成事故直接原因。

二、某營業(yè)樓崩塌事故

圖22營業(yè)樓平面圖

圖23營業(yè)樓剖面圖

某供銷社建筑為三層混合結(jié)構(gòu)，平面布置呈T字形（見圖22、圖23），前面沿大街大開間為營業(yè)廳后面為住宅及辦公用房。底層層高為4m，二、三層層高為3．7m。地基良好，基礎(chǔ)為毛石砌筑，承重墻為磚砌24培。住宅及辦公室開間4．8m，現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋。營業(yè)大廳進(jìn)深9m，采取300mm×800mm進(jìn)深梁，梁板均為現(xiàn)澆，大梁支于24墻，加370mm×200mm壁柱上。墻體每層均設(shè)置圈梁，截面240mm×240mm、配筋412。在B、E軸線上大梁與住宅、辦公室區(qū)段外墻圍梁連成整體。平面上房屋總長(zhǎng)和總寬均不很大，故未設(shè)任何伸縮縫。

工程于1976年夏季開工，1977年4月中施工到第三層窗口上沿齊平，這時(shí)營業(yè)廳部分(大開間房)突然全部崩塌。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查看，軸線①上窗間墻全部倒向廳內(nèi)，第二層樓面軸線①上梁頭全部落地．而軸線②梁支座基本上末動(dòng)，但梁被折斷。三層樓面與住宅脫開而下墜。從現(xiàn)場(chǎng)察看檢驗(yàn)，施工質(zhì)量合格，地基良好無下沉跡象。經(jīng)復(fù)核現(xiàn)撓梁板配筋，均偏于安全很多，那么崩塌原因何在呢?

事故分析

從事故現(xiàn)場(chǎng)看，營業(yè)廳崩塌是從底層磚墻破壞開始。因而人們大都傾向于營業(yè)廳帶磚垛窗間墑承載力不足引發(fā)。但經(jīng)反覆驗(yàn)算，承載力可滿足要求。砌筑質(zhì)量合格，其至能夠說是良好。

深入分析能夠確認(rèn)事故真正原因是溫度應(yīng)力造成。

磚混結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力是人們熟知，但通常不進(jìn)行計(jì)算，如建筑物長(zhǎng)度過長(zhǎng)，通常按規(guī)范要求設(shè)置伸縮縫。即令有些建筑未設(shè)置伸縮縫，造成了墻體開裂，但通常也不至于造成房屋崩塌，因而設(shè)計(jì)人員往往不尤其重視。這里，因型體及房屋兩部分結(jié)構(gòu)不盡一致，溫度應(yīng)力成為引發(fā)房屋崩塌主要原因。從現(xiàn)場(chǎng)察看，可見在樓蓋下墻體有倒八字形裂縫。這是因?yàn)闇囟雀淖冊(cè)斐?，在其余房屋建筑上也常能見到。因混凝上樓蓋與砌體溫度系數(shù)不一樣、且混凝土干縮量大：本樓房于夏季開工，施工到二層樓板時(shí)尚在初秋(當(dāng)?shù)仄骄鶜鉁卦?0℃以上)，而伴隨施工進(jìn)展到明年，則進(jìn)人冬季(平均氣溫在1—5度)。鋼筋混凝土樓蓋(包含圈梁)冷縮較大而受到礎(chǔ)體制約、當(dāng)砌體強(qiáng)度不足以抗拒時(shí)發(fā)生裂縫。在通常情況下，砌體一旦開裂，則等于約束解除．應(yīng)力釋放，殘余變形不大，不致危及安全。但在此情況不一樣。在軸線⑨、⑩處，應(yīng)力釋放后應(yīng)無問題。但在軸線②處，因B、E且軸線上大梁與外墻梁相連成整體，混凝土梁冷縮產(chǎn)生向內(nèi)拉力，此梁上、下無磚墻阻擋，對(duì)墻體力在軸線②、②問墻體開裂后大部分傳到軸線①外墻L，加上○C、○D梁收縮等于在墻垛上作用了向內(nèi)推力，從而造成墻體內(nèi)傾、例塌，繼向梁頭下沉．拉倒窗間墻，最終造成崩塌事故。

三、挑檐、陽臺(tái)塌落事故

1、因主筋放置不妥而引發(fā)陽臺(tái)折斷（見圖24）

圖24

（1）鋼筋放置位置不對(duì)

（2）支墊不妥，施工時(shí)澆筑混凝土工人踩在上邊把鋼筋踩下去，或被澆筑混凝土壓到下面

2、因抗傾覆能力不足而引發(fā)翻倒

懸挑構(gòu)件在抗傾覆力矩不夠情況下會(huì)發(fā)生翻到現(xiàn)象。

圖25懸挑構(gòu)件受力示意圖

構(gòu)件抗傾覆要求：

第四節(jié)砌體結(jié)構(gòu)慣用加固方法

一、擴(kuò)大砌體截面加固

這種方法適適用于砌體承載力不足但裂縫尚屬輕微，要求擴(kuò)大面積不是很大情況。通常墻體、柱均可采取此法。加大截面磚砌體中磚強(qiáng)度等級(jí)常于原砌體相同，而砂漿應(yīng)比原砌體中高一級(jí)，且最低不低于M2.5。

1、新舊砌體咬槎結(jié)合

在舊砌體上每隔4~5皮磚，剔去舊磚成120㎜深槽，砌筑擴(kuò)大砌體時(shí)應(yīng)將新砌體與之仔細(xì)連接，新舊砌體成鋸齒形咬槎，可保共同工作。

圖26擴(kuò)大砌體加固示意圖

2、鋼筋連接

在原有砌體上每隔5~6皮磚在灰縫內(nèi)打入6鋼筋，也可用沖擊鉆在磚上打洞，然后用M5砂漿裹著插入6鋼筋，砌新砌體時(shí)，鋼筋嵌于灰縫之中。

3、注意點(diǎn)：

原砌體上面層必須剝?nèi)ィ徔诤蠓蹓m必須沖洗潔凈并濕潤(rùn)后再砌擴(kuò)大砌體。

二、外加鋼筋混凝土加固

當(dāng)承載力不足時(shí)，可采取外加鋼筋混凝土加固方法，次法常適用磚墻和磚柱。

1、截面形式

（1）單面外加鋼筋混凝土——單向偏心構(gòu)件受拉一側(cè)

（2）雙面外加鋼筋混凝土——雙向均可能偏心或靠近中心受拉

（3）四面包圍——雙向均可能偏心或靠近中心受拉

（a）（b）（c）

圖27墻體外貼混凝土加固示意圖

（a）單面加混凝土（開口箍）；（b）單面加混凝土（閉口箍）

（c）雙面加混凝土

（a）（b）

圖28用鋼筋混凝土加固磚壁柱示意圖

（a）單面加固；b）雙面加固

注：受壓鋼筋，橫向箍筋間距300mm左右。

（a）（b）（c）

圖29外包混凝土加固磚柱示意圖

（a）單側(cè)加固；（b）雙側(cè)加固；（c）四面外包加固

注：封閉箍筋，間距不超出150mm。

2、使用材料

（1）鋼筋：豎向受壓筋8~12

橫向鋼箍4~6應(yīng)有一定數(shù)量閉合鋼箍@300

（2）混凝土——C15或C20；砂漿——M7.5

3、注意點(diǎn)：

原砌體上面層必須剝?nèi)?，鑿口后粉塵必須沖洗潔凈并濕潤(rùn)后再砌擴(kuò)大砌體。

三、外包鋼加固

外包鋼加固具備快捷、高強(qiáng)優(yōu)點(diǎn)。用外包鋼加固施工快，且不要養(yǎng)護(hù)期，可立刻發(fā)揮作用。

圖30外包鋼加固磚柱示意圖

圖31外包鋼加固窗間墻示意圖

1、做法：加固砌體四面粘貼角鋼卡具暫時(shí)夾緊固定焊上綴板去掉

卡具外粉水泥砂漿

2、材料規(guī)格：角鋼L505；綴板：355或6012

3、注意點(diǎn)：

為確保外包鋼能有效傳力，其下端應(yīng)錨入基礎(chǔ)，上端與梁、板應(yīng)有良好錨固方法。

四、鋼筋網(wǎng)水泥砂漿層加固

圖32加固整片墻體示意圖

圖33加固窗間墻示意圖

鋼筋網(wǎng)水泥砂漿層加固墻體是在墻提表面去掉粉刷層后，附設(shè)4~8組成鋼筋網(wǎng)片，然后噴射砂漿（或細(xì)石混凝土）或分層抹上密綴砂漿層。這么使墻體形成組合墻體，俗稱夾板墻，夾板墻可大大提升砌體承載力和延性。

面層厚度30~45㎜——水泥砂漿；45㎜——細(xì)石混凝土

五、增設(shè)圈梁、拉桿

1、增設(shè)圈梁

增設(shè)圈梁目標(biāo)主要是為了增加房屋整體剛性。

圖34加固砌體圈梁示意圖一

圖35加固砌體圈梁示意圖二

（1）形式：鋼筋混凝土圈梁：120㎜180㎜，混凝土C15~C20；

配筋：主筋410~414，箍筋5~6@200~250㎜

型鋼圈梁：槽鋼、工字鋼

（2）注意點(diǎn)：

為了使圈梁與墻體很好結(jié)合，可用螺栓、插筋錨入墻體，每隔1.5~2.5m可在墻體鑿一洞口（寬120㎜），在澆筑圈梁時(shí)同時(shí)填入混凝土使圈梁咬合于墻體上。做法如圖35所表示。

2、增設(shè)拉桿

為增加砌體結(jié)構(gòu)整體性和預(yù)防砌體開裂，可在砌體結(jié)構(gòu)中加設(shè)拉桿，拉桿可用圓鋼或型鋼，如圖36、圖37所表示。

