支墩浇筑过程中模板拉筋断裂事故案例分析
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支墩浇筑过程中模板拉筋断裂事故案例分析摘要本文介绍了双碑至井口DN600-DN400给水管道迁建工程在浇筑跨河支墩的过程中发生的模板拉筋断裂事故,并对可能造成该事故的各种可能的原因进行分析。
关键词:支墩浇筑、施工、事故、分析前言在自来水给水管道的安装过程中偶尔会遇到必须跨越河流的情况,因此必须浇筑支墩对跨河管道进行支撑,以减小管道跨度。
根据各河道的地形特点及防汛水位的要求等,部分支墩的设计高度和方量较大,对模板的搭建要求较高。
本文拟对重庆自来水公司实施的重庆双碑至井口DN600-DN400给水管道迁建工程中的支墩浇筑过程中拉筋断裂事故案例进行分析,探讨在浇筑支墩施工中应该注意的问题。
1 事故概况双碑至井口DN600-DN400给水管道迁建工程在安装至B-29#时需浇筑一个跨河支墩。
为了满足防汛的要求,经实地勘测,B-29#号支墩使用C20商品混凝土进行浇筑,尺寸为(1500×1500×4500)㎜,大放脚尺寸为(2000×2000×30)㎜。
模板使用对拉螺栓拉结,拉杆采用直径为14㎜的光圆钢(Q235),每侧模板使用21根对拉螺栓(7×3)。
支墩使用混凝土泵车进行浇筑,当浇筑到大约4.3m高时,一侧模板下部的一根拉杆发生断裂,造成垮模事故。
2 事故分析(1)安装对拉螺栓时用力不均对拉螺杆安装过力,即断裂的拉杆在安装时被张的过紧(或其他拉杆过松),导致该拉杆无法和其他拉杆均匀承受荷载,导致最终断裂。
通过向工人了解情况得知,所有的对拉螺杆均是由一个工人安装,故在安装过程中不太可能出现由于多人安装导致在张紧对拉螺栓时用力不均的情况。
故可基本排除安装对拉螺栓时用力不均的情况。
(2)外力撞击在浇筑过程中有可能外力撞击造成了拉杆受损,最终导致在较大荷载下发生断裂。
经现场调查发现,在混凝土泵车浇筑过程中其输送管的前端并未撞到该拉杆,也没有撞击该侧模板。
除此之外并无直接外力撞击,故可排除外力撞击使拉杆受损最终断裂的情况。
模板工程事故第一节建筑施工模板支撑体系坍塌原因分析近几年来,随着我国建筑业迅猛发展,模板支撑体系坍塌事故时有发生,这些事故一旦发生,就会造成群死群伤,这些事故的发生,给国家和人民的生命财产造成巨大的损失。
模板坍塌事故发生的主要原因如下:一、在设计、计算方面,以下问题易导致坍塌事故发生1、部分项目计算方法不正确,荷载的取值和验算未严格按规范要求进行,对泵送砼、砼浇筑方法等影响因素考虑不周,未按最不利原则确定荷载组合。
2、个别项目计算书内容与实际不符,设计计算直接利用其他项目的计算成果,存在“张冠李戴”现象。
3、大部分项目未对立杆地基承载力进行验算,支撑体系的立杆直接搭设在楼面上的,也没有对楼面承载力进行验算,对局部受力状况也未验算。
4、计算模式与实际搭设状况不一致。
如立杆的稳定性计算,方案中立杆接长按对接接头考虑,但实际搭设中立杆接长采用搭接,立杆顶部基本未设置可调顶托,普遍存在直接利用横杆和扣件承受荷载的搭设形式,计算时按立杆轴向受力计算而未考虑偏心受力影响,现场也没有对偏心受力杆件采取加固补强措施。
5、相当部分的工程项目计算书中钢管截面特性是按照标准钢管取值,而目前市场上流通使用的钢管壁厚基本上达不到规范要求,计算时未考虑钢管壁厚不足所带来的钢管承载力下降这种不利因素。
6、有不少施工企业错把计算书当成施工方案,文字成了方案的主要表达方式,很少有图或没有图。
由于文字表述不够直观,设计意图难以表达清楚,令操作人员无所适从,任意搭设,导致不同水平的施工人员搭设的支撑系统不一样,不能像工程图纸那样,不论哪个施工企业施工,建成的建筑物是完全一样的。
二、模板支撑体系搭设材料不符合要求,是导致模板坍塌事故发生的重要原因1、有的施工现场所使用的钢管、扣件的生产许可证、产品质量合格证明、检测证明等相关资料不全。
进场的钢管、扣件使用前,未能按有关技术标准规定进行抽样送检。
2、钢管、扣件由于使用时间较长,周转次数较多,再加上保护意识不强,外观质量差,部分磨损、锈蚀、变形、开裂的钢管、扣件仍在使用。
