基于磚柱組砌工藝不規(guī)范引起房屋倒塌的分析研究

楊琳琳 YANG Lin-lin；張培菊 ZHANG Pei-ju

（鄭州華信學(xué)院，鄭州451100）

0 引言

自從水泥問(wèn)世以后，磚混結(jié)構(gòu)就逐漸成了我國(guó)城鎮(zhèn)建設(shè)的一種主要結(jié)構(gòu)形式。尤其是建國(guó)以后，百?gòu)U待興，開(kāi)始了大規(guī)模的建設(shè)，而木材與鋼材資源卻十分緊缺，平屋頂?shù)拇u混結(jié)構(gòu)，無(wú)疑是節(jié)約木材與鋼材的最佳選擇。即便在今后長(zhǎng)期的廣大農(nóng)村建設(shè)中，磚混結(jié)構(gòu)仍然將是最受歡迎的。但是磚混結(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)就是抗裂能力偏低，尤其是多層平頂磚混結(jié)構(gòu)，如果以單體工程為統(tǒng)計(jì)單位，真可以說(shuō)無(wú)房不裂。

1 磚砌工程施工過(guò)程存在的主要問(wèn)題

1.1 水平灰縫砂漿不飽滿(mǎn) 影響砌體強(qiáng)度的很重要的一個(gè)因素就是磚砌體的灰縫砂漿飽滿(mǎn)度，不飽滿(mǎn)的狀態(tài)就會(huì)是磚局部受到壓力后變彎，以此降低砌體的抗壓強(qiáng)度。水平灰縫砂漿飽滿(mǎn)度很大程度上都是取決于砌筑方法，在砌筑過(guò)程中我們可以采用“三一”砌磚法，而這種砌筑方法只要砂漿稠度適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，都會(huì)使砂漿飽滿(mǎn)度達(dá)到80%以上，而且豎縫也能擠進(jìn)砂漿。

1.2 留搓接搓不符要求 磚混結(jié)構(gòu)房屋建筑的墻體，在進(jìn)行縱橫砌筑的時(shí)候可以銜接牢固。但是在實(shí)際中的交接處就會(huì)存在間斷，因此就需要我們提出一些相應(yīng)的要求：如砌體臨時(shí)間斷處的高度差，不得超過(guò)腳手架的高度等等。

1.3 組砌形式錯(cuò)誤 實(shí)心磚砌體的組砌形成主要是在“規(guī)范”中提出的，因?yàn)榻鼛啄暧械墓こ虉A組砌形式的錯(cuò)誤，使得砌體的承載能力相對(duì)減弱，造成隱患或倒塌，其中磚柱的包心砌筑造成的倒塌事故更為突出。

2 工程事故

2.1 工程事故概況 鄭州某地建一座五層樓住宅，長(zhǎng)71.2m，寬8.8m。磚墻承重、鋼筋混凝土預(yù)制樓蓋，局部為現(xiàn)澆鋼筋混凝土。圖紙為標(biāo)準(zhǔn)住宅圖。唯一改動(dòng)的地方為底層有一大活動(dòng)室，去掉了一道承重墻，改為490mm×490mm磚柱，上擱鋼筋混凝土梁。置換時(shí)，經(jīng)計(jì)算確認(rèn)承載力足夠。但在樓蓋到四層時(shí)，該獨(dú)立磚柱壓壞而引起房屋大面積倒塌。

2.2 計(jì)算復(fù)核 房屋結(jié)構(gòu)為標(biāo)準(zhǔn)圖，已經(jīng)過(guò)考驗(yàn)，而且工程地質(zhì)條件良好，并無(wú)地基下沉失效等情況。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)倒塌情況判斷，倒塌原因顯然是由磚柱被壓酥引起的。設(shè)計(jì)磚的強(qiáng)度等級(jí)為MU7.5，有出廠(chǎng)證明并經(jīng)驗(yàn)收合格。設(shè)計(jì)砂漿強(qiáng)度等級(jí)為M5?，F(xiàn)驗(yàn)算如下。

荷載計(jì)算：結(jié)構(gòu)恒載N G=140.5kN，使用荷載N Q=80.37kN，

則設(shè)計(jì)荷載：N 設(shè)=1.2N G+1.4N Q=1.2×140.5+1.4×80.37=281kN

剛性方案，磚柱高?。篐0=3.2+0.5（地面以下到大放腳）=3.7m

高厚比：β=3.7/0.49=7.55

磚MU7.5，沙漿M5，查得砌體強(qiáng)度f(wàn)=1.37N/mm2

承載面積 A=0.49×0.49=0.24m22＜0.3m2

故應(yīng)取強(qiáng)度降低系數(shù)