圖36增設(shè)拉桿加固示意圖一

圖37增設(shè)拉桿加固示意圖二

六、其余加固方法

1、加過梁

圖38門洞加過梁示意圖一

圖39門洞加過梁示意圖二

2、加梁墊

當(dāng)梁下局部承壓不滿足要求時(shí)，可在梁下增加梁托，慣用方法是托梁加墊，如圖49所表示。

圖49托梁加墊

1－磚柱；2－模板；3－現(xiàn)澆梁墊；4－鋼筋混凝土梁

3、拆墻加柱

圖50拆墻加柱加固示意圖

第三章混凝土結(jié)構(gòu)工程

第一節(jié)混凝土結(jié)構(gòu)常見事故原因

一、設(shè)計(jì)失誤引發(fā)事故

1、因方案不妥：未設(shè)伸縮縫；基礎(chǔ)置于承載力相差很大兩種或多個(gè)土層上未處理；主次梁支承受力不明確等。

2、計(jì)算錯(cuò)誤

（1）漏算荷載：屋面找坡未按平均厚度而只按檐口處厚度；次梁集中荷載；屋面施工荷載；雪荷載等。

（2）框架內(nèi)力計(jì)算有誤：未考慮內(nèi)力組合等。

（3）計(jì)算簡(jiǎn)化不妥：連續(xù)梁按簡(jiǎn)支梁計(jì)算等。

3、對(duì)突發(fā)事故缺乏二次防御能力

4、對(duì)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)處理不妥：重計(jì)算，輕結(jié)構(gòu)，預(yù)埋件設(shè)置不妥，鋼筋錨固長(zhǎng)度不夠等。

二、施工不良引發(fā)事故

1、建筑業(yè)管理方面原因

（1）不按圖施工，甚至無圖施工。

（2）施工人員偷工減料。

（3）層層轉(zhuǎn)包，施工人員技術(shù)低、素質(zhì)差。

（4）進(jìn)建筑材料質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán)。

（5）不恪守操作規(guī)程，質(zhì)檢人員檢驗(yàn)不力、馬虎簽證留下隱患。

（6）不按基本建設(shè)程序辦事，無設(shè)計(jì)先施工，未勘測(cè)先設(shè)計(jì)，搶工期不講質(zhì)量。

2、施工管理和技術(shù)方面原因

（1）模板問題

A、強(qiáng)度不足或整體穩(wěn)定性差引發(fā)塌模。

B、剛度不足、變形過大造成混凝土構(gòu)件歪扭。

C、木模未刨平，鋼模未校正。拼縫不嚴(yán)引發(fā)漏漿，造成麻面、蜂窩、孔洞等。

D、模板內(nèi)部不平整、不光滑或未用脫模劑，造成脫皮、缺棱掉角。

E、過早拆模引發(fā)構(gòu)件破壞。

（2）鋼筋問題

A、鋼筋銹蝕嚴(yán)重，使用前未除銹。

B、材質(zhì)差：塑性、韌性差，含硫、磷量過高。

C、鋼筋點(diǎn)焊脆斷。

D、鋼筋錯(cuò)位：如柱筋、懸挑構(gòu)件。

E、鋼筋接頭不牢，同一截面接頭多。

F、預(yù)埋件放置不妥。

（3）混凝土施工問題

A、配制混凝土配合比不準(zhǔn)；外加劑使用不妥。如：添加膨脹劑通常6﹪~12﹪是適宜,超出12﹪時(shí)混凝土強(qiáng)度急劇下降。[某工程為游泳池,有兩盤加到16﹪,施工時(shí)正值夏天,天氣無雨而干燥,膨脹劑多了未完全水化掉,后下雨,膨脹劑與雨水反應(yīng)膨脹,使混凝土疏松了。]

B、振搗不實(shí)。

C、澆注次序不妥:大面積、大致積混凝土施工縫；澆灌高度超高要分段(混凝土自由傾落高度不宜超出2m，分段高度不應(yīng)大于3.5m)。

D、養(yǎng)護(hù)問題:溫濕度,防高溫、防凍。

第二節(jié)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫及表面缺點(diǎn)

一、混凝土結(jié)構(gòu)裂縫及原因分析

裂縫寬度小于0.3mm是正常。產(chǎn)生非正常裂縫主要原因有：

1、材料方面：水泥安定性；水化熱引發(fā)溫差；混凝土配合比；外加劑使用不妥；風(fēng)化骨料；混凝土干縮。

2、施工方面：外加劑拌合不均勻；澆筑速度過快，搗固不實(shí)；混凝土終凝前鋼筋被擾動(dòng)；保護(hù)層太薄，箍筋外只有水泥漿；施工縫位置不正確；模板變形過大；模板拼縫不嚴(yán)，漏漿漏水；拆模過早；養(yǎng)護(hù)差，早期失水太多，受凍；構(gòu)件運(yùn)輸、吊裝或堆放不妥。

3、設(shè)計(jì)方面

4、環(huán)境和使用方面：凍脹、凍融作用；鋼筋銹蝕、腐蝕、疲勞；振動(dòng)；地基沉降；高溫。

5、其余各種原因：火災(zāi)、地震、燃?xì)獗?、撞擊作用?/p>

二、混凝土結(jié)構(gòu)表面缺損

1、蜂窩——混凝土局部出現(xiàn)空隙，石子間無砂漿，形成蜂窩狀小孔洞。

原因：配合比不宜，石子多，模板不嚴(yán)密漏漿，振搗不充分，混凝土攪拌不均勻等。

2、麻面——混凝土表面粗糙，有許多分散凹坑。

原因：模板未濕潤(rùn)，吸水過多；模板拼接不嚴(yán)，縫隙間漏漿；振搗不充分，混凝土中氣泡未排盡；模板表面處理不好，拆模時(shí)粘結(jié)嚴(yán)重。

3、露筋——鋼筋外表面沒有砂漿包裹而外露

原因：鋼筋墊塊移位，少放或無墊塊，鋼筋與模板間無間隙；鋼筋過密；漏漿過多。

4、缺棱掉角

原因：棱角處脫水與模板粘結(jié)過牢；養(yǎng)護(hù)不夠，早期強(qiáng)度不足；早期受碰撞。

5、表面酥松

原因：養(yǎng)護(hù)時(shí)表面脫水；混凝土結(jié)硬時(shí)受凍或高溫烘烤。

三、裂縫及表面缺損修補(bǔ)

1、抹面層

清理表面壓力水沖洗潔凈涂上層純水泥漿或其它粘結(jié)性好涂料水泥砂漿填實(shí)抹平

2、填縫法（縫寬＞0.5mm）

截面形式鑿成如圖51所表示：

圖51鑿槽填充法修補(bǔ)裂縫

1－環(huán)氧涂料；2－環(huán)氧砂漿（或聚合物砂漿等）；3－放水油膏；4－水泥漿；5－防銹涂料

3、灌漿法（縫寬≥0.3mm深度較深）

將各種封縫漿液（樹脂漿液、水泥漿液或聚合物水泥漿液）用壓力方法注入裂縫深部。

第三節(jié)各種原因引發(fā)事例

一、某復(fù)合框架因受力不明確而引發(fā)裂縫事故

圖52框架示意圖

原因分析：

在施工過程中拆除框架模板時(shí)發(fā)覺復(fù)合框架有多處裂縫（見圖52），并發(fā)展很快，對(duì)結(jié)構(gòu)安全造成危害，被迫停工檢測(cè)。經(jīng)分析，造成這次事故主要原因是選型不妥，框架受力不明確。按框架計(jì)算，構(gòu)件橫梁桿件主要受彎曲作用，但本樓框架兩側(cè)加了兩個(gè)斜向桿，有點(diǎn)畫蛇添足。這斜桿將對(duì)橫梁產(chǎn)生不利拉伸作用。在詳細(xì)計(jì)算時(shí)，因無類似結(jié)構(gòu)計(jì)算程序可供選取，簡(jiǎn)單地將中間豎桿作為橫向桿支座，橫梁按三跨連續(xù)梁計(jì)算，實(shí)際上因?yàn)楣?jié)點(diǎn)處理不妥和豎桿剛性不夠，而有較大彈性變形，斜桿向外擴(kuò)展作用顯著。按剛性支承連續(xù)梁計(jì)算來選擇截面原來就偏小，彎矩分布也與實(shí)際結(jié)構(gòu)受力不符。加上不利兩端拉伸作用，下弦橫梁就出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫。

原因：

1、按三跨連續(xù)梁計(jì)算

2、豎桿剛度不夠

3、斜桿將對(duì)橫梁產(chǎn)生不利拉伸作用

二、某框架柱因澆筑質(zhì)量差而引發(fā)事故

圖53

圖54

某影劇院觀眾廳看臺(tái)為框架結(jié)構(gòu)，有柱子l4根，其剖面及斷面如圖53、圖54所表示。底層柱從基礎(chǔ)頂起到一層大梁止，高7．5m，斷面為740mm×740mm?；炷翝仓螅鹉r(shí)發(fā)覺13根柱有嚴(yán)重蜂窩、麻面和露筋現(xiàn)象，尤其是在地面以上1m處尤其集中與嚴(yán)重。經(jīng)調(diào)查事故原因：

（1）配合比控制不嚴(yán)?；炷猎O(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C18為，木灰比為0．53，坍落度為3～5cm。但施工第二天安安裝磅秤。過磅情況時(shí)用時(shí)不用，只有做試塊時(shí)才認(rèn)真按配合比稱重配料，通常情況下配合比控制極為馬虎，尤其是水灰比控制不嚴(yán)。

（2）灌筑高度超高?！痘炷潦┕ひ?guī)程》要求：“混凝土自由傾落高度不宜超出2m”，又要求：“柱子分段灌筑高度不應(yīng)大于3.5m”。該工程柱高7m，施工時(shí)柱子模板上未留澆灌洞口，混凝土從7m高處倒下，也未用串簡(jiǎn)或溜管等設(shè)備，一傾到底，這么勢(shì)必造成混凝土離析，從而易造成搗不密實(shí)與露筋。