高支模坍塌事故的教训1.南京“10.25"事故2000年10月25日上午9:30左右,南京市****大厅在屋盖混凝土浇筑中发生了高支模的整体坍塌重大事故(简称南京“10.25”事故),造成6人死亡,11人重伤,24人轻伤,见图1。
该屋盖的平面尺寸为24m× 26.8m,双向预应力梁井式楼盖。
Y向预应力大梁有两根,截面尺寸为500mm×1 600~1 850mm;X向有大梁5根,截面尺寸为400mm×1 600mm。
屋盖板厚130mm。
屋盖顶面标高29.30~29.575m,大梁梁底的支模高度约为36m(地下室两层,高度为-8.7m)。
发生该事故的技术原因有以下几点:(1)对超高支模的重要性和严重性认识不足是事故产生的深层次原因。
大演播厅的屋盖支模高度达36m,双向井式楼盖的跨度达25m左右,其大梁高度为1 800mm左右,这些重要的高支模技术参数,有一定工程经验的项目施工人员和监理人员都会引起足够的重视。
但该工程的项目部人员警觉明显不够,监理人员的警觉也不够。
图1 南京“10.25"高支模坍塌(2)对扣件式钢管排架支撑承载力的决定因素认识不足,是事故产生的主要技术原因。
该工程的楼盖施工有简单的模板支架方案,一般板下立杆间距为800mm× 800mm,步高为1 800mm;大梁下立杆间距增为@400mm,步高为900mm。
但实际搭设时有变动,立杆的基本尺寸临时改为1 000mm×l 000mm,步高统一为1 800mm,地下室地坑处局部步高达2.6m。
大梁下虽增设间距为@500mm的立杆,但凡增设的立杆均缺与之垂直交叉的水平杆连系,支架的承载力没有得到根本的提高,见图2。
(3)搭设的支架构造不合理是事故产生的又一主要原因。
事故现场残存的支架,无扫地杆,相邻的连续5根立杆的钢管接头对接在同一高度,未见设置剪刀撑,大梁底模下也未设置必要的均匀分配荷载的横向水平木枋等。
桥梁墩柱模板施工事故原因分析及预防措施宋小三(中铁大桥局股份有限公司武汉430050)摘要:主要介绍了几个桥梁墩柱施工模板发生爆模、倾倒和坍塌等事故实例,对墩柱模板类型及其优缺点进行了阐述,对墩柱模板发生爆模、倾倒和坍塌等事故的原因进行了分析,并提出了详尽的预防措施。
关键词:桥梁墩柱模板事故原因分析预防措施1 概述最近几年公路和铁路桥梁施工墩柱时,频繁发生爆模、倾倒和坍塌等事故,如:茂湛铁路某特大桥,在浇筑该桥107#墩柱混凝土时发生模板爆裂事故,佛山顺德某特大桥在建2号桥墩模板发生倒塌事故,沪杭铁路客运专线某特大桥在建桥墩发生倒塌事故,贵广铁路某特大桥西引桥12#桥墩在墩柱浇注的过程中,由于墩柱模板发生爆模,造成该桥墩发生坍塌事故等。
本文针对不同类型的模板优缺点和易发生安全事故的部位及原因进行详尽分析,并给出具体相应的预防措施。
有拉杆式墩柱模板坍塌事故照片无拉杆式墩柱模板坍塌事故2 桥梁墩柱模板类型目前常用的墩柱模板类型:有拉杆式模板和无拉杆式模板,墩柱模板设置拉杆与否,与模板自身结构体系相关。
若采用有拉杆模板,则墩柱模板可设计为面板加纵横肋组合结构,一般将横肋设置为主要受力构件,中间设置对拉杆,横肋形成多跨连续梁受力体系。
而无拉杆模板则需要在模板外侧除设置必要的面板及纵横肋体系外,尚需设置桁架结构,以此来抵抗墩柱混凝土浇注过程中产生的侧压力。
2.1 有拉杆式模板有拉杆式模板采用对拉杆作为模板的主要受力结构,对拉杆一般采用圆钢,受力较大的也有采用精轧螺纹粗钢筋的。
墩柱模板可由钢面板、纵横肋(角钢、槽钢等)、对拉杆构成;或采用竹胶板、木肋、型钢组合纵肋、横肋、拉杆构成。
墩柱模板设计时,一般采用一定模数的分块,特殊部位进行局部分块,方便加工和安装。
相邻分块模板连接型钢设置螺栓孔进行螺栓连接,方便拆模和倒用。
对拉杆模板断面示意图2.2 无拉杆式模板无拉杆式模板采用钢板和型钢定型加工制作,面板设竖肋和环肋,模板外部采用桁架式结构和型钢结合进行加固,通过外部的桁架和型钢形成一个封闭的箍圈,从而使自身达到设计强度和刚度,以满足施工和规范要求,也有的无拉杆模板不是完全取消拉杆,而是取消了穿过墩柱混凝土本身的拉杆,仅保留非穿墩拉杆。
钢筋混凝土工程质量事故分析引言钢筋混凝土工程是现代建筑的常见类型之一,具有结构稳定、耐久性好等优点。
然而,在工程施工的过程中,仍然存在着一些质量事故。
