土木工程事故案例分析

1、.土木工程事故案例分析報告學(xué)號 :姓名：指導(dǎo)老師：'.案例一西北地區(qū)某高層綜合辦公樓，主樓為鋼筋混凝土框筒結(jié)構(gòu)，地下 1 層，地上 18 層，總高度 76.8m，總建筑面積36482m2。該建筑基礎(chǔ)為灌注群樁，地下室外墻采用300mm 厚 C30 自防水混凝土。標(biāo)高 13.6m 以上混凝土標(biāo)號均為C40，樓板厚度120mm。該工程于2012 年 6 月開工， 2012 年 9 月中旬施工地下室外墻，2013 年 1 月 19 日施工到結(jié)構(gòu)6 層梁板。該層梁板在施工的同時即發(fā)現(xiàn)板面出現(xiàn)少量不規(guī)則細微裂縫，到 2 月 24 日該層梁板底摸拆除時，發(fā)現(xiàn)板底出現(xiàn)裂縫。從滲漏水線和現(xiàn)場鉆芯取樣分

2、析，裂縫均為貫通性裂縫。之后又對全樓己施工完畢的混凝土工程進行了詳察，在地下室外墻外側(cè)上部發(fā)現(xiàn)數(shù)條長度不等的豎向裂縫(其中有兩條為貫通性裂縫)。在 5、6 兩層核心筒的電梯井洞口上部連梁上的同一部位亦發(fā)現(xiàn)兩條裂縫。而在其他的柱、墻、梁、板上則未發(fā)現(xiàn)裂縫。經(jīng)現(xiàn)場實測， 第 6 層現(xiàn)澆板上的裂縫均為貫通性裂縫，最大裂縫長度約4.5m( 直線距離 )，最大裂縫寬度0.27mm。地下室外墻豎向裂縫的最大長度約1.9m，最大裂縫寬度0.2mm，核心筒連梁上的裂縫最大長度0.3m，裂縫最大寬度約0.18mm。經(jīng)過近一個月的現(xiàn)場連續(xù)監(jiān)控，未發(fā)現(xiàn)以上裂縫的進一步發(fā)展和新的裂縫出現(xiàn)。一、原因分析:'.第

3、一，在施工的各種條件未變的情況下，從裂縫僅在六層現(xiàn)澆板上出現(xiàn)，而未在其它層現(xiàn)澆板上出現(xiàn)的事實來分析，唯一不同的是施工作業(yè)時的氣候變化。如前所述，該層現(xiàn)澆板施工時是該地區(qū)冬季最寒冷、干燥的一個時期，最高氣溫僅1，當(dāng)時的最大風(fēng)速7m/s，濕度僅有30 40，特別是每天于21 時施工完畢后，混凝土正處于初凝期，強度尚未有大的發(fā)展，作業(yè)面又沒有防風(fēng)措施，導(dǎo)致混凝土失去水分過快，引起表面混凝土干縮，產(chǎn)生裂縫。根據(jù)有關(guān)資料記載，當(dāng)風(fēng)速為7m/s 時，水分的蒸發(fā)速度為無風(fēng)時的2 倍；當(dāng)相對濕度為30時，蒸發(fā)速度為相對濕度90時的 3 倍以上。假如將施工時的風(fēng)速和濕度影響疊加，則可推算出此時的混凝土干燥速度為

4、通常條件下的6 倍以上。另外，從裂縫絕大多數(shù)集中在構(gòu)件較薄及與外界接觸面積最大的樓板上這一現(xiàn)象也可證實，開裂與其使用的材料關(guān)系不大，而受氣象條件的影響大些。與樓板厚度接近的墻肢之所以未裂，是因為墻肢兩面都有模板，不直接受大氣的影響。由此可以基本斷定，天氣因素是導(dǎo)致混凝土現(xiàn)澆板出現(xiàn)干縮裂縫的主要因素。地下室外墻由于本身體積較大，又長期暴露在溫濕度變化較大的環(huán)境中，特別到了 2013 年 1 月下旬，溫度較施工時降低近 30，導(dǎo)致混凝土溫度收縮而產(chǎn)生裂縫。第二，梁板所用混凝土均為C40 混凝土，而根據(jù)設(shè)計院進行的技術(shù)交底要求，梁板混凝土只要達到C30 強度即可，施工單位為了施工中更容易控制墻柱的質(zhì)