（3）每次澆筑混凝土厚度太厚。該工程由鄉(xiāng)村修建隊(duì)施工，沒有機(jī)械振搗設(shè)備，如振搗器等，采取2.5cm×4cm×600cm木桿搗固。這種情況，每次澆筑厚度不應(yīng)超出200mm，且要隨灌隨搗，搗固要搗過兩層交界處，才能確保搗固密實(shí)。但施工時(shí)，以一車混凝土為準(zhǔn)作為一層搗固、這么每層厚達(dá)400mm，超出要求一倍，加上搗固馬虎，出現(xiàn)蜂窩麻面是不可防止。

（4）柱子中鋼筋搭接處鋼筋配置太密。該工程從基礎(chǔ)頂面往上1m到2m間為鋼筋接頭區(qū)域，搭接長(zhǎng)度lm左石。搭接區(qū)內(nèi)，在同一斷面某一邊上有6到8根鋼筋，鋼筋間距只有30～37．5mm而規(guī)范要求柱內(nèi)縱筋間距水應(yīng)小于50mm。加上施工時(shí)鋼筋分布不均勻，許多露筋處鋼筋問距只有10mm，有甚至筋碰筋，一點(diǎn)間隙也沒有，這么必定造成露筋等質(zhì)量問題。

事故采取以下補(bǔ)強(qiáng)加固方法：

（1）將蜂窩、孔洞附近疏松混凝土全部鑿掉；

（2）用水將蜂窩、狗洞處混凝土濕潤(rùn)，可采取淋水及用濕麻袋覆蓋等方法；

（3）在要補(bǔ)填混凝土洞口附近文模，為便于澆筑，上邊留出喇叭口；

（4）將混凝土強(qiáng)度提升一級(jí)，用C28混凝土并加入早強(qiáng)劑，或摻入微膨脹劑

填實(shí)，要搗固密實(shí)；

（5）養(yǎng)護(hù)要加強(qiáng)，保持濕潤(rùn)14晝夜，以防混凝土發(fā)生較大收縮，使新、舊混凝土間產(chǎn)

生裂縫；

（6）拆模，將多出混凝土鑿去，磨平。

三、因錨團(tuán)長(zhǎng)度不足而引發(fā)大梁折斷

圖55

四、某工程框架柱基礎(chǔ)配筋搞錯(cuò)方向事故

圖56

處理方法以下：

（1）在柱子短邊各補(bǔ)上225插鐵，為確保插鐵錨固，在兩短邊各加325橫向鋼筋，將插鐵與原325鋼筋焊成一整體；

（2）將臺(tái)階加高500mm，采取高一強(qiáng)度等級(jí)混凝土澆筑。在澆筑新混凝土?xí)r，將原基礎(chǔ)面鑿毛，清洗潔凈，用水潤(rùn)濕，并在新臺(tái)階面層加鋪6＠200鋼筋網(wǎng)一層；

（3）原設(shè)計(jì)柱底鋼箍加密區(qū)為300mm，現(xiàn)增加至500mm。

第四節(jié)混凝土構(gòu)件加固方法

一、概述

（一）慣用加固方法

1、加大截面補(bǔ)強(qiáng)法

混凝土構(gòu)件因孔洞、蜂窩或強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)等級(jí)需要加固時(shí)可采取擴(kuò)大截面、增加配筋方法。

優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)要求不太高，易于掌握。

缺點(diǎn)：施工繁雜，工序多，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間長(zhǎng)。

截面形式：?jiǎn)蚊妫ㄉ厦婊蛳旅妫p面甚至四面包套。

混凝土：豆石混凝土或噴射混凝土。

鋼筋：新增鋼筋應(yīng)與原構(gòu)件鋼筋能組成骨架，應(yīng)與原鋼筋一些點(diǎn)焊接連好。

技術(shù)關(guān)鍵：新舊混凝土必須粘結(jié)可靠，新澆筑混凝土必須密實(shí)。

2、外貼鋼板補(bǔ)強(qiáng)

在混凝土構(gòu)件表面貼上鋼板，與混凝土構(gòu)件共同受力。

（1）粘結(jié)鋼板法

采取高強(qiáng)度粘結(jié)劑，將鋼板粘于鋼筋混凝土構(gòu)件需要補(bǔ)強(qiáng)部分表面，以達(dá)成增加構(gòu)件承載力目標(biāo)。鋼板厚3~5㎜，粘結(jié)前除銹并將粘結(jié)面打毛，以增強(qiáng)粘結(jié)力。構(gòu)件3天后可正常受力。

優(yōu)點(diǎn)：不占室內(nèi)使用空間，能夠在段時(shí)間內(nèi)達(dá)成強(qiáng)度。

缺點(diǎn)：膠粘劑耐高溫性能差，易老化。

（2）錨結(jié)鋼板法

采取膨脹螺栓將鋼板或其它型鋼錨結(jié)于混凝土構(gòu)件上，以達(dá)成補(bǔ)強(qiáng)作用。

優(yōu)點(diǎn)：能夠充分發(fā)揮鋼材延性性能，錨結(jié)速度快，錨結(jié)構(gòu)件可立刻承受外力作用。

缺點(diǎn)：加固后表面不夠平整美觀，鋼筋密集區(qū)錨結(jié)困難，對(duì)原構(gòu)件有損傷。

3、焊接鋼筋或鋼板法

將鋼筋、鋼板或型鋼焊接于原構(gòu)件主筋上。

工序：（1）將混凝土保護(hù)層鑿開，使主筋外露；

（2）用直徑大于20㎜短鋼筋把新增加鋼筋、鋼板或型鋼與原構(gòu)件主筋焊接

在一起（斷續(xù)焊）；

（3）用混凝土或砂漿將鋼筋等封閉。

4、外包鋼加固

5、預(yù)應(yīng)力加固法

加預(yù)應(yīng)力鋼拉桿或撐桿

6、其余加固方法

（1）增設(shè)支點(diǎn)法，以減小梁跨度；

（2）另加平行受力構(gòu)件，如外包鋼桁架、鋼套柱；

（3）增加受力構(gòu)件，如增加剪拉長(zhǎng)墻、吊桿等；

（4）增加圈梁、拉桿，增加支撐加強(qiáng)房屋整體剛度。

（二）混凝土加固結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)

1、新舊兩部分結(jié)構(gòu)能否很好地整體工作取決于結(jié)合后傳遞剪力能力，結(jié)合面混凝土抗剪強(qiáng)度低于混凝土本身強(qiáng)度應(yīng)加以注意。

2、加固結(jié)構(gòu)屬于二次受力，具備應(yīng)力滯后現(xiàn)象——新加結(jié)構(gòu)應(yīng)力、應(yīng)變滯后于原結(jié)構(gòu)應(yīng)力、應(yīng)變，二者不一樣時(shí)達(dá)成應(yīng)力高峰值。

二、加固形式與結(jié)構(gòu)要求

（一）加大截面法

1、加大截面法加固軸心受壓構(gòu)件

圖57加大截面法加固軸心受壓構(gòu)件示意圖

（a）焊接封閉鋼箍；（b）錨入封閉鋼箍

（c）焊接U形箍；（d）錨栓U形箍

結(jié)構(gòu)要求：

新增混凝上厚度應(yīng)60mm(若采取噴射混凝土，厚度50mm)。新澆混凝土應(yīng)緊頂梁底或板底，不得留有間隙。

新增鋼筋宜用帶肋鋼筋，直徑宜14mm，但也不宜＞25mm。新增受力筋應(yīng)錨入基礎(chǔ)。對(duì)于框架柱，受拉鋼筋不應(yīng)在樓板處切斷，受壓鋼筋最少有50％穿過樓板。

2、加大截面法加固受彎構(gòu)件

（1）受壓區(qū)加層加固

圖58受壓區(qū)加層加固示意圖

（a）獨(dú)立梁上作后澆層；（b）利用板上后澆層作疊合梁

（2）受拉區(qū)增厚并增加鋼筋

圖59受拉區(qū)增厚并增加鋼筋示意圖一（焊接短筋連接）

圖60受拉區(qū)增厚并增加鋼筋示意圖二（彎起短筋焊接）

（a）（b）（c）

圖61受拉區(qū)增厚并增加鋼筋示意圖三

（a）原箍筋上焊U形箍；（b）封閉式箍筋連接；（c）鉚接U形箍

圖62受拉區(qū)增厚并增加鋼筋示意圖三（錨栓錨固鋼筋網(wǎng)）

提升粘結(jié)力方法：

（1）對(duì)混凝土結(jié)合面可采取以下方法之—：

將原構(gòu)件頂面鑿毛、洗凈，并隔—定間距鑿一凹槽，方便二次澆注混凝土?xí)r形成剪力鍵

或者將原構(gòu)件表面鑿毛、清潔后，涂上一層粘結(jié)力強(qiáng)漿液(如丙乳膠水泥漿、107膠聚合水泥漿)，同時(shí)澆注新混凝土。

（2）在后澆層中加配箍筋及架立筋并設(shè)法與原構(gòu)件中鋼筋連接或錨人原構(gòu)件混凝

3、擴(kuò)大斷面加固偏心受壓構(gòu)件（略）

（二）粘貼鋼板補(bǔ)強(qiáng)

圖63粘結(jié)鋼板示意圖

錨固長(zhǎng)度：

錨固長(zhǎng)度不夠時(shí)：

圖64鋼板錨固示意圖

（a）用錨固螺栓；（b）用U形箍板

第四章鋼結(jié)構(gòu)工程

第一節(jié)鋼結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)

鋼結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)產(chǎn)生，主要決定于鋼材性能和成型前已經(jīng)有缺點(diǎn)、鋼結(jié)構(gòu)加工制作和安裝工藝、鋼結(jié)構(gòu)使用維護(hù)方法等原因。

一、鋼材性能及其可能缺點(diǎn)

鋼材化學(xué)成份：碳、錳、硅、釩、銅、硫磷、氧、氮、氫

（一）鋼材物理力學(xué)性能

五項(xiàng)主要力學(xué)性能指標(biāo)

