! 工程概况
某水泥厂水泥原料库于!""! 年# 月开工建设,!""$ 年% 月工程竣工,&" 月份投入试运行。!""# 年& 月&" 日下午$ 时’" 分左右,$ 号石子原料仓面朝车间控制室的墙体突然由中部以下出现崩塌,大量水泥原料———石子瞬时倾卸而下,致使控制室内四名工作人员当场死亡,造成了重大安全生产事故。事故发生后,当地各级政府迅速派出调查组,从建设、设计、施工及使用等多方面展开全面调查,以查明事故发生的原因。
( &)建设程序。本工程系当地私营企业业主投资兴建,属典型的“ 三无”工程( 无地质勘探报告、无正规设计图纸、施工单位无资质),施工中无任何工程质量保证资料,建设、设计及施工技术负责均为同一人,严重违反国家正常基建程序。工程竣工后在未进行正常的压仓试验情况下即投入使用。
( !)设计简况。设计施工图纸简单粗糙(手工绘制的草图* 且很不完整,根本不具备用于施工的最基本要求。根据仅存的几张草图和现场勘验来看,该工程为由+ 个矩形筒构成的单排群仓,砖混结构,单仓平面尺寸’,’-!.,’-,净高&","-,设计最大仓容量’""/,属深仓类结构。砖墙厚$+"--,采用01&" 机制粘土砖和0&" 混合砂浆砌筑;沿高度每!- 布置一道钢筋混凝土圈梁,其断面尺寸$+"--!$""--, 纵筋配置为#! "# 和$! "# 两种类型,箍筋配置均为! $%#&&;纵横墙交接处均布置钢筋混凝土构造柱, 构造柱截面尺寸!"#$$%"#$$,纵筋配置&! ’(,箍筋配置! )*(##;结构混凝土设计强度等级为+(#。" 倒塌特征倒塌墙体由中部从东北向西南倾倒,中部以上未倒塌墙体明显错位外倾, 圈梁钢筋颈缩拉断,构造柱钢筋拔出,现场未发现因基础破坏形成的就地坐塌。据现场目击者反映,事故发生前,倒塌墙体中部首先出现一条较宽较长的竖向裂缝,至完全倒塌后仅经历数分钟。倒塌墙体示意图如图’ 所示。# 结构复核( ’)按原图纸结构布置进行复核。依据委托方提供的设计草图, 参照《钢筋混凝土筒仓设计规范( ,-.""/01) 和《砌体结构设计规范》( ,-!"""#$%""&),按独立单体仓作为计算单元。计算参数:矩形筒仓平面几何尺寸!’&&()!’*&(( 内侧尺寸),投料高度&"’"(,仓壁厚#+"((;储存物料———水泥生料( 石灰石、石子);,-&" 粘土砖,砌筑砂浆强度等级,&"; 结构混凝土强度等级.%",钢筋!级。复核结果表明,在仓料水平荷载作用下,仓壁弯曲应力和水平拉应力基本满足承载力要求。( %)按现场实际结构布置进行复核。根据现场实际结构布置形式,该工程石子原料仓共由三个单仓构成。从倒塌现场看,各仓之间相通,仓间未发现有内墙及圈梁拉结,从而造成仓壁计算跨度加大( 仓壁原设计跨度!’!(, 而实际跨度为&/’!()。
经复核,在仓料水平荷载作用下,仓壁弯曲效应大大增加,造成抗力严重不足。
! 倒塌事故原因分析根据现场调查和对现有结构的分析表明,设计上的错误是导致本次原料库倒塌的主要原因。具体分析如下:
( &)结构选型不当。首先对于库容量较大的深仓,应选用受力性能良好的圆形筒仓,矩形群仓受力复杂。在相同仓容量情况下,圆形筒仓和矩形仓仓壁所承受的水平拉应力大体上是相当的,而矩形仓在承受水平拉应力的同时,还要承受一定的平面外附加弯曲应力作用;其次大库容的深仓应优先选用钢筋混凝土结构,如选用砖混结构,则应具有足够的构造措施,并应对其作精确结构计算。从事故现场勘察看,该工程所具有的构造措施不满足规范要求。( %) 平面外附加弯曲应力是导致墙体失稳破坏的根本原因。该工程石子原料仓共由# 个单仓构成, 从倒塌现场看, 施工中对原结构进行了变更,各仓之间相通,仓间未设内墙及圈梁拉结,造成仓壁计算跨度加大了# 倍0 在仓料水平荷载作用下,仓壁所承受的弯曲效应大大增加,造成抗力严重不足,致使墙体平面外失稳破坏。( #)安全储备严重不足以及施工质量低劣。该工程从出现破坏先兆到倒塌事故的发生持续时间很短,表明设计基本没有经过严格计算,结构安全储备严重不足。另外, 从现场清理出来的废墟看,砌体砌筑质量粗劣且不规范,主要表现在:"砂浆饱满度不足, 砌块之间界面齐整干净,砂浆粘结性能差,存在干砌砖的现象;#钢筋混凝土构件中钢筋搭接长度不足,直径&%(( 钢筋搭接长度仅为1%"((,不满足规范要求( 规范规定不小于!" 倍钢筋直径),且搭接接头在同一断面上;$构造柱与墙体之间未设置拉结筋。施工质量粗劣、不规范,进一步降低了结构安全可靠度。" 应吸取的教训随着国民经济的高速发展,全国各地基建规模大幅度增加,有些地方为片面追求经济效益,存在忽视正常基建程序和工程质量的现象,给结构的安
全留下了一定的隐患。因此作为政府工程建设主管部门应加大执法巡查力度,对未按正常报建的工程坚决予以查处,以杜绝类似事故的再次发生。工程设计应由有相应资质的设计单位进行,工程施工中严禁随意改变结构受力体系和使用功能,确实需要改变的应由原设计单位通过计算后作出设计变更。施工单位应严格按照施工规范和设计图纸要求进行施工;监理单位、政府质监机构通过对施工时的过程控制严把工程质量关,切实做好竣工验收及备案工作。


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