土木工程项目计划方案事故案例分析.doc

-_土木工程事故案例分析报告学号: 姓名：指导老师：案例一 西北地区某高层综合办公楼，主楼为钢筋混凝土框筒结构，地下1层，地上18层，总高度76.8m，总建筑面积36482m2。该建筑基础为灌注群桩，地下室外墙采用300mm厚C30自防水混凝土。标高13.6m以上混凝土标号均为C40，楼板厚度120mm。 该工程于2012年6月开工，2012年9月中旬施工地下室外墙，2013年1月19日施工到结构6层梁板。该层梁板在施工的同时即发现板面出现少量不规则细微裂缝，到2月24日该层梁板底摸拆除时，发现板底出现裂缝。从渗漏水线和现场钻芯取样分析，裂缝均为贯通性裂缝。之后又对全楼己施工完毕的混凝土工程进行了详察，在地下室外墙外侧上部发现数条长度不等的竖向裂缝(其中有两条为贯通性裂缝)。在5、6两层核心筒的电梯井洞口上部连梁上的同一部位亦发现两条裂缝。而在其他的柱、墙、梁、板上则未发现裂缝。 经现场实测，第6层现浇板上的裂缝均为贯通性裂缝，最大裂缝长度约4.5m(直线距离)，最大裂缝宽度0.27mm。地下室外墙竖向裂缝的最大长度约1.9m，最大裂缝宽度0.2mm，核心筒连梁上的裂缝最大长度0.3m，裂缝最大宽度约0.18mm。经过近一个月的现场连续监控，未发现以上裂缝的进一步发展和新的裂缝出现。 一、原因分析:第一，在施工的各种条件未变的情况下，从裂缝仅在六层现浇板上出现，而未在其它层现浇板上出现的事实来分析，唯一不同的是施工作业时的气候变化。如前所述，该层现浇板施工时是该地区冬季最寒冷、干燥的一个时期，最高气温仅1，当时的最大风速7m/s，湿度仅有3040，特别是每天于21时施工完毕后，混凝土正处于初凝期，强度尚未有大的发展，作业面又没有防风措施，导致混凝土失去水分过快，引起表面混凝土干缩，产生裂缝。根据有关资料记载，当风速为7m/s时，水分的蒸发速度为无风时的2倍；当相对湿度为30时，蒸发速度为相对湿度90时的3倍以上。假如将施工时的风速和湿度影响叠加，则可推算出此时的混凝土干燥速度为通常条件下的6倍以上。另外，从裂缝绝大多数集中在构件较薄及与外界接触面积最大的楼板上这一现象也可证实，开裂与其使用的材料关系不大，而受气象条件的影响大些。与楼板厚度接近的墙肢之所以未裂，是因为墙肢两面都有模板，不直接受大气的影响。由此可以基本断定，天气因素是导致混凝土现浇板出现干缩裂缝的主要因素。地下室外墙由于本身体积较大，又长期暴露在温湿度变化较大的环境中，特别到了2013年1月下旬，温度较施工时降低近30，导致混凝土温度收缩而产生裂缝。 第二，梁板所用混凝土均为C40混凝土，而根据设计院进行的技术交底要求，梁板混凝土只要达到C30强度即可，施工单位为了施工中更容易控制墙柱的质量，统一按照C40混凝土标准进行施工，而C40混凝土的水泥用量为480kg/m3，相对于C30混凝土，单位水泥用量增加约70kg，这样，混凝土的收缩将增加0.4104左右，无形中又增加了裂缝出现的可能。第三，进入冬季施工以后，混凝土中又添加了Q型防冻膏和wp_x减水剂，施工用水相对减少，混凝土强度增长较快，加剧了混凝土水分的蒸发和裂缝的发展。同时，由于天气寒冷，担心养护用水结冰而仅采用覆盖双层*帘保温的措施也对混凝土抗裂强度的发展不利。 第四，从本工程的结构平面图中我们可以看出，梁板结构在9、12和C、K轴线处平面发生突变，截面削弱达50以上，而且核心筒和墙肢集中处刚度非常大，对现浇板的约束较强，核心筒四角和墙肢两端内部应力非常集中。从现浇板最初出现裂缝的位置来看，干缩裂缝首先在核心筒的四角，之后出现在板的中部，这是现浇板内部应力最集中、最复杂和最薄弱的部位。由于墙肢和核心筒刚度的强烈约束作用，当混凝土的收缩应力大于其抗拉强度时，裂缝便沿此位置出现、发展。本次发现核心筒连梁上出现的两条裂缝，亦是相同因素引起的。二、混凝土结构裂缝成因: 1.材料方面。有些构件裂缝是由材料质量引发的，如水泥安定性差，两种水泥混用，砂、石含泥量大，骨料粒径过小，外加剂质量差或加入量过大等。 2.地基变形。当地基发生不均匀下沉时，在结构内部必然产生极大的应力。当应力超过构件抗力时，将不可避免地出现裂缝，裂缝的形状、方向、宽度决定于地基变形的情况。 