γa=0.7+A=0.7+0.24=0.94

按中心受壓柱計(jì)算由β=7.55及M5查得φ=0.915

可得 Nu=γφafA=0.915×0.94×1.37×0.24×106

=0.2828×106N=282.8kN>281kN

可見(jiàn)原設(shè)計(jì)可滿(mǎn)足要求。但施工過(guò)程中采用包心砌法。且砂漿強(qiáng)度達(dá)不到要求，按實(shí)際情況計(jì)算，按MU7.5，M0.4查得f=0.79N/mm2，考慮到柱芯起不到作用，承重面積減為 0.49×0.49－0.24×0.24=0.1825m2

這樣，磚柱承載力 Nu=0.915×0.94×0.79×0.1825×106=0.124×106N=124kN

γ0=124/281=0.441

由于實(shí)際承載力與設(shè)計(jì)承載力相差太遠(yuǎn)，發(fā)生倒塌是必然的了。

由以上分析可知，違反施工技術(shù)規(guī)范的包心砌法，質(zhì)量不能保證，其總承載力會(huì)大大降低，因此包心砌法引起的事故屢見(jiàn)不鮮，必須引起重視。

3 防治措施

3.1 控制排磚原則 在施工過(guò)程中，有些單位由于砌筑前的工作準(zhǔn)備不到位，就造成砌筑前拍磚的混亂以及砌體錯(cuò)縫、錯(cuò)皮和灰縫不一致等質(zhì)量問(wèn)題。有的施工人員甚至對(duì)多孔磚的規(guī)格不了解，造成埋設(shè)不牢固等。可以從以下三個(gè)方面注意：①基礎(chǔ)應(yīng)采用實(shí)心黏土磚或其他材料，不得使用多孔磚。②砌體應(yīng)采用內(nèi)外搭砌、上下錯(cuò)縫。③多孔磚必須豎砌，嚴(yán)禁臥砌。

3.2 嚴(yán)格按砌筑方法操作 實(shí)心黏土磚的“三一”砌磚法也適合多孔磚的砌筑方法。多孔磚的砌筑缺少豎向灰縫擠漿灌縫的工序，使得豎縫飽滿(mǎn)度差，影響砌體整體質(zhì)量。內(nèi)外墻節(jié)點(diǎn)砌筑質(zhì)量是保證磚砌結(jié)構(gòu)性能及抗震性的關(guān)鍵之一，內(nèi)外墻分砌，其砌體整體抗震性能遠(yuǎn)小于同時(shí)砌筑的抗震性能，且不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求；抗震地區(qū)墻體留直搓處，砂漿不飽滿(mǎn)，砌體易在此處破壞，因此我們可以正確砌筑采用“三一一”灌縫砌磚法；在進(jìn)行構(gòu)造柱的部位設(shè)置時(shí)，砌體的轉(zhuǎn)角處和交接處應(yīng)同時(shí)砌筑。

3.3 控制構(gòu)造柱組砌方法和混凝土中粗骨料 抗震設(shè)防的主要措施是設(shè)置構(gòu)造柱，在施工中構(gòu)造柱的組砌方法不合理、截面減少、先收后放時(shí)有發(fā)生；混凝土澆注對(duì)原材料的控制不夠，粗骨料粒徑過(guò)大，級(jí)配不合理，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)漏振、蜂窩等質(zhì)量通病，嚴(yán)重影響抗震性能。

①設(shè)置構(gòu)造柱的墻體應(yīng)先砌墻后澆灌。馬牙槎應(yīng)先退后進(jìn)，柱腳處取大斷面。柱與墻體間按規(guī)定設(shè)置拉結(jié)筋、構(gòu)造柱馬牙槎進(jìn)退60mm構(gòu)造柱應(yīng)有外露面，以便檢查混凝土澆灌質(zhì)量。

②構(gòu)造柱所用石子的粒徑不宜大于20mm，混凝土應(yīng)機(jī)械攪拌，隨拌隨用，一般應(yīng)在拌后1.5h內(nèi)澆注完。

3.4 保證砌體整體性，嚴(yán)禁砌體開(kāi)鑿 實(shí)際施工管理中，常存在各工種之間不配合或配合不緊密的現(xiàn)象，造成事后打洞鑿槽等問(wèn)題，會(huì)影響到砌體的質(zhì)量。多孔磚應(yīng)在該類(lèi)砌體墻面留置水平溝槽，不得在該類(lèi)砌體表面留置水平溝槽。由于多孔磚與普通實(shí)心黏土磚的尺寸差別，普通過(guò)梁不適用于多孔磚墻體。加強(qiáng)技術(shù)交底，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員必須在多孔磚墻體砌筑前向操作者交底講解砌筑注意事項(xiàng)，嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范，只有這樣方可提高磚體的施工質(zhì)量，確保結(jié)構(gòu)的可靠性。

[1]GB50003－2004，砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]DB13（J）/T46－2004，混凝土多孔磚砌體結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].

[3]李淑英.砌塊砌體工藝質(zhì)量控制[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2008（1）.

[4]周俊林.砌筑砂漿的質(zhì)量控制[J].科技資訊，2006（10）.

[5]岳峰.水泥砂漿特性及漿砌石施工措施[J].山西水利科技，2007（1）.