1、冷彎性

冷彎性能是指鋼材在常溫下冷加工彎曲產(chǎn)生塑性變形時(shí)抵抗裂紋產(chǎn)生一個(gè)能力。

2、沖擊韌性

鋼材沖擊韌性是鋼材在塑性變形和斷裂過程中吸收能量能力，也即鋼材抵抗沖擊

或振動(dòng)荷載能力。它是強(qiáng)度和塑性綜合表現(xiàn)，與鋼材塑性關(guān)于卻又不一樣于塑性。

3、可焊性

鋼材可焊性可分為施工上可焊性和使用上可焊性兩種類型。

施工上可焊性是指焊縫金屬產(chǎn)生裂紋敏感性，和因?yàn)楹附蛹訜嵊绊?，近縫區(qū)母

材淬硬和產(chǎn)生裂紋敏感性以及焊接后熱影響區(qū)大小?？珊感院檬侵冈谝欢ê附?/p>

接工藝條件下。焊縫金屬利近縫區(qū)鋼材均不嚴(yán)生裂紋。

使用上可焊性則指焊接接頭和焊縫缺口韌性(沖擊韌性)和熱影響區(qū)延伸性(塑性)。要求焊接結(jié)構(gòu)在施焊后力學(xué)性能不低于母材力學(xué)性能。

鋼材可焊性能夠經(jīng)過化學(xué)成份判定法或工藝試驗(yàn)法來測(cè)定。

4、疲勞

鋼材疲勞是指其在循環(huán)應(yīng)力數(shù)次重復(fù)作用下，裂紋生成、擴(kuò)展以致斷裂破壞現(xiàn)象。

鋼材疲勞破壞時(shí)，截面上應(yīng)力低于鋼材抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。鋼材在疲勞破壞之前，并不

出現(xiàn)顯著變形或局部收縮．它和脆性斷裂一樣，是突然破壞。

5、冷脆

在常溫下，鋼材本是塑性和韌性很好金屬．但伴隨溫度降低，其塑性和韌性逐步降

低，即鋼材逐步變脆，這種現(xiàn)象稱為鋼材“冷脆現(xiàn)象”。它通常是用鋼材低溫沖擊韌性AKV來衡量。

6、腐蝕

鋼材腐蝕可分為：大氣腐蝕、介質(zhì)腐蝕和應(yīng)力腐蝕。

鋼材應(yīng)力腐蝕是指其在腐蝕性介質(zhì)浸蝕和靜應(yīng)力江期作用下材質(zhì)脆化現(xiàn)象．如海

洋鋼結(jié)構(gòu)在海水和靜應(yīng)力長(zhǎng)久作用下“靜疲勞”。

7、時(shí)效

8、高溫蠕變脆性

鋼材在高溫及長(zhǎng)久應(yīng)力作用下會(huì)出現(xiàn)蠕變變脆現(xiàn)象稱為鋼材高溫蠕變脆性

（二）鋼材缺點(diǎn)

鋼材質(zhì)量主要取決于冶煉、澆鑄和軋制過程中質(zhì)量控制。

1、發(fā)裂－－主要是由熱變形過程中（軋制或鑄造）鋼內(nèi)氣泡及非金屬夾雜物造成。

2、夾層－－鋼錠在軋制時(shí)，因?yàn)闇囟炔桓吆蛪合铝坎粔?，鋼錠中氣泡（有時(shí)氣泡中還含有雜質(zhì)）沒有焊接起來，它們被壓扁并延伸很長(zhǎng)，這就形成了鋼材中夾層。

3、白點(diǎn)－－鋼材白點(diǎn)時(shí)因含氧量太大和組織內(nèi)應(yīng)力太大相互影響形成，它使鋼材質(zhì)地變松、變脆、喪失韌性、產(chǎn)生破裂。

4、內(nèi)部破裂－－軋制鋼材過程中，若其塑性較低，或軋制時(shí)壓量過小，尤其是上下軋輥壓力曲線不“相交”，則內(nèi)外層延伸量不等，引發(fā)鋼材內(nèi)部破裂。

5、氧化鐵皮－－軋制或已軋制完金屬表面金屬氧化物及其在軋制產(chǎn)品表面留下凹坑等表面缺點(diǎn)。多出現(xiàn)在較薄軋材。

6、夾渣（麻點(diǎn)）、夾砂－－因?yàn)榻饘俦砻娣墙饘賷A雜物與各種耐火材料引發(fā)。

7、斑疤、劃痕、切痕

8、過熱、過燒

9、脫碳－－加熱時(shí)金屬表面氧化后，表面含碳量比金屬內(nèi)層低現(xiàn)象。

10、機(jī)械性能不合格

11、化學(xué)成份不合格或嚴(yán)重偏析

鋼材中裂紋產(chǎn)生原因可歸納為以下幾類：

（1）因?yàn)槟撤N應(yīng)力作用而引發(fā)開裂，主要是指鋼錠冷卻時(shí)不均勻收縮時(shí)產(chǎn)生裂紋，

以及鋼構(gòu)件加工制作工藝如冷加工、熱處理、焊接等引發(fā)裂紋；

（2）因?yàn)殇撝兴骋换瘜W(xué)元素超出最大允許含量，對(duì)鋼組織結(jié)構(gòu)、工藝性能或機(jī)械性能產(chǎn)生不良影響，從而造成其在加工或使用時(shí)開裂。如氫帶來鋼中“白點(diǎn)”，硫使鋼在熱加工時(shí)發(fā)生“熱脆”，磷使鋼件產(chǎn)生“冷脆”等；

（3）因?yàn)槠溆嗳秉c(diǎn)如氣泡或縮孔等產(chǎn)生內(nèi)部裂紋；

（4）出于熔煉與澆鑄過程中非金屬夾雜物進(jìn)入鋼液內(nèi)；

（5）溶解在鋼中氣體與非金屬夾雜物在鍛軋加工時(shí)所形成細(xì)小型紋

（6）鋼材折疊而形成裂紋，

（7）鋼材長(zhǎng)久處于高溫和壓力下．因?yàn)樘細(xì)涓g使表面開裂；

（8）鋼材突然遭到高頻彈性波沖擊時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)裂紋。

二、鋼結(jié)構(gòu)加工制作中可能存在缺點(diǎn)

（一）鋼構(gòu)件加工制作及其可能產(chǎn)生缺點(diǎn)

構(gòu)件加工制作可能產(chǎn)生各種缺點(diǎn)

（1）選取鋼材性能不合格；

（2）矯正時(shí)引發(fā)冷熱硬化；

（3）放樣尺寸和孔中心偏差；

（4）切割邊未作加工或加工未達(dá)成要求；

（5）孔徑誤差；

（6）沖孔未作加工，存在有硬化區(qū)和微裂紋

（7）構(gòu)件冷加工引發(fā)鋼材硬化和微裂紋

（8）構(gòu)件熱加工引發(fā)殘余應(yīng)力等。

（二）鋼結(jié)構(gòu)焊接及其可能產(chǎn)生缺點(diǎn)

因?yàn)楹附庸に嚱o鋼結(jié)構(gòu)帶來缺點(diǎn)主要有：

（1）熱影響區(qū)母材塑性、韌性降低；鋼材硬化、變脆和開裂；

（2）焊接殘余應(yīng)力和殘余應(yīng)變；

（3）各種焊接缺點(diǎn)：如裂紋、氣孔、夾渣、焊瘤、燒穿、弧坑、咬邊、未熔合和末焊

透等（見圖65）。

（4）焊接帶來應(yīng)力集中等。

圖65各種焊接缺點(diǎn)示意圖

（三）鋼結(jié)構(gòu)鉚釘連接及其可能產(chǎn)生缺點(diǎn)

鉚釘連接可能給鋼結(jié)構(gòu)帶來缺點(diǎn)主要有：

（1）鉚釘孔引發(fā)構(gòu)件截面減弱；

（2）鉚合質(zhì)量差，鉚釘松動(dòng)；

（3）鉚合溫度過高，引發(fā)局部鋼材硬化；

（4）板件間緊密度不夠等。

（四）鋼結(jié)構(gòu)螺栓連接及其可能產(chǎn)生缺點(diǎn)

螺栓連接工藝給鋼結(jié)構(gòu)帶來主要缺點(diǎn)有：

（1）螺栓孔引發(fā)構(gòu)件截面減弱；

（2）普通螺栓連接在長(zhǎng)久動(dòng)荷載作用下螺栓松動(dòng)；

（3）高強(qiáng)度螺栓連接預(yù)應(yīng)力松弛引發(fā)滑移變形；

（4）螺栓及其附件鋼材質(zhì)量不符合設(shè)計(jì)要求；

（五）鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)涂層缺點(diǎn)及其處理

1、顯刷紋

2、流掛

3、皺紋

4、失光（變白）

5、不粘

6、顏色不均

7、透色（咬色）

8、光澤不良

9、回粘－－使用焦油涂料

10、剝離

11、變色、退色

12、起泡

13、粉化

14、龜裂

15、不蓋底

三、鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)輸、安裝和使用維護(hù)中可能存在缺點(diǎn)

鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)輸、安裝和使用維護(hù)過程中可能碰到缺點(diǎn)有：

（1）運(yùn)輸過程中引發(fā)結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件產(chǎn)生較大變形和損傷；

（2）吊裝過程中引發(fā)結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件較大變形和局部失穩(wěn)；

（3）安裝過程中沒有足夠暫時(shí)支撐或錨固，造成結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件產(chǎn)生較大變形喪失穩(wěn)定性，甚至傾覆等；

（4）施工連接(焊縫、螺栓連接)質(zhì)量不滿足設(shè)計(jì)要求；

（5）使用期間因?yàn)榈鼗痪鶆虺两档仍蛟斐山Y(jié)構(gòu)損壞；

（6）沒有定時(shí)維護(hù)使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較重腐蝕，影響結(jié)構(gòu)可靠性能。

第二節(jié)鋼結(jié)構(gòu)事故及其影響原因

一、鋼結(jié)構(gòu)事故破壞形式

鋼結(jié)構(gòu)事故按破壞形式大致可分為以下幾類：即鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度失效、鋼結(jié)構(gòu)

失穩(wěn)、鋼結(jié)構(gòu)疲勞、鋼結(jié)構(gòu)脆性斷裂和鋼結(jié)構(gòu)腐蝕等。

（一）鋼結(jié)構(gòu)承載力和剛度失效

鋼結(jié)構(gòu)承載力失效主要指：正常使用狀態(tài)下結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因材料強(qiáng)度被超出而導(dǎo)