3.设计方面。构造处理不当，主次梁交合处主梁未设加强箍筋或附加吊筋；大截面梁未设腰筋；构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中等因素，均可导致构件裂缝的出现。 4.结构荷载方面。结构因承受荷载而产生裂缝的原因很多，施工中或使用中都可能出现。例如构件早期受到震伤，拆除承重模板过早，施工荷载过大，构件堆放、运输、吊装时，垫木或吊点位置不当，预应力张拉值过大或放张不规范等，均可能产生裂缝。较为常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件，在使用荷载作用下，出现不同程度的裂缝。早期微裂一般不易发现，规范规定有些构件允许出现宽度不大于0.3毫米的裂缝。但对裂缝宽度超过规范规定的，以及不允许出现裂缝的构件出现裂缝，则应属于有害裂缝，须加以认真分析，慎重处理。 5.温度应力裂缝。混凝土与一般物质一样，具有热胀冷缩的物理性质，其线膨胀系数约为110-5/，当环境温度发生变化时，就会产生温度变形，在构件受到约束不能自由变形时，构件内就会产生附加应力，当温度应力超过混凝土的抗拉强度时，必将出现裂缝。常见的如现浇屋面板垂直于肋梁方向的裂缝，大体积混凝土表面裂缝、烟囱外壁的竖向裂缝等。 6.湿度变形裂缝。普通混凝土在空气中硬结时，体积会发生收缩，由此而在构件内产生拉应力，在早期混凝土强度较低时，混凝土收缩值最大。因此，若构件早期养护不良，极易产生收缩裂缝。这类裂缝，在现浇剪力墙、水池底、壁等工程结构中最为常见。 7.徐变裂缝。结构构件在内应力的作用下，除瞬时弹性变形外，其变形值随时间的延长而增加的现象称为徐变变形。据文献记载受弯构件由于徐变变形的作用，其长期变形值可增加23倍，因变形量加大而使拉区混凝土承受拉应力，造成裂缝的出现。预应力构件因徐变会产生较大的应力损失，降低了结构的抗裂性能。此类裂缝常见于受弯构件的拉区，其特征与承受荷载出现裂缝相同。8.施工方面。由于施工原因造成裂缝出现的因素很多。如混凝土结构养护不良或养护时间不够；水灰比过大、水泥或外加剂加入量过大；搅拌时间不够、振捣不实；钢筋表面污染、保护层过小或过大；任意留置施工缝且不按规定处理；后期施工扰动前期混凝土；构件内外温差大，未采取有效措施；在不宜施工的气候条件下，勉强施工；冬季施工未采取防冻措施等。三、处理建议: 1. 在冬季混凝土施工中，一般都采取了防冻措施，而对于作业面的防风措施大多未予以高度重视。在冬季施工中，温度的骤降往往伴随着强烈寒流的出现，空气异常干燥，混凝土容易产生干缩裂缝。特别是高层建筑的施工，作业面处于距地面几十米甚至上百米的高空，风速更巨，对混凝土的影响更大，施工单位对此应予以警惕。 2. 在高层建筑的施工中，混凝土墙、柱的设计强度较高，梁、板的设计强度相对较低，施工单位为了施工方便，大多把梁、板的混凝土等级提高到与墙、柱相同，无形中提高了混凝土的收缩应力，而楼板面又较薄，与空气的接触面较大，更容易产生收缩。因此，在条件许可的情况下，施工单位尽量不要随意提高混凝土等级。 3. 一般民用建筑的梁板不做抗裂设计，施工单位在做混凝土配合比的试配过程中，也多对强度、和易性、是否泵送、早强等方面提出要求(除非大体积混凝土)，对施工过程中的温度收缩考虑较少，当外界数种不利因素同时发生时，配比方面的潜在影响就暴露出来了，所以，对重要建筑物，无论是否做抗裂设计，混凝土试配时应考虑这种因素。四、混凝土结构裂缝的预防措施:1.材料方面。1）水泥：根据工程条件不同，尽量选用水化热较低、强度较高的水泥，严禁使用安定性不合格的水泥：2）骨料应选用粒径适当、级配合理、无碱性反应、有害物质及含泥量符合规定的砂、石材料；3）外掺料宜掺入适量粉煤灰和减水剂等外加剂，超长建筑物或构筑物可加入微膨胀剂，以改善混凝土工作性能，降低水泥用量和用水量，减少收缩。 2.混凝土配料、搅拌及浇筑。1）配合比设计应尽量采有低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料计量应准确，搅拌时间应保证；2）浇筑分层应合理，振捣应均匀、适度，不得随意留置施工缝。 3.设计方面。