5、量，統(tǒng)一按照C40 混凝土標(biāo)準(zhǔn)進'.行施工，而C40 混凝土的水泥用量為480kg/m3 ，相對于C30 混凝土，單位水泥用量增加約70kg，這樣，混凝土的收縮將增加0.4×10 4 左右，無形中又增加了裂縫出現(xiàn)的可能。第三，進入冬季施工以后，混凝土中又添加了Q 型防凍膏和wp_x 減水劑，施工用水相對減少，混凝土強度增長較快，加劇了混凝土水分的蒸發(fā)和裂縫的發(fā)展。同時，由于天氣寒冷，擔(dān)心養(yǎng)護用水結(jié)冰而僅采用覆蓋雙層 * 簾保溫的措施也對混凝土抗裂強度的發(fā)展不利。第四，從本工程的結(jié)構(gòu)平面圖中我們可以看出，梁板結(jié)構(gòu)在9、 12 和 C、K 軸線處平面發(fā)生突變，截面削弱達50以上，

6、而且核心筒和墻肢集中處剛度非常大，對現(xiàn)澆板的約束較強，核心筒四角和墻肢兩端內(nèi)部應(yīng)力非常集中。從現(xiàn)澆板最初出現(xiàn)裂縫的位置來看， 干縮裂縫首先在核心筒的四角， 之后出現(xiàn)在板的中部，這是現(xiàn)澆板內(nèi)部應(yīng)力最集中、最復(fù)雜和最薄弱的部位。由于墻肢和核心筒剛度的強烈約束作用，當(dāng)混凝土的收縮應(yīng)力大于其抗拉強度時，裂縫便沿此位置出現(xiàn)、發(fā)展。本次發(fā)現(xiàn)核心筒連梁上出現(xiàn)的兩條裂縫，亦是相同因素引起的。二、混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因:'.1.材料方面。有些構(gòu)件裂縫是由材料質(zhì)量引發(fā)的，如水泥安定性差，兩種水泥混用，砂、石含泥量大，骨料粒徑過小，外加劑質(zhì)量差或加入量過大等。2.地基變形。當(dāng)?shù)鼗l(fā)生不均勻下沉?xí)r，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部必然

7、產(chǎn)生極大的應(yīng)力。當(dāng)應(yīng)力超過構(gòu)件抗力時，將不可避免地出現(xiàn)裂縫，裂縫的形狀、方向、寬度決定于地基變形的情況。3.設(shè)計方面。構(gòu)造處理不當(dāng)，主次梁交合處主梁未設(shè)加強箍筋或附加吊筋；大截面梁未設(shè)腰筋；構(gòu)件斷面突變或因開洞、留槽引起應(yīng)力集中等因素，均可導(dǎo)致構(gòu)件裂縫的出現(xiàn)。4.結(jié)構(gòu)荷載方面。結(jié)構(gòu)因承受荷載而產(chǎn)生裂縫的原因很多，施工中或使用中都可能出現(xiàn)。例如構(gòu)件早期受到震傷，拆除承重模板過早，施工荷載過大，構(gòu)件堆放、運輸、吊裝時，墊木或吊點位置不當(dāng)， 預(yù)應(yīng)力張拉值過大或放張不規(guī)范等， 均可能產(chǎn)生裂縫。較為常見的是鋼筋混凝土梁、 板等受彎構(gòu)件， 在使用荷載作用下，出現(xiàn)不同程度的裂縫。早期微裂一般不易發(fā)現(xiàn)，規(guī)范規(guī)