致破壞，其主要原因大致歸歸納為：

1、鋼材強(qiáng)度指標(biāo)不合格

2、連接強(qiáng)度不滿足要求

3、使用荷載和條件改變主要包含：

計(jì)算荷載超載、部分構(gòu)件退出工作引發(fā)其余構(gòu)件荷載增加、溫度荷載、基礎(chǔ)不均勻沉降引發(fā)附加荷裁、意外沖擊荷載、結(jié)構(gòu)加固過程中引發(fā)計(jì)算簡(jiǎn)圖改變等。

鋼結(jié)構(gòu)剛度失效主要指：結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生影響其繼續(xù)承載或正常使用塑性變形或振

動(dòng)其主要原因?yàn)椋?/p>

1、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件剛度不滿足設(shè)計(jì)要求

2、結(jié)構(gòu)支撐體系不夠

（二）鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)

影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件整體穩(wěn)定主要原因有：

1、構(gòu)件設(shè)計(jì)整體穩(wěn)定不滿足

2、構(gòu)件各類初始缺點(diǎn)

3、構(gòu)件受力條件改變

4、施工暫時(shí)支撐體系不夠

造成鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件局部失穩(wěn)主要原因有：

1、構(gòu)件局部穩(wěn)定不滿足

2、局部受力部位加勁結(jié)構(gòu)方法不合理

3、吊裝時(shí)吊點(diǎn)位置選擇不妥

（三）鋼結(jié)構(gòu)疲勞破壞（略）

（四）鋼結(jié)構(gòu)脆性斷裂

1、所用鋼材抗脆斷性能差；

2、構(gòu)件加工制作缺點(diǎn)；

結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)和工藝缺點(diǎn)、焊接殘余應(yīng)力和殘余變形、焊縫及其熱影響區(qū)裂紋、冷作與變形硬化及其裂紋、構(gòu)件熱應(yīng)力等；

3、構(gòu)件應(yīng)力集中和應(yīng)力狀態(tài)；

4、構(gòu)件尺寸（厚度）；

5、低溫和動(dòng)載。

（五）鋼結(jié)構(gòu)腐蝕破壞

易發(fā)生銹蝕部位：

（1）埋人地下地面附近部位，如柱腳等；

（2）可能存積水或遭受水蒸汽侵蝕部位；

（3）經(jīng)常干濕交替又末包混凝土構(gòu)件；

（4）易積灰又濕度大構(gòu)件部位；

（5）組合截面凈空小于12mm，難于涂刷油漆部位；

（6）屋蓋結(jié)構(gòu)、住與屋架節(jié)點(diǎn)、吊車梁與柱節(jié)點(diǎn)部位等。

二、鋼結(jié)構(gòu)事故原因階段分類

（一）設(shè)計(jì)階段

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案不合理；

2、計(jì)算簡(jiǎn)圖不妥；

3、結(jié)構(gòu)計(jì)算錯(cuò)誤；

4、對(duì)結(jié)構(gòu)荷載和受力情況估量不足；

5、材料選擇不宜（性能要求不滿足）；

6、結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)不完整；

7、未考慮施工和使用階段工藝特點(diǎn)；

8、防腐蝕、高溫和冷脆方法不足；

9、沒有按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程執(zhí)行；

10、沒有對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)規(guī)程要求。

（二）制作和安裝階段

1、沒有按圖紙要求制作；

2、制作尺寸偏差，質(zhì)量低劣；

3、制作用材和防腐方法不妥；

4、安裝施工程序不正確，操作錯(cuò)誤；

5、支撐和結(jié)構(gòu)剛度不足；

6、安裝偏差引發(fā)變形；

7、安裝連接不正確，質(zhì)量差；

8、吊裝、定位和矯正方法不正確；

9、制作和安裝設(shè)備工具不完善；

10、制作和安裝檢驗(yàn)制度不嚴(yán)格；

11、缺乏熟練技術(shù)人員和工人。

（三）使用維護(hù)階段

1、違反使用要求（超載、亂開洞）；

2、建筑物地基下沉；

3、使用條件惡化，材性改變（老化、腐蝕、高溫、低溫、疲勞等）；

4、采取了不恰當(dāng)方法改造、加固；

5、操作不妥，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件損傷或破壞，不及時(shí)維修；

6、結(jié)構(gòu)定時(shí)檢驗(yàn)制度沒有執(zhí)行；

7、特殊作用，如地震、輻射等。

第三節(jié)鋼結(jié)構(gòu)事故實(shí)例分析

一、屋蓋結(jié)構(gòu)事故

事故原因

1、設(shè)計(jì)方面原因

（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案不合理或計(jì)算簡(jiǎn)圖不符合實(shí)際；

（2）結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接計(jì)算錯(cuò)誤；

（3）)對(duì)結(jié)構(gòu)荷載和受力情況估量不足；

（4）材料選擇不宜或材料性能不滿足實(shí)際使用要求

（5）結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)不合理；

（6）防腐蝕、高溫和冷脆方法不足；

（7）設(shè)汁圖紙犯錯(cuò)等。

2、制作和安裝中原因

（1）構(gòu)件幾何尺寸超出允許偏差，因?yàn)槌C正不夠、焊接變形、運(yùn)輸安裝中受彎，使桿件有初彎曲，引發(fā)桿件內(nèi)力改變。

（2）屋架或托架節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)處理不妥，形成應(yīng)力集中；檁條錯(cuò)位或節(jié)點(diǎn)偏心。

（3）腹桿端部與弦桿距離不合要求，使節(jié)點(diǎn)板工作惡化出現(xiàn)裂縫。

（4）桁架桿件尤其是受壓桿件漏放連接墊板，造成桿件過早喪失穩(wěn)定。

（5）桁架拼接節(jié)點(diǎn)質(zhì)量低劣、焊縫不足，安裝焊接不符合質(zhì)量要求。

（6）任意改變鋼材要求，使用強(qiáng)度低鋼材或減小桿件設(shè)計(jì)截面。

（7）桁架支座閉定不正確，與計(jì)算簡(jiǎn)圖不符，引發(fā)扦件附加應(yīng)力。

（8）違反屋面板安裝次序；屋面板擱置面積不夠、漏焊。

（9）無視屋蓋支撐系統(tǒng)作用，支撐微弱，有支撐彎曲。

（10）屋面施工違反設(shè)計(jì)要求，任意增加面層厚度使屋蓋重量增加。

3、使用中原因

（1）屋面超載，尤其是一些工廠不定時(shí)清掃屋面積灰，使屋面超載，發(fā)生事故；

（2）改變結(jié)構(gòu)使用功效，而沒有對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行判定復(fù)核，造成荷載顯著增加；

（3）未經(jīng)預(yù)先設(shè)計(jì)而懸掛管道、提升重物等，固定在非節(jié)點(diǎn)處，引發(fā)桿力改變；

（4）使用過程中高溫、低溫和腐蝕作用影響屋蓋承載能力；

（5）重級(jí)工作制吊車運(yùn)行頻繁，對(duì)屋架周期性作用造成屋蓋損傷破壞；

（6）使用中切割或去掉屋蓋中桿件，使局部桿件應(yīng)力急劇改變；

（7）結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷和破壞而沒有進(jìn)行加固和修復(fù)等。

事故實(shí)例一：某廠輕型鋼屋架崩塌事故

1990年2月16日下午4時(shí)20分許，某廠輕型屋架（見圖66）連同屋面突然崩塌。當(dāng)初305人正在內(nèi)開會(huì)，造成42人死亡，179人受傷特大事故。經(jīng)濟(jì)損失430多萬元，其中直接經(jīng)濟(jì)損失230多萬元。

圖66

原因：

1、計(jì)算錯(cuò)誤。

（1）屋面荷載取值偏大。

（2）屋架上弦第4桿計(jì)算時(shí)單位換算錯(cuò)誤，所取許用應(yīng)力偏大。

（3）屋架下弦桿許用應(yīng)力偏大。

（4）屋架腹桿l2計(jì)算中，誤將截面系數(shù)W當(dāng)成回轉(zhuǎn)半徑。

2、屋面施工錯(cuò)誤、

（1）圖紙中要求屋面找平層為20mm厚1：3水泥砂漿，重0.39kN／m2；而施工中錯(cuò)誤地將找平層做成57.3mm厚，按勘察組匯報(bào)，砂漿密度為20.8kN／mZ，則找平層重1.19kN／m2；比設(shè)計(jì)值增大了0.8kN／m2。

（2）圖紙中層面不設(shè)保溫層，而施工中屋面上錯(cuò)誤地上了102.7mm厚爐渣保溫層。按爐渣容重l050kg／m3計(jì)算，荷載比設(shè)計(jì)值加大1.06kN／m2。

（3）三氈四油防水層應(yīng)重0.34kN／m2，而實(shí)重為0.14kN／m2。此項(xiàng)比設(shè)計(jì)值降低了

0.2kN／m2。

（4）施工時(shí)沒按設(shè)計(jì)要求放置100mm厚海藻草，此項(xiàng)使屋面重量減輕0.04kN／m2。

總體結(jié)果：屋面上超重53．1t。設(shè)計(jì)超載占屋面總超載29％，而施工超載占屋面總超載71％。可見．從荷載角度看，事故主要原因是施工超載，而不是設(shè)計(jì)計(jì)算差錯(cuò)引發(fā)設(shè)計(jì)超載。

3、焊接質(zhì)量低劣

4、施工管理混亂

事故實(shí)例二：廠房改變用途引發(fā)崩塌事故

圖67廠方屋架布置及結(jié)構(gòu)示意圖

該廠房是輕型鋼結(jié)構(gòu)，跨度l2m，柱距6m，全長(zhǎng)78m，焊接格構(gòu)鋼柱柱頂標(biāo)高6m，半敞開式圍護(hù)結(jié)構(gòu)，屋面是波形石棉瓦，屋面支撐布置：在廠房?jī)啥说谝粋€(gè)柱間各設(shè)置一道上弦橫向水平支撐，無垂直支撐，并以檁條代替水平系桿。屋架上弦為組合式三角形斜梁，屋架下弦是直徑32mm圓鋼用拉鈞連接（見圖67），設(shè)計(jì)要求圓鋼拉釣在下弦拉緊之后點(diǎn)焊。