1）建筑平面造型在满足使用要求的前提下，力求简单；控制建筑物的长高比，增强整体刚度和调整不均匀沉降的能力；2）正确设置沉降缝、变形缝，位置和宽度选择要适当，构造要合理；3）砖混结构底层窗台下应采用加筋砌体，洞口较宽的窗台下宜设置钢筋混凝土梁，以防止窗台因地基沉降产生竖向裂缝；4）构件配筋要合理，间距要适当。断面较大的梁应设置腰筋。大跨度、较厚的现浇板，上面中心部位宜配置构造钢筋。主梁在集中应力处，宜加设抗剪钢筋。4.施工方面。1）加强地基的检查与验收，复杂地基，应做补充勘探。异常地基处理必须谨慎，尽可能使其处理后的承载力与本工程正常地基承载力相同或相近；2）合理设置后浇带，较长的墙、板、基础等结构和主楼与裙房之间等高低层错落处，均应设置后浇带。具体要求可由设计单位确定；3）加强混凝土的早期养护，并适当延长养护时间，当柱、墙等构件浇水养护有困难或不能保证其表面湿润时，应采用覆盖保温材料等做法，以减少混凝土的收缩变形；4）大体积混凝土施工，应做好温度测控工作，采取有效的保温措施，保证构件内外温差不超过规定（25）；5）钢筋绑扎位置要正确，保护层厚度准确，钢筋表面应洁净，钢筋代换必须考虑对构件抗裂性能的影响。五、总结:裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。案例二 湖南某大桥工程，建设单位通过公开招标 选择顺通路桥公司和诚信监理公司分别作为承包人和监理人，并与其签订了施工合同和监理合同。该桥梁工程是政府投资修建的重点工程，合同工期三年。 由于建设单位征地拆迁补偿工作未按计划完成，导致该桥梁工程开工期拖延了3个月。在不具备开工条件的情况下，建设单位要求监理单位下达开工通知书。同时，建设单位通知施工单位该工程提前一年完工通车。施工单位在各种施工管理文件尚未编制完成、各种规章制度尚未建立、各类施工人员尚未培训、各种防护用品和设施尚未配备等情况下仓促开工。在该桥梁主体工程基本完成以后，承包人项目经理部便开始安排部分施工人员去进行南引桥下部板梁支架的拆除工作。施工人员杨某（木工）被安排上支架拆除万能杆件，其在用割枪割断连接弦杆的钢筋后，就用左手往下推拉被割断的一根弦杆（弦杆长1.7m，重80kg），弦杆在下落的过程种，其上端的焊刺将杨某的左手套挂住（帆布手套），杨某被下坠的弦杆拉扯着从18m的高处坠落，头部着地，当即死亡。一、关于事故产生原因的分析 直接原因：1、工人违章施工，依照工程安全施工的相关管理规定，高空施工作业应当配备安全绳等基本安全设备，但本案显然没有；2、工人违章施工的直接原因是因为施工单位未配备安全设备也未严格进行安全施工管理两大因素导致。 间接原因：1、工人缺乏必要的安全施工培训，违反了工程施工前必须进行安全施工培训的相关规定；2、施工单位安全管理制度未建立，管理也不严，导致施工现场管理松散；3、建设单位在不具备开工条件的前提下要求监理单位下达开工令；4、监理单位在施工单位安全设备、安全教育、安全制度均不到位的情况下未拒绝建设单位要求而同意批准开工，施工中未能发现或未按其职权责令改正，安全监督落实不力。以上因素埋下了安全事故的发生隐患。 二、事故责任分析 施工单位：1、鉴于施工单位综上缺陷和违规行为，应当承担事故的首要责任并承担相关赔偿责任；2、鉴于项目施工和安全管理责任，项目经理、现场安全员应为直接责任人；3、施工单位因安全事故造成的后果不能获得免责。 监理单位：1、鉴于监理单位对工程施工负有监理职责，监理单位未能发现并有效消除安全隐患，也未能行使其监督职责，且在施工条件不具备的情况下擅自同意开工，因此监理单位也对安全事故负有责任，应当承担次要责任；2、工程项目总监和安全专监为次要责任的直接责任人。 建设单位：1、建设单位虽在工程不具备开工条件的情况要求监理单位下令开工，但其要求对监理不具有强制效力，而属于建议性质；2、因1点，建设单位对安全事故不承担事故责任；3、但鉴于建设单位未能及时解决施工条件问题仓促要求开工，对安全事故的发生也有一定的影响，虽不构成责任事故，其上级部门也可以酌情给予行政处分。 三、安全事故的预防对策 工程施工的安全事故屡见不鲜，国内外都一样，可见是常见的老大难问题。想要阻止安全事故的发生几乎是不可能的，但预防还是可以做得到的。