8、定有些構(gòu)件允許出現(xiàn)寬度不大于 0.3 毫米的裂縫。但對裂縫寬度超過規(guī)范規(guī)定的，以及不允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件出現(xiàn)裂縫，則應(yīng)屬于有害裂縫，須加以認(rèn)真分析，慎重處理。5.溫度應(yīng)力裂縫?；炷僚c一般物質(zhì)一樣，具有熱脹冷縮的物理性質(zhì)，其線膨脹系數(shù)約為1×10-5/ ，當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時，'.就會產(chǎn)生溫度變形，在構(gòu)件受到約束不能自由變形時，構(gòu)件內(nèi)就會產(chǎn)生附加應(yīng)力，當(dāng)溫度應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度時，必將出現(xiàn)裂縫。常見的如現(xiàn)澆屋面板垂直于肋梁方向的裂縫，大體積混凝土表面裂縫、煙囪外壁的豎向裂縫等。6.濕度變形裂縫。普通混凝土在空氣中硬結(jié)時，體積會發(fā)生收縮，由此而在構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力，在早期混凝土

9、強度較低時，混凝土收縮值最大。因此，若構(gòu)件早期養(yǎng)護不良，極易產(chǎn)生收縮裂縫。這類裂縫，在現(xiàn)澆剪力墻、水池底、壁等工程結(jié)構(gòu)中最為常見。7.徐變裂縫。 結(jié)構(gòu)構(gòu)件在內(nèi)應(yīng)力的作用下，除瞬時彈性變形外，其變形值隨時間的延長而增加的現(xiàn)象稱為徐變變形。據(jù)文獻記載受彎構(gòu)件由于徐變變形的作用，其長期變形值可增加2 3 倍，因變形量加大而使拉區(qū)混凝土承受拉應(yīng)力，造成裂縫的出現(xiàn)。預(yù)應(yīng)力構(gòu)件因徐變會產(chǎn)生較大的應(yīng)力損失，降低了結(jié)構(gòu)的抗裂性能。此類裂縫常見于受彎構(gòu)件的拉區(qū)，其特征與承受荷載出現(xiàn)裂縫相同。8.施工方面。由于施工原因造成裂縫出現(xiàn)的因素很多。如混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護不良或養(yǎng)護時間不夠；水灰比過大、水泥或外加劑加入量過大；

10、攪拌時間不夠、振搗不實；鋼筋表面污染、保護層過小或過大；任意留置施工縫且不按規(guī)定處理；后期施工擾動前期'.混凝土；構(gòu)件內(nèi)外溫差大，未采取有效措施；在不宜施工的氣候條件下，勉強施工；冬季施工未采取防凍措施等。三、處理建議 :1. 在冬季混凝土施工中，一般都采取了防凍措施，而對于作業(yè)面的防風(fēng)措施大多未予以高度重視。在冬季施工中，溫度的驟降往往伴隨著強烈寒流的出現(xiàn)，空氣異常干燥，混凝土容易產(chǎn)生干縮裂縫。特別是高層建筑的施工，作業(yè)面處于距地面幾十米甚至上百米的高空，風(fēng)速更巨，對混凝土的影響更大，施工單位對此應(yīng)予以警惕。2. 在高層建筑的施工中， 混凝土墻、 柱的設(shè)計強度較高， 梁、板的設(shè)計強度

11、相對較低，施工單位為了施工方便，大多把梁、板的混凝土等級提高到與墻、柱相同，無形中提高了混凝土的收縮應(yīng)力，而樓板面又較薄，與空氣的接觸面較大，更容易產(chǎn)生收縮。因此，在條件許可的情況下，施工單位盡量不要隨意提高混凝土等級。3. 一般民用建筑的梁板不做抗裂設(shè)計， 施工單位在做混凝土配合比的試配過程中，也多對強度、和易性、是否泵送、早強等方面提出要求 (除非大體積混凝土 )，對施工過程中的溫度收縮考慮較少，當(dāng)外界數(shù)種不利因素同時發(fā)生時，配比方面的潛在影響'.就暴露出來了，所以，對重要建筑物，無論是否做抗裂設(shè)計，混凝土試配時應(yīng)考慮這種因素。四、混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)防措施:1.材料方面。 1）水泥