这些事故可能导致工程的质量下降,给人员生命财产安全带来威胁。
因此,对钢筋混凝土工程质量事故进行分析和总结,可以为工程施工中的质量控制提供宝贵的经验。
钢筋混凝土工程质量事故是指在施工过程中由于各种原因而导致的工程质量问题。
这些问题可能包括结构强度不足、施工工艺不当、材料质量问题等。
钢筋混凝土工程质量事故通常会导致建筑物结构失稳、开裂、破坏等问题,并可能对人员和周围环境造成伤害。
事故1: 结构失稳描述发生了一起钢筋混凝土楼房结构失稳事故。
该楼房在施工过程中出现了混凝土浇筑不均匀、钢筋布置错误等质量问题。
原因分析•施工方未按照设计要求进行施工,导致混凝土浇筑不均匀;•施工方未严格按照设计图纸进行钢筋布置,导致结构强度不足。
教训与改进措施•施工方应对工程施工进行全面监督和管理,确保施工按照设计要求进行;•施工方应提高施工人员的技术水平,确保钢筋布置的准确性。
事故2: 混凝土龄期控制不当描述发生了一起钢筋混凝土楼板开裂事故。
该楼板在浇筑后不久出现了开裂现象,严重影响了楼板的使用。
原因分析•混凝土龄期控制不当,浇筑后过早脱模;•施工方未进行充分的养护,导致混凝土强度不够,易开裂。
教训与改进措施•施工方应严格按照施工规范控制混凝土龄期,确保混凝土强度满足要求;•施工方应加强对混凝土养护的管理,确保充分养护,防止开裂现象的发生。
事故3: 动力设备操作不当描述发生了一起钢筋混凝土施工电梯意外事故。
在施工过程中,由于电梯操作不当,导致工人受伤。
原因分析•操作人员未接受专业培训,不熟悉电梯的操作要求;•施工方未建立完善的安全管理制度,导致工人操作不当。
教训与改进措施•施工方应对电梯操作人员进行专业培训,确保熟悉操作要求;•施工方应建立完善的安全管理制度,并加强对操作过程的监管。
某现浇混凝土梁板开裂质量事故处理实例研究分析发表时间:2012-12-19T11:19:18.843Z 来源:《建筑学研究前沿》2012年9月供稿作者:胡颖凯[导读] 本文介绍了某公司生产附属楼梁板浇筑质量事故的处理过程, 根据混凝土回弹及取芯的强度试验报告和混凝土原材料检测报告,分析了发生的原因, 并提出类似问题的预防措施。
胡颖凯北仑区建筑工程质量监督站 315800摘要:本文介绍了某公司生产附属楼梁板浇筑质量事故的处理过程, 根据混凝土回弹及取芯的强度试验报告和混凝土原材料检测报告,分析了发生的原因, 并提出类似问题的预防措施。
关键词: 现浇混凝土梁板,开裂质量事故,特征检查,加固处理A cast-in-place concrete beam and slab cracking quality accident treatment case study analysisHuYingKaiBeiLunOu construction engineering quality dec 315800Abstract: this paper introduces a company production subsidiary beam plate casting quality accident treatment process, according to the concrete rebound and core strength test report and inspection report of the raw materials for the concrete, analyzes the reasons of the occurrence, and puts forward prevention measures of similar problems.Keywords: cast-in-place concrete beam plate, cracking quality accident, characteristic check, reinforcement钢筋混凝土框架结构的梁板浇筑, 由于受力复杂, 配筋较密, 加之纵横向钢筋的交叉, 使得混凝土浇筑比较困难。
模板工程事故第一节建筑施工模板支撑体系坍塌原因分析近几年来,随着我国建筑业迅猛发展,模板支撑体系坍塌事故时有发生,这些事故一旦发生,就会造成群死群伤,这些事故的发生,给国家和人民的生命财产造成巨大的损失。