预防工作的重点其实我国相关的工程管理制度和法律法规已经规定得非常清楚，那就是建立一套行之有效并得到切实落实的安全管理制度。本案中安全制度、安全设备、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实的执行是发生事故的最根本原因。因此，将安全制度置于较高的地位去执行，一旦不能落实，不管有没有发生事故都要进行严厉的刑事、行政和经济惩罚，逼迫施工、建设、监理等单位的相关责任人不得不把各自的工作责任落实下去，这才是有效的方法。这也就是所谓的严防死守，容不得半点松懈，毕竟人命关天，从事工程行业的人总该有点最起码的做人良心吧。换个角度理解，既然安全事故难以阻止，但至少建设、施工、监理以及相关管理部门的经办人员应当在安全管理的程序和制度上做到应尽的职责，以避免承担事故责任，恐怕也是一个很容易让人理解的问题。案例三浙江省某市玻璃厂2013 年4月为增加生产规模扩建厂房，在原来天然坡度约22的岩石地表平整场地，即在原地表向下开挖近5m，并距水厂原蓄水池3m左右，该蓄水池长12m、宽 9m、深8.2m，容水约900m3.玻璃厂及水厂厂方为安全起见，通过熟人介绍，请了一高级工程师对玻璃厂扩建开挖坡角是否会影响水厂蓄水池安全作一技术鉴定。该高工在其出具的书面技术鉴定中认定：“该水池地基基础稳定，不可能产生滑移形成滑坡影响安全；可以从距水池3m处按5开挖放坡，开挖时沿水池边先打槽隔开，用小药量浅孔爆破，只要施工得当，不会影响水池安全；平整场地后，沿陡坡砌筑条石护坡；本人负该鉴定的技术法律责任”。最后还盖了县勘察设计室的“图纸专用章”予以认可。 工程于7月初按此方案平基结束后，就开始厂房工程施工，至9月6日建成完工。然而，就在9月7日下午5时许，边坡岩体突然崩塌，岩体及水流砸毁新建厂房两榀屋架，其中的工人3死5伤，酿成了一起重大伤亡事故。 该工程边坡岩体属于裂隙发育、遇水可以软化的软质岩石，虽然属于中小型工程，但环境条件复杂，施工爆破、水池渗漏、坡体卸荷变形等不确定的不利影响因素甚多，在没有基本的勘察设计资料的前提下采用直立边坡，破坏了原边坡的稳定坡角，而且未采用任何有效的支挡结构措施，该边坡失稳是必然会发生的。若有正确的工程鉴定，并严格按基建程序办事，采用经过勘察设计的岩石锚桩（或锚杆）挡墙和做好水池防渗处理措施则是能够有效保证工程边坡安全的。 该高工的“技术鉴定” 内容 过于简略， 分析 评价肤浅、武断，未明确指出及贯彻执行现行勘察设计技术规范规定的技术原则及技术 方法 ，主要结论建议缺乏技术依据，尽管其中有关地基施工中关于松动爆破和开槽减震的建议是正确的，也是有针对性的，但未经设计 计算 的有关边坡稳定的结论是不恰当的。有关用条石挡墙护坡的建议也不是该工程边坡条件下能确保边坡安全的有效支挡结构技术措施，而有关采用坡度为1：0.05的放坡建议，则更是没有贯彻现行规范的基本规定，缺少相应的论证分析，它的误导为该工程事故埋下了安全隐患。该“技术鉴定”虽然盖有县勘察设计室的“图纸专用章”，但却无一般勘察、设计单位通常执行的“审核”、“批准” 等技术管理和质量保证体系，从技术鉴定的内容到形式都缺乏严肃性；而且这种技术鉴定缺乏委托方与承担方之间的有关目的、任务、质量要求等基本的书面约定，这就从根本上影响了技术鉴定工作的深度和技术质量。 平基施工过程中及完工前后所发现的漏水等边坡岩体不稳定因素的征兆，虽然有关各方曾予以一定程度的重视与 研究 ，但由于缺乏岩土工程及支挡结构方面的专业技术知识与经验，对隐患认识不足，未能采取相应措施，而继续盲目施工至全部工程（人工边坡及厂房扩建）结束和水池继续运行，并在7月3日决定将水池蓄水至7m水深，使整个工程的安危事实上依赖于个人狭隘的专业技术知识与经验上。综上所述，此次事故造成人员伤亡， 经济 损失巨大，以及负面 社会 影响，主要是由于违章进行工程鉴定、处理方案错误所至。从事工程鉴定的技术人员以及管理者应从此次事故中汲取经验教训，严格按照国家的统一鉴定方法与标准进行工程鉴定，即按照：客户委托，确定鉴定目的、范围和内容；初步调查；详细调查及检测验算；安全性、使用性鉴定评级；可靠性评级；出具鉴定报告及处理意见的基本鉴定程序规范、标准地进行工程鉴定。