原因分析：

（1）廠房使用用途改變是發(fā)生事故主要原因。該廠房設(shè)計(jì)為材料備品庫，后改為水泥廠破碎機(jī)房，當(dāng)該房屋改為水泥廠破碎廠房，則應(yīng)考慮積灰荷載，是房屋崩塌直接原因。

（2）該屋架采取是有拉桿三鉸拱，它為一幾何不變體系，且無多出約束，所以是靜定結(jié)構(gòu)，但將承受拉力下弦桿件設(shè)計(jì)成帶彎鉤圓鋼，卻是不可取。因?yàn)閺濃x在受力時(shí)易拉直，據(jù)調(diào)查，現(xiàn)場(chǎng)拼裝時(shí)，拉桿難以張緊，這就使屋架從幾何不變體系變?yōu)樗沧凅w系，致使下弦拉桿處于更為不利情況。

（3）設(shè)計(jì)要求下弦桿在安裝完成時(shí)將彎鉤開口處焊死，從施工驗(yàn)收資料看彎鉤全部加焊，但從事故現(xiàn)場(chǎng)看，第四榀屋架被拉直下弦桿彎鉤沒有焊過痕跡，能夠必定是漏焊了。事故就是由該榀屋架引發(fā)而危害到其余屋架。

（4）建筑物維護(hù)管理不善。廠房改為水泥廠破碎機(jī)房之后，在使用過程中，沒有建立清灰制度，定時(shí)清掃屋面積灰，以減輕屋面荷載，每年建筑物隱患檢驗(yàn)都無視了屋架安全問題，這次事故必定有從量變到質(zhì)變過程，開始有微小變形沒有發(fā)覺，以后變形會(huì)逐步增大，在突然增大超荷載作用下崩塌。

二、吊車梁結(jié)構(gòu)事故

吊車梁系統(tǒng)事故原因

1、設(shè)計(jì)原因

（1）設(shè)計(jì)荷載及其作用特點(diǎn)考慮不全。

（2）吊車梁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與計(jì)算簡(jiǎn)圖不全一致。

2、施工原因

（1）制作和安裝偏差。

（2）焊縫缺點(diǎn)。

（3）在吊車梁上隨便切割缺口和亂焊吊其余部件，使在切口處和焊接處應(yīng)力集中，在重復(fù)荷載下加速疲勞裂縫形成和發(fā)展。

三、鋼橋結(jié)構(gòu)事故（略）

四、板式結(jié)構(gòu)事故（略）

儲(chǔ)氣罐和儲(chǔ)油罐等

五、海洋平臺(tái)事故（略）

第四節(jié)鋼結(jié)構(gòu)加固、修復(fù)

一、鋼結(jié)構(gòu)加固方法

（一）結(jié)構(gòu)卸載方法

（1）梁式結(jié)構(gòu)

圖68屋架卸載示意圖

（a）用暫時(shí)支柱卸載；（b）用撐桿式構(gòu)架卸載；（c）利用吊車卸載

1－暫時(shí)支柱；2－千斤頂；3－拉桿；4－支架

（2）托架卸載法

托架卸載能夠采取屋架卸載方法，也可利用吊車梁作為支點(diǎn)使托架卸載。

圖69托架卸載示意圖

（3）柱子卸載

柱子卸載通常采取設(shè)置暫時(shí)支柱卸去屋架和吊車梁荷載

圖70柱子卸載示意圖

（4）工作平臺(tái)因其高度不高，通常都采取暫時(shí)支鍵進(jìn)行卸荷

（二）改變結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖加固

在加固方法中通常還能夠采取改變結(jié)構(gòu)受力情況或增加結(jié)構(gòu)或構(gòu)件剛度。

圖71增加支撐構(gòu)件

（a）增設(shè)梁支柱；（b）增設(shè)梁撐桿；（c）梁下加角撐；（d）梁下見斜立桿

圖72加固桿件提升穩(wěn)定性

（a）上弦加固（平面內(nèi)穩(wěn)定性）；（b）斜腹桿加固（平面內(nèi)穩(wěn)定性）

圖73集中加強(qiáng)一列柱剛度

（a）加固前；（b）加固后

圖74設(shè)置拉索、拉桿加強(qiáng)結(jié)構(gòu)剛度

（a）加強(qiáng)輸電線支架剛度；（b）降低懸臂端顫動(dòng)

1－拉索；2－拉桿

圖75支座由鉸接變剛接

圖76增設(shè)中間支座

圖77加設(shè)預(yù)應(yīng)力拉桿

（三）加大構(gòu)件截面加固

型鋼梁補(bǔ)強(qiáng)：

圖88型鋼梁補(bǔ)強(qiáng)簡(jiǎn)圖

（四）構(gòu)件連接和節(jié)點(diǎn)加固（略）

二、鋼結(jié)構(gòu)裂紋修復(fù)

（一）修復(fù)加固通常按照以下步驟進(jìn)行：

1、分析產(chǎn)生裂紋原因及其影響嚴(yán)重性，對(duì)不它采取修復(fù)加固構(gòu)件，應(yīng)予拆除更換；對(duì)需要進(jìn)行修復(fù)加團(tuán)帶裂紋構(gòu)件，應(yīng)采取暫時(shí)性應(yīng)急方法，以預(yù)防裂紋深入擴(kuò)展；

2、對(duì)帶裂紋構(gòu)件進(jìn)行驗(yàn)算，對(duì)疲勞裂紋應(yīng)按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中要求驗(yàn)算，必要應(yīng)進(jìn)行剩下疲勞壽命專門研究；對(duì)脆性裂紋驗(yàn)算需專門研究；

3、進(jìn)行裂紋可擴(kuò)展件評(píng)定，評(píng)定方法需專門研究，以了解裂紋穩(wěn)定性情況；

4、針對(duì)裂紋不一樣穩(wěn)定件進(jìn)行修復(fù)加固設(shè)計(jì)，并在此基礎(chǔ)上確定裂紋修復(fù)加固詳細(xì)方案；

5、依照確定方案實(shí)施裂紋修復(fù)加固。

（二）鋼材本身裂縫修復(fù)

1、超期使用后更換

2、裂紋雕補(bǔ)法修復(fù)

A、清洗裂紋范圍內(nèi)板面油污和涂層至潔凈金屬面；

B、對(duì)深度小于1mm微裂，用小圓頭風(fēng)鑿雕去并磨光其表面，也可用小砂子輕磨

去；

C、對(duì)深度大于2—3mm裂紋，在裂紋雕去后會(huì)留下3—4mm痕跡，這對(duì)強(qiáng)度和剛度都有顯著影響，需補(bǔ)焊增厚，并采取小直徑低氫型焊條手工焊；

D、對(duì)裂紋比較集中板件，采取上述方法修補(bǔ)后有時(shí)會(huì)影響構(gòu)件承載力，必須采取適當(dāng)補(bǔ)強(qiáng)方法，如增設(shè)撐板、加蓋板等。

（三）鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件中裂紋修復(fù)加固

1、裂紋暫時(shí)止裂方法

當(dāng)在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件上發(fā)覺裂紋時(shí)，為預(yù)防其深入擴(kuò)展，必須采取暫時(shí)止裂方法，慣用是在裂紋端外順其可能擴(kuò)展方向0.5～1.0t處鉆孔(t為構(gòu)件板厚)，孔直徑約取1.0t(見圖89)。

圖89鋼板暫時(shí)止裂方法示意圖

2、裂紋焊補(bǔ)法修復(fù)

這是裂紋修復(fù)加固時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮方法，它通常針對(duì)單個(gè)裂紋或相距較遠(yuǎn)互不相交裂紋群，通常按以下次序進(jìn)行：

（1）清洗裂紋兩邊各80mm以上范圍內(nèi)板面油污至潔凈金屬面；

（2）用碳弧氣刨或風(fēng)鏟將裂紋邊緣加工出坡口，直達(dá)裂紋端部暫時(shí)止裂鉆孔。

坡口形式應(yīng)依照板厚和施工條件按現(xiàn)行《氣焊、手工電弧焊及氣體保護(hù)焊焊縫坡口基本形式和尺寸》要求選取，

（3）將裂紋兩側(cè)及端部金屬預(yù)熱至100～150℃，并在焊接修復(fù)過程中保持此溫度；

（4）采取與母樹相匹配低氫型焊條或超低氫型焊條施焊；

（5）盡可能用小直徑焊條以分層逆向焊施焊，每一焊道焊完后宜即進(jìn)行錘擊；

（6）按設(shè)汁和《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》要求驗(yàn)收焊縫質(zhì)量；

（7）對(duì)承受動(dòng)力荷載構(gòu)件，焊補(bǔ)后其表面應(yīng)磨光，使之與原構(gòu)件表固齊平，磨削痕跡線應(yīng)大致與裂紋切線方向垂直；

（8）對(duì)主要結(jié)構(gòu)或厚板構(gòu)件，焊補(bǔ)后應(yīng)立刻進(jìn)行退火處理。

3、裂紋嵌板法修復(fù)

該方法針對(duì)網(wǎng)狀、分叉裂紋區(qū)和有破裂、過燒或燒穿等缺點(diǎn)粱、柱腹板部位等般按以下次序講行．

（1）檢驗(yàn)確定缺點(diǎn)范圍；

（2）將缺點(diǎn)部位切除，宜切成帶因角矩形孔、切除部分尺寸均應(yīng)比缺點(diǎn)范圍尺寸大l00mm(見圖90)；

（3）用等厚同材質(zhì)嵌板餞入切除部位，談板長(zhǎng)寬邊緣與切除孔兩個(gè)方向邊應(yīng)留有2—4mm間隙、并將其邊緣加工成對(duì)接焊縫要求坡口形式；

