劉麗君
(延安市寶塔區 工程質量安全監督站,陜西 延安 716000)
2000年6月7日上午11時5分左右,某縣公司新建住宅的一戶配套廚房發生一起造成人員傷亡的倒塌事故。
該住宅廚房為一層磚混結構,由某縣設計室設計,某建筑公司一名工人施工(個體)。建筑面積為12 m2,建筑層高3.3 m,外墻三斗一眠,內墻為半磚墻,東南兩側由混凝土梁支承,北側坐落在毛石擋土墻上屋頂板尚未施工。梁兩端一頭搭在某邊建筑扶墻柱上,一頭搭在毛石擋土墻上,二端搭接長度超不過24 cm,梁板是5月15日澆注。6月7日拆模時突然梁斷倒塌,整間全部垮至地面,梁板大部分粉碎,有少數不規則混凝土塊,鋼筋大部分脫離混凝土,僅一梁L3下半部混凝土仍包住鋼筋,當場死1人,重傷1人,造成直接經濟損失18700元。具體詳見圖1。
(1)從設計復核(見圖1)
根據現場目睹者提供的情況,事故是從圖2中右邊L2梁跨中首先破壞再整個垮下,從荷載看也是該梁較大[1]。按設計的C20混凝土和Ⅱ級鋼復核:

圖1 廚房平面示意圖
(1)梁跨中彎矩:M=30.7 kN·m需要鋼筋截面:As=5.06 cm2,實際3ф18鋼筋截面:7.63 cm2>5.06 cm2,足夠安全。
(2)最大剪力:Vc=58.3 kN,Vcs=1.55×5.83=90.4 kN,混凝土和箍筋能承擔的剪力Vcs=90.6 kN>90.4 kN,計算可不配彎起鋼筋,而設計有1ф18彎筋。
(3)撓度:允許撓度e/200=1.62 cm,設計撓度為0.61 cm<1.62 cm,符全要求。
(2)從施工操作復查
根據文獻[2]和現場施工人員介紹,混凝土配合比是根據當地經驗配制的,該工程混凝土實際配合比是每拌水泥一包(合一擔半),砂三擔半,石子六擔。

以上體積比為1.5∶3.5∶6 即 1∶2.33∶4,折成重量比,1.5擔=50 kg,根據經驗1 m3大致為26包水泥,故每50 kg水泥大約為=0.0385 m3。
每擔0.0385/1.5=0.0257 m3得:
砂每拌重:0.0257×3.5×1450=130 kg,
石子拌重:0.0257×6×1550=230 kg。
折成重量比為:1∶2.6∶4.78。
以單位混凝土重為2400 kg/m3標準,根據目測混凝土內氣泡分析單位用水量接近180 kg/m3,則2400 -180=2220 kg。
水泥用量:2220/(1+2.6+4.78)=265 kg/m3,
水灰比:180/265=0.68。
若實用325水泥,根據經驗公式(保羅米公式):

按水灰比=水泥標號×系數/(水泥標號×系數×0.5+混凝土強度等級)計算:

說明操作中水灰比較大,混凝土強度遠遠不能滿足設計C20要求,根據現場原材料情況粗細骨料情況尚還可以,主要導致混凝土強度偏低的原因,是水泥質量的問題。
根據以上復算可得出倒塌的原因:
(1)據現場倒塌混凝土粉碎及鋼筋粘結情況看,倒塌的直接原因是混凝土強度極低造成的,在現場未粉碎的混凝土塊用回彈儀測試,讀數極低(最高13.5,最低0)查不出強度,連起碼的強度等級都達不到,而造成混凝土強度等級低是由于水泥質量所引起的,因此,水泥廠應對此次事故負主要責任。
(2)另外設計部門沒有按現場實際尺寸進行設計,設計布局不合理,不應在旁邊建筑扶墻柱搭接混凝土梁。嚴重影響了旁邊工程的使用功能。
(3)施工人員在施工中發現設計圖紙與實際施工尺寸不吻合時稍有改動,沒有及時與設計部門取得聯系,混凝土的配比水泥用量少。
(4)建設單位未能按上級有關部門對建筑施工有關規定,辦理質檢手續,同時也未與承建單位簽訂正式合同書(急于施工)。
該廚房倒塌的直接原因是水泥廠所產水泥質量存在問題,造成混凝土強度等級極低而引起倒塌。通過這次血的教訓,建材行業廠家應加強技術質量管理,要樹立質量第一,用戶至上的思想,用科學方法管理好企業,辦好企業。承建單位及建設單位都要嚴格國家的規章制度,要事先完備一切正式的施工手續和質檢手續,材料進場前應先對建筑材料進行復檢,合格后方能投入使用,發現問題應該及時糾正,確保工程質量。
[1]混凝土結構設計規范[S].中華人民共和國建設部,2002-04-01.
[2]混凝土配合比設計規程[S].中華人民共和國建設部JGJ55-2000.