12、：根據(jù)工程條件不同，盡量選用水化熱較低、強度較高的水泥，嚴(yán)禁使用安定性不合格的水泥： 2）骨料應(yīng)選用粒徑適當(dāng)、級配合理、無堿性反應(yīng)、有害物質(zhì)及含泥量符合規(guī)定的砂、石材料； 3）外摻料宜摻入適量粉煤灰和減水劑等外加劑，超長建筑物或構(gòu)筑物可加入微膨脹劑，以改善混凝土工作性能，降低水泥用量和用水量，減少收縮。2.混凝土配料、攪拌及澆筑。1）配合比設(shè)計應(yīng)盡量采有低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料計量應(yīng)準(zhǔn)確，攪拌時間應(yīng)保證； 2）澆筑分層應(yīng)合理，振搗應(yīng)均勻、適度，不得隨意留置施工縫。3.設(shè)計方面。 1）建筑平面造型在滿足使用要求的前提下，力求簡單；控制建筑物的長高比，增強整體剛度和調(diào)整不均勻沉降的能力

13、； 2）正確設(shè)置沉降縫、變形縫，位置和寬度選擇要適當(dāng)，構(gòu)造要合理； 3）磚混結(jié)構(gòu)底層窗臺下應(yīng)采用加筋砌體，洞口較寬的窗臺下宜設(shè)置鋼筋混凝土梁，以防止窗臺因地基沉降產(chǎn)生豎向裂縫； 4）構(gòu)件配筋要合理，間距要適當(dāng)。斷面較大的梁應(yīng)設(shè)置腰'.筋。大跨度、較厚的現(xiàn)澆板，上面中心部位宜配置構(gòu)造鋼筋。主梁在集中應(yīng)力處，宜加設(shè)抗剪鋼筋。4.施工方面。 1）加強地基的檢查與驗收，復(fù)雜地基，應(yīng)做補充勘探。異常地基處理必須謹(jǐn)慎，盡可能使其處理后的承載力與本工程正常地基承載力相同或相近； 2）合理設(shè)置后澆帶，較長的墻、板、基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)和主樓與裙房之間等高低層錯落處，均應(yīng)設(shè)置后澆帶。具體要求可由設(shè)計單位確定； 3

14、）加強混凝土的早期養(yǎng)護，并適當(dāng)延長養(yǎng)護時間，當(dāng)柱、墻等構(gòu)件澆水養(yǎng)護有困難或不能保證其表面濕潤時，應(yīng)采用覆蓋保溫材料等做法，以減少混凝土的收縮變形； 4）大體積混凝土施工，應(yīng)做好溫度測控工作，采取有效的保溫措施，保證構(gòu)件內(nèi)外溫差不超過規(guī)定（ 25）； 5）鋼筋綁扎位置要正確，保護層厚度準(zhǔn)確，鋼筋表面應(yīng)潔凈，鋼筋代換必須考慮對構(gòu)件抗裂性能的影響。五、總結(jié) :裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象， 它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力，因此要對混凝土裂縫進行認(rèn)真研究、區(qū)別對待，采用合理的方法進行處理，并在

15、施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。'.案例二湖南某大橋工程，建設(shè)單位通過公開招標(biāo) 選擇順通路橋公司和誠信監(jiān)理公司分別作為承包人和監(jiān)理人， 并與其簽訂了施工合同和監(jiān)理合同。該橋梁工程是政府投資修建的重點工程，合同工期三年。由于建設(shè)單位征地拆遷補償工作未按計劃完成， 導(dǎo)致該橋梁工程開工期拖延了 3 個月。在不具備開工條件的情況下， 建設(shè)單位要求監(jiān)理單位下達開工通知書。 同時，建設(shè)單位通知施工單位該工程提前一年完工通車。施工單位在各種施工管理文件尚未編制完成、 各種規(guī)章制度尚未建立、 各類施工人員尚未培訓(xùn)、 各種防護用品和設(shè)施尚未配備等情況