（4）嵌板定位后，將孔口四角區(qū)域預(yù)熱至100～150度并按下列圖所表示次序采

用分段分層逆向焊法施焊；

（5）檢驗(yàn)焊縫質(zhì)量，打磨焊縫余高，使之與原構(gòu)件表面齊平。

圖90裂縫嵌板法修復(fù)示意圖

（a）缺點(diǎn)部位切除；（b）預(yù)熱部位及施焊次序

4、帶裂紋構(gòu)件蓋板加固法

對(duì)一些受力關(guān)鍵部分裂紋和裂紋較為集中但又不宜采取嵌板法修復(fù)部位，可用附加蓋板加固。通常宜采取雙層蓋板且宜與原板等厚，并設(shè)法將加固蓋板壓緊，此時(shí)裂紋兩端仍需鉆孔止裂，暫時(shí)阻止裂紋擴(kuò)展。

當(dāng)蓋板用焊接連接時(shí)，采取周圍連續(xù)角焊縫，焊腳尺寸宜取等于板厚，蓋板尺寸和施焊次序見圖90。

當(dāng)蓋板用高強(qiáng)度螺栓連接時(shí)，在裂紋兩側(cè)采取雙排螺栓，蓋板寬度以能布置螺栓為宜，蓋板長(zhǎng)度應(yīng)超出裂紋端部150mm為宜。

第五章地基與基礎(chǔ)工程

第一節(jié)常見地基與基礎(chǔ)工程事故分類及原因

一、建筑工程對(duì)地基要求

1、地基承載力對(duì)地基要求

設(shè)計(jì)荷載小于地基承載力設(shè)計(jì)值，不然地基則有可能出現(xiàn)局部剪力破壞，沖切剪力破壞。整體穩(wěn)定性不能滿足時(shí)則會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)破壞。

2、沉降或不均勻沉降方面

沉降或不均勻沉降不能超出允許值，不然將使建筑物產(chǎn)生裂縫、傾斜影響使用安全。

3、滲流方面

兩類問題：一類是因滲流引發(fā)水量流失；另一類是在滲透力作用下產(chǎn)生流土、管涌。流土和管涌可造成土體局部破壞，嚴(yán)重可造成地基整體破壞。

處理方法：土質(zhì)改良、降低土滲透力、設(shè)止水帷幕。

二、工程事故分類

1、地基變形造成工程事故

沉降或不均勻沉降造成建筑物上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫、整體傾斜，嚴(yán)重造成結(jié)構(gòu)破壞。

2、地基失穩(wěn)造成工程事故

荷載密度超出地基承載力，地基產(chǎn)生剪切破壞（整體剪切、局部剪切和沖剪破壞）

圖91地基破壞三種形式

（a）整體剪切破壞；（b）局部剪切破壞；（c）沖切剪切破壞

3、地基滲流造成工程事故

滲流形成土洞、溶洞或土體結(jié)構(gòu)破壞，或形成流土、管涌造成地基破壞。

地下水位下降引發(fā)地基中有效應(yīng)力改變，造成地基沉降。

4、土坡滑動(dòng)造成工程事故

原因：坡上加載、坡腳取土，土中滲流降低土層界面強(qiáng)度，土體蠕變強(qiáng)度降低。

5、地震造成工程事故

6、特殊土地基工程事故

（1）濕陷性黃土——受水浸濕后結(jié)構(gòu)快速破壞，強(qiáng)度降低，產(chǎn)生顯著附加下沉。

（2）膨脹土地基——膨脹土由柔水性較強(qiáng)蒙脫石和伊利石等次生粘土礦物質(zhì)組成，堅(jiān)硬、強(qiáng)度高，但吸水膨脹，失水收縮。

7、其余地基工程事故

如：地下工程事故

8、基礎(chǔ)工程事故

（1）基礎(chǔ)錯(cuò)位事故：基礎(chǔ)位置與上部結(jié)構(gòu)要求位置不符合。樁偏位、基礎(chǔ)偏位、基礎(chǔ)標(biāo)高等；

（2）基礎(chǔ)施工質(zhì)量事故：斷樁、頸縮、混凝土強(qiáng)度不夠、混凝土表面質(zhì)量等；

（3）其余基礎(chǔ)事故：基礎(chǔ)形式不合理、設(shè)計(jì)錯(cuò)誤等。

三、工程事故原因綜述

1、對(duì)場(chǎng)地工程地質(zhì)情況缺乏全方面、正確了解

（1）工程勘察工作不符合要求；

布孔間距大，鉆孔取土深度太淺

（2）建筑場(chǎng)地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況非常復(fù)雜；

暗浜、古河道、古墓、古井等

（3）沒有按工程建設(shè)程序開展工程建設(shè)工作。

2、設(shè)計(jì)方案不合理或設(shè)計(jì)計(jì)算錯(cuò)誤

（1）設(shè)計(jì)方案不合理：未合理選取基礎(chǔ)形式；

（2）設(shè)計(jì)計(jì)算錯(cuò)誤：荷載計(jì)算不正確，低估實(shí)際荷載，基礎(chǔ)底面積偏小，沉降計(jì)算不正確造成不均勻沉降失控。

3、施工質(zhì)量造成地基與基礎(chǔ)工程事故

（1）未按圖施工；

（2）未按技術(shù)操作規(guī)程施工。

4、環(huán)境條件改變?cè)斐傻鼗c基礎(chǔ)工程事故

（1）地下工程或深基坑工程施工——臨近建筑物；

（2）建筑物周圍地面堆載——附加應(yīng)力增加，沉降；

（3）建筑物周圍地基中施工振動(dòng)或擠壓；

（4）地下水位改變。

5、其余原因造成地基與基礎(chǔ)工程事故

百年一遇洪水、地震

第二節(jié)基坑工程（土方工程）

基坑工程特點(diǎn)：暫時(shí)結(jié)構(gòu)，安全貯備小，具備較大風(fēng)險(xiǎn)。具備區(qū)域性、個(gè)性、綜合性。土壓力計(jì)算不精準(zhǔn)。系統(tǒng)工程：設(shè)計(jì)、施工、開挖次序、開挖速度、環(huán)境原因等。

一、基坑放坡開挖事故處理

1、基坑放坡開挖幾個(gè)形式（見圖92）

（1）基坑深度小于1.5m時(shí)——垂直開挖

（2）基坑深度大于1.5m時(shí)

1：0.5

緩坡1：2

斜坡坑壁階梯形坑壁下層土較密實(shí)時(shí)

圖92基坑放坡形式

2、放坡開挖事故原因分析

（1）水文地質(zhì)資料不全，盲目施工，造成坡度太陡

（2）坡頂任意堆載，車輛行駛頻繁。造成坡頂部作用力改變，增加了土體滑動(dòng)力矩

（3）雨水或施工用水滲透入土中，使土抗剪強(qiáng)度降低，減小了土體抗滑力矩。

（4）坡頂產(chǎn)生裂縫，抗滑力矩減小，縫內(nèi)積水增加了滑動(dòng)力矩。

（5）降水開挖時(shí)，基坑內(nèi)外水頭差產(chǎn)生動(dòng)水壓力，邊坡在滲流力作用下，降低了邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)。

（6）在基坑底部以下土層中存在承壓水，坑底會(huì)出現(xiàn)隆起、開裂。

條件

潛水位h不透水層

t

承壓水

圖93土層中承壓水示意

3、事故處理方法

（1）邊坡坡度改緩；

（2）坡頂卸載；

（3）坡面、坡頂保護(hù)法：坡面抹面、填裂縫；

（4）邊坡加固法：注漿、深層攪拌；

（5）支擋法；

（6）降水法——井點(diǎn)降水。

二、基坑支護(hù)開挖事故處理

1、常見基坑支護(hù)形式與受力特點(diǎn)

（1）重力式擋土墻

重力式擋是一個(gè)沒有內(nèi)支撐支護(hù)形式，依靠本身重力抵抗墻后壓力所產(chǎn)生滑動(dòng)力和傾覆力矩。（雙頭濕法攪拌樁）

（2）懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)

基坑深度小于6m時(shí)。（灌注樁，能夠在樁后，樁與樁之間注漿，樁頂設(shè)一道圈梁。）

（3）支撐式支護(hù)結(jié)構(gòu)

基坑較深時(shí)：直徑1m左右灌注樁，樁與樁之間注漿或設(shè)水泥攪拌樁、樹根樁進(jìn)行止水，也可采取鋼板樁或地下連續(xù)墻。同時(shí)坑內(nèi)設(shè)置一道或多道支撐體系。

支撐體系——鋼筋混凝土或鋼管（橫撐、水平撐、斜撐、立柱）

（4）土錨式支護(hù)結(jié)構(gòu)

在支護(hù)結(jié)構(gòu)上設(shè)置一道或多道土層錨桿。

土層錨桿是依照設(shè)計(jì)要求，先在土層中鉆出一定深度和直徑鉆孔，然后放入預(yù)應(yīng)力筋，再注入水泥漿或水泥砂漿，充滿錨段內(nèi)空腔，待漿體強(qiáng)度大于15.0MPa后，借助張拉設(shè)備張拉預(yù)應(yīng)力筋，最終用錨具鎖定。

2、支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞形式與開挖基坑事故類別

（1）支護(hù)結(jié)構(gòu)整體失穩(wěn)

圖94向坑內(nèi)傾覆——樁頂發(fā)生較大變形

圖95踢腳變形——樁底有較大變形

（2）支護(hù)結(jié)構(gòu)斷裂破壞

圖96樁身向坑內(nèi)產(chǎn)生弓形變形

圖97樁身斷裂破壞

（3）基坑周圍產(chǎn)生過大地表沉降

圖98踢腳變形——地表沉降最大處圖99地表沉降最大處發(fā)在

發(fā)生在基坑邊離樁一定距離

（4）基坑底部隆起變形現(xiàn)象

造成：周圍地表沉降

土體承載力降低

支撐體系破壞

圖100基坑底部隆起變形引發(fā)支撐變形示意圖

（5）流砂現(xiàn)象——坑底、坑壁均可發(fā)生

土隨水流出，流出多少砂，周圍就有多少砂補(bǔ)下來，無法去除，周圍地表會(huì)發(fā)生大范圍下沉。

3、慣用處理方法

（1）支擋法

加各種鋼板樁及內(nèi)支撐

（2）注漿法

滲透性注漿、壓密注漿、電動(dòng)化學(xué)注漿

（3）隔斷法

在被開挖基坑與周圍建筑物之間建立一道隔斷墻，承受土側(cè)壓力和防水帷幕作用。通常采取樹跟樁、深層攪拌樁、壓力注漿等筑成。

（4）降水法

坑底出現(xiàn)大規(guī)模涌砂時(shí)，可在基坑底部設(shè)置深管井或采取井點(diǎn)降水，但要注意回灌。

（5）坑底加固法

主要針對(duì)基坑底部出現(xiàn)隆起、流砂。（壓力漿、攪拌樁、樹根樁及旋噴樁）

（6）卸載法

支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部位移較大即將發(fā)生傾覆破壞時(shí)，挖掉樁后一定深度土體，降低樁后主動(dòng)土壓力。

第三節(jié)地基加固與建筑物糾偏技術(shù)

一、地基加固方法

1、置換

置換是用物理力學(xué)性質(zhì)很好巖土材料置換天然地基中部分或全部軟弱土體或不良土體，形成雙層地基或復(fù)合地基．以達(dá)成提升地基承載力、降低沉降目標(biāo)。主要包含換土墊層法、擠淤置換法、褥墊法、振沖置換法(或稱振沖碎石柱法)、沉管碎石樁法、強(qiáng)夯置換法、砂樁(置換)法、石灰樁法，以及EPS（發(fā)泡聚苯乙烯）超輕質(zhì)料填土等。

2、排水固結(jié)

排水固結(jié)是指土體在一定荷載作用下固結(jié)，孔隙比減小，強(qiáng)度提升，以達(dá)成提升地基承載力，降低工后沉降目標(biāo)。主要包含加載預(yù)壓法、超載預(yù)壓法、砂井法(包含普通砂井、袋裝砂井和塑料排水帶法)、真空預(yù)壓與堆載預(yù)壓聯(lián)合作用，以及降低地下水位等。

3、灌入固化物

灌入固化物是向土體中灌入或拌入水泥、或石灰、或其余化學(xué)固化漿材在地基中形成增強(qiáng)體，以達(dá)成地基處理日。主要包含深層攪拌法(包含漿體四射和物體噴射深層攪拌法)、高壓噴射注漿法、滲透性灌漿法、劈裂灌漿法、擠密灌漿法和電動(dòng)化學(xué)灌漿法等。

4、振密、擠密

振密、擠密是采取振動(dòng)或擠密方法使未飽和土密實(shí)，土體孔隙比減小，以達(dá)成提升地基承載力和降低沉降目標(biāo)。主要包含表層原位壓實(shí)法、強(qiáng)夯法、振沖密實(shí)法、擠密砂樁法、爆破擠密法、土樁、灰土樁法等。

5、加筋

加筋是在地基中設(shè)置強(qiáng)度高、模量大筋材，以達(dá)成提升地基承載力、降低沉降目標(biāo)。強(qiáng)度高、模量大筋材，能夠是鋼筋混凝土也能夠是土工格柵、土工織物等。主要包含加筋土法、土釘墻法、錨固法、樹根樁法、低強(qiáng)度混凝土樁復(fù)合地基和鋼筋混凝土樁復(fù)合地基法等。

6、冷熱處理

冷熱處理是經(jīng)過凍結(jié)土體，或焙燒、加熱地基土體改變土體物理力學(xué)性質(zhì)以達(dá)成地基處理目標(biāo)。它主要包含凍結(jié)法和燒結(jié)法兩種。

7、托換

托換是指對(duì)原有建筑物地基和基礎(chǔ)進(jìn)行處理和加固或改建。主要包含基礎(chǔ)加寬法、墩式托換法、樁式托換法以及綜合托換法等。

8、糾偏

糾偏是指對(duì)因?yàn)椴痪鶆虺两翟斐蓛A斜建筑物進(jìn)行矯正伎倆。主要包含加載糾偏法、淘土糾偏法、頂升糾偏法和綜合糾偏法等。

二、基礎(chǔ)加固技術(shù)

（一）準(zhǔn)備工作

1、建筑物地基工程勘察資料

2、沉降和不均勻沉降觀察資料

3、建筑物上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料

4、掌握周圍環(huán)境情況

5、建筑物施工資料

（二）基礎(chǔ)加寬技術(shù)

經(jīng)過基礎(chǔ)加寬能夠擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積，有效降低基底接觸壓力。

圖101基礎(chǔ)加寬示意圖一

（a）剛性條形基礎(chǔ)加寬；（b）柔性條形基礎(chǔ)加寬；（c）條形基礎(chǔ)擴(kuò)大成片筏基礎(chǔ)

圖102基礎(chǔ)加寬示意圖二

（d）柱基加寬；（e）柔性基礎(chǔ)加寬改成剛性基礎(chǔ)

（f）片筏基礎(chǔ)加寬（1）；（g）片筏基礎(chǔ)加寬（2）

（三）托換技術(shù)

1、墩式托換是直接在基礎(chǔ)下挖扎，灌注棍凝土形成混凝土墩基礎(chǔ)。通常適適用于淺層有很好持力層情況，讓墩基礎(chǔ)落在良好持力層上，使其具備較高承載力。

圖103墩式托換示意圖

（a）連續(xù)混凝土墩；（b）間斷混凝土墩

2、樁式托換技術(shù)

（1）錨桿靜壓樁

圖104錨桿靜壓樁裝置示意圖及壓樁孔和錨桿位置圖

（a）錨桿靜壓樁裝置示意圖；（b）及壓樁孔和錨桿位置圖

1－樁；2－壓樁孔；3－錨桿；4－反力架；5－千斤頂；6－電動(dòng)葫蘆；7－基礎(chǔ)

圖105錨固靜壓樁施工流程示意圖

（2）樹根樁托換

樹根樁是一個(gè)小直徑鉆孔灌注樁，其直徑通常為100～250mm，有時(shí)也有采取300mm。

樹根樁施工過程以下：先利用鉆機(jī)鉆孔，滿足設(shè)計(jì)要求后，放入鋼筋或鋼筋籠，同時(shí)放人注漿管，用壓力注入水泥漿或水泥砂漿而成樁，亦可放入鋼筋籠后再灌入碎石，然后再注入水泥漿或水泥砂漿而成樁。小直徑鉆孔灌注樁也有些人稱為微型校。小直徑鉆孔灌注樁能夠豎向、斜向設(shè)置，網(wǎng)狀布置如樹根狀，故稱為樹根樁。

圖106樹根樁加固示意圖

（a）加層改造工程地基加固；（b）修建地下鐵道樹根樁托換

（c）邊坡穩(wěn)定加固；（d）橋墩基礎(chǔ)樹根樁托換

（3）其余樁式托換

還可應(yīng)用挖孔樁，灌注樁、打入樁、通常靜壓樁進(jìn)行基礎(chǔ)托換。通常在原基礎(chǔ)外側(cè)地基中設(shè)置樁，然后經(jīng)過托梁或擴(kuò)大承臺(tái)來負(fù)擔(dān)柱或墻傳來荷載。灌注樁、打入樁和靜壓樁施工同通常樁基施工。

三、糾偏技術(shù)

（一）迫降糾偏技術(shù)

1、加載糾偏技術(shù)

經(jīng)過在建筑物沉降較少一側(cè)加載，迫使地基土變形產(chǎn)生沉降，達(dá)成糾偏目標(biāo)稱為加載糾偏。最慣用加載伎倆是堆載，在沉降較少一側(cè)堆放重物，如鋼錠、砂石、及其余重物，以下列圖所表示。堆載糾偏又稱為堆載加壓糾偏法。該法較適適用于建(構(gòu))筑物剛度很好，跨度不大，地基為深厚軟粘土地基情況。堆載加壓糾偏過程中應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，嚴(yán)格控制加載速率。

圖107堆載加壓糾偏示意圖

加載糾偏也可經(jīng)過錨樁加壓實(shí)現(xiàn)，在沉降較小一側(cè)地基中設(shè)置錨樁，修建與建筑物基礎(chǔ)相連接鋼筋混凝土懸臂梁，經(jīng)過千斤頂加荷系統(tǒng)加載，促使基礎(chǔ)糾偏(以下列圖)。錨樁加壓糾偏通?？蓴?shù)次加荷。施加一次荷載后，地基變形應(yīng)力松弛，荷載減小，變形穩(wěn)定后、再施加第二次荷載，如此重復(fù)，荷載可一次一次增大．當(dāng)一次荷載保持不變，變形穩(wěn)定后，再增加下一次荷載，直至達(dá)成糾偏目標(biāo)。

圖108錨樁加壓糾偏

2、基礎(chǔ)底地基中掏土糾偏

直接在基礎(chǔ)下地基中掏土對(duì)建筑物沉降反應(yīng)敏感，一定要嚴(yán)密監(jiān)測(cè)，利用監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整掏土施工次序及掏土數(shù)量。掏土又可分為鉆孔取土、人工直接掏挖和水沖掏土方法。通常砂性土地基采取水沖法較適宜，粘性土及碎卵石地基采取人工掏挖與水沖相結(jié)合方法。通?？稍诮ㄖ锍两敌∫粋?cè)設(shè)置若干個(gè)沉井，在沉井壁留孔，沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，經(jīng)過沉井預(yù)留孔，將高壓水槍仲入基礎(chǔ)下進(jìn)行深層射水，使泥漿流出完成掏土，達(dá)成糾偏目標(biāo)。

圖109沉井射水取土糾偏示意圖

（a）剖面；（b）平面

若建筑物底面積較大，可在基礎(chǔ)底板上鉆孔埋套管取土。取土可采取人工掏土和鉆孔取土兩種。人工掏土套管深度即為掏土深度，鉆孔取土套管深度為開始取土深度，取土深度