16、下倉促開工。在該橋梁主體工程基本完成以后， 承包人項目經(jīng)理部便開始安排部分施工人員去進行南引橋下部板梁支架的拆除工作。 施工人員楊某 （木工）被安排上支架拆除萬能桿件， 其在用割槍割斷連接弦桿的鋼筋后，就用左手往下推拉被割斷的一根弦桿（弦桿長 1.7m ，重 80kg ），弦桿在下落的過程種， 其上端的焊刺將楊某的左手套掛住 （帆布手套），楊某被下墜的弦桿拉扯著從 18m 的高處墜落， 頭部著地，當(dāng)即死亡。一、關(guān)于事故產(chǎn)生原因的分析直接原因： 1、工人違章施工，依照工程安全施工的相關(guān)管理規(guī)定，高空施工作業(yè)應(yīng)當(dāng)配備安全繩等基本安全設(shè)備，但本案顯然沒有；2、工人違章施工的直接原因是因為施工單位未配

17、備安全設(shè)備也未嚴(yán)格進行安全施工管理兩大因素導(dǎo)致。'.間接原因： 1、工人缺乏必要的安全施工培訓(xùn)，違反了工程施工前必須進行安全施工培訓(xùn)的相關(guān)規(guī)定； 2、施工單位安全管理制度未建立，管理也不嚴(yán)，導(dǎo)致施工現(xiàn)場管理松散； 3、建設(shè)單位在不具備開工條件的前提下要求監(jiān)理單位下達開工令； 4、監(jiān)理單位在施工單位安全設(shè)備、安全教育、安全制度均不到位的情況下未拒絕建設(shè)單位要求而同意批準(zhǔn)開工， 施工中未能發(fā)現(xiàn)或未按其職權(quán)責(zé)令改正， 安全監(jiān)督落實不力。以上因素埋下了安全事故的發(fā)生隱患。二、事故責(zé)任分析施工單位： 1、鑒于施工單位綜上缺陷和違規(guī)行為，應(yīng)當(dāng)承擔(dān)事故的首要責(zé)任并承擔(dān)相關(guān)賠償責(zé)任； 2、鑒于項目施工

18、和安全管理責(zé)任，項目經(jīng)理、現(xiàn)場安全員應(yīng)為直接責(zé)任人； 3、施工單位因安全事故造成的后果不能獲得免責(zé)。監(jiān)理單位： 1、鑒于監(jiān)理單位對工程施工負(fù)有監(jiān)理職責(zé)，監(jiān)理單位未能發(fā)現(xiàn)并有效消除安全隱患， 也未能行使其監(jiān)督職責(zé)， 且在施工條件不具備的情況下擅自同意開工， 因此監(jiān)理單位也對安全事故負(fù)有責(zé)任，應(yīng)當(dāng)承擔(dān)次要責(zé)任； 2、工程項目總監(jiān)和安全專監(jiān)為次要責(zé)任的直接責(zé)任人。建設(shè)單位： 1、建設(shè)單位雖在工程不具備開工條件的情況要求監(jiān)理單位下令開工，但其要求對監(jiān)理不具有強制效力， 而屬于建議性質(zhì)；2、因 1 點，建設(shè)單位對安全事故不承擔(dān)事故責(zé)任；3、但鑒于建設(shè)單位未能及時解決施工條件問題倉促要求開工，對安全事故的

19、發(fā)生也'.有一定的影響， 雖不構(gòu)成責(zé)任事故， 其上級部門也可以酌情給予行政處分。三、安全事故的預(yù)防對策工程施工的安全事故屢見不鮮，國內(nèi)外都一樣， 可見是常見的老大難問題。想要阻止安全事故的發(fā)生幾乎是不可能的，但預(yù)防還是可以做得到的。預(yù)防工作的重點其實我國相關(guān)的工程管理制度和法律法規(guī)已經(jīng)規(guī)定得非常清楚， 那就是建立一套行之有效并得到切實落實的安全管理制度。本案中安全制度、安全設(shè)備、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實的執(zhí)行是發(fā)生事故的最根本原因。因此，將安全制度置于較高的地位去執(zhí)行，一旦不能落實，不管有沒有發(fā)生事故都要進行嚴(yán)厲的刑事、行政和經(jīng)濟懲罰， 逼迫施工、建設(shè)

20、、監(jiān)理等單位的相關(guān)責(zé)任人不得不把各自的工作責(zé)任落實下去，這才是有效的方法。 這也就是所謂的嚴(yán)防死守， 容不得半點松懈，畢竟人命關(guān)天，從事工程行業(yè)的人總該有點最起碼的做人良心吧。換個角度理解，既然安全事故難以阻止，但至少建設(shè)、施工、監(jiān)理以及相關(guān)管理部門的經(jīng)辦人員應(yīng)當(dāng)在安全管理的程序和制度上做到應(yīng)盡的職責(zé)， 以避免承擔(dān)事故責(zé)任， 恐怕也是一個很容易讓人理解的問題。案例三浙江省某市玻璃廠 2013 年 4 月為增加生產(chǎn)規(guī)模擴建廠房， 在原來天然坡度約 22°的巖石地表平整場地， 即在原地表向下開挖近 5m，并距水廠原蓄水池 3m 左右，該蓄水池長 12m、寬 9m、深 8.2m，容'

21、;.水約 900m3.玻璃廠及水廠廠方為安全起見，通過熟人介紹，請了一高級工程師對玻璃廠擴建開挖坡角是否會影響水廠蓄水池安全作一技術(shù)鑒定。該高工在其出具的書面技術(shù)鑒定中認(rèn)定：“該水池地基基礎(chǔ)穩(wěn)定，不可能產(chǎn)生滑移形成滑坡影響安全；可以從距水池3m 處按5開挖放坡，開挖時沿水池邊先打槽隔開，用小藥量淺孔爆破，只要施工得當(dāng)，不會影響水池安全；平整場地后，沿陡坡砌筑條石護坡；本人負(fù)該鑒定的技術(shù)法律責(zé)任”。最后還蓋了縣勘察設(shè)計室的“圖紙專用章”予以認(rèn)可。工程于 7 月初按此方案平基結(jié)束后，就開始廠房工程施工，至 9 月 6 日建成完工。 然而，就在 9 月 7 日下午 5 時許，邊坡巖體突然崩塌，巖體及

22、水流砸毀新建廠房兩榀屋架，其中的工人 3 死 5 傷，釀成了一起重大傷亡事故。該工程邊坡巖體屬于裂隙發(fā)育、 遇水可以軟化的軟質(zhì)巖石， 雖然屬于中小型工程，但環(huán)境條件復(fù)雜，施工爆破、水池滲漏、坡體卸荷變形等不確定的不利影響因素甚多， 在沒有基本的勘察設(shè)計資料的前提下采用直立邊坡， 破壞了原邊坡的穩(wěn)定坡角， 而且未采用任何有效的支擋結(jié)構(gòu)措施，該邊坡失穩(wěn)是必然會發(fā)生的。 若有正確的工程鑒定，并嚴(yán)格按基建程序辦事，采用經(jīng)過勘察設(shè)計的巖石錨樁（或錨桿）擋墻和做好水池防滲處理措施則是能夠有效保證工程邊坡安全的。該高工的“技術(shù)鑒定” 內(nèi)容 過于簡略， 分析 評價膚淺、武斷，未明確指出及貫徹執(zhí)行現(xiàn)行勘察設(shè)計技術(shù)規(guī)范規(guī)定的技術(shù)原則及技術(shù) 方法 ，主要結(jié)論建議缺乏技術(shù)依據(jù)