模板坍塌事故发生的主要原因如下:一、在设计、计算方面,以下问题易导致坍塌事故发生1、部分项目计算方法不正确,荷载的取值和验算未严格按规范要求进行,对泵送砼、砼浇筑方法等影响因素考虑不周,未按最不利原则确定荷载组合。
2、个别项目计算书内容与实际不符,设计计算直接利用其他项目的计算成果,存在“张冠李戴”现象。
3、大部分项目未对立杆地基承载力进行验算,支撑体系的立杆直接搭设在楼面上的,也没有对楼面承载力进行验算,对局部受力状况也未验算。
4、计算模式与实际搭设状况不一致。
如立杆的稳定性计算,方案中立杆接长按对接接头考虑,但实际搭设中立杆接长采用搭接,立杆顶部基本未设置可调顶托,普遍存在直接利用横杆和扣件承受荷载的搭设形式,计算时按立杆轴向受力计算而未考虑偏心受力影响,现场也没有对偏心受力杆件采取加固补强措施。
5、相当部分的工程项目计算书中钢管截面特性是按照标准钢管取值,而目前市场上流通使用的钢管壁厚基本上达不到规范要求,计算时未考虑钢管壁厚不足所带来的钢管承载力下降这种不利因素。
6、有不少施工企业错把计算书当成施工方案,文字成了方案的主要表达方式,很少有图或没有图。
由于文字表述不够直观,设计意图难以表达清楚,令操作人员无所适从,任意搭设,导致不同水平的施工人员搭设的支撑系统不一样,不能像工程图纸那样,不论哪个施工企业施工,建成的建筑物是完全一样的。
二、模板支撑体系搭设材料不符合要求,是导致模板坍塌事故发生的重要原因1、有的施工现场所使用的钢管、扣件的生产许可证、产品质量合格证明、检测证明等相关资料不全。
进场的钢管、扣件使用前,未能按有关技术标准规定进行抽样送检。
2、钢管、扣件由于使用时间较长,周转次数较多,再加上保护意识不强,外观质量差,部分磨损、锈蚀、变形、开裂的钢管、扣件仍在使用。
建筑质量安全案例分析分析:钢筋混凝土梁的截面内同时存在剪力和弯矩,且通常在支座附近剪力较大。
而混凝土的抗拉能力有限,所以在剪力和弯矩共同作用下当主拉应力达到混凝土的抗拉强度极限时,混凝土就会出现斜裂缝。
思考,讨论假想,原因:施工偷工减料:混泥土标号不够、钢筋不够。
施工错误:上部钢筋移位,截面变小。
使用超载:上面放的东西太多超过设计荷载。
设计原因:超筋梁。
设计计算错误。
有哪些预防措施?设计:应按适筋梁设计。
施工:按设计施工,注意上部钢筋不被踩踏。
混凝土配制应严格按配合比过磅。
使用:严禁超过设计荷载。
按配筋情况分为适筋、少筋和超筋破坏。
以受弯构件为例,适筋破坏:受拉区砼出现裂缝,裂缝逐渐加大,钢筋达到极限抗拉屈服强度,断裂(但不一定钢筋全部断裂),混凝土构件严重变形,破坏。
少筋破坏:受拉区砼出现裂缝,裂缝迅速扩大,钢筋达到极限抗拉强度,瞬时破坏。
超筋破坏:与少筋破坏相近,因为破坏时,钢筋承受剪力的能力很差,剪力主要由砼承担,所以瞬时破坏。
整理总结:一、前言钢筋混凝土梁在外荷载的直接应力和次应力的作用下,引起结构变形而裂缝。
构件在使用过程中受年温差的长期作用,当温差的胀缩应力大于构件极限抗拉强度时就会裂缝。
构件裂缝的因素是多方面的,包括结构设计、地基沉降差异、施工质量、材料质量、环境影响等,无论何种原因产生的裂缝,都会给建筑物肢体结构带来影响。
二、裂缝的部位(一)梁受拉区裂缝由于浇筑混凝土时施工管理不善,使用了低劣的钢筋,造成梁受拉钢筋强度不足。
施工中,提前拆模、施工荷载超过设计荷载或混凝土强度低于设计规定,以及使用不当,使用荷载大大超过原设计荷载,使梁受拉区产生裂缝。
梁受拉区产生的裂缝一般采用水泥浆封闭,防止钢筋锈蚀,再根据具体情况做补强加固处理。
(二)梁在支座附近的斜裂缝梁的混凝土强度低于设计强度,抗剪钢筋不足,箍筋没有增加,也有的因超载,提前拆模时混凝土强度低于标准强度值,造成的抗剪能力低而产生剪切裂缝。
浇筑模板事故报告事件概述在某施工现场,由于工人在使用浇筑模板时未严格按照操作规定进行,导致一系列的事故发生。
事故的具体情况如下:•事故时间:2020年5月10日上午•事故地点:某施工现场•事故人员:3名工人•事故情况:在使用浇筑模板的过程中,模板出现严重倾斜,导致其中一个工人摔倒受伤,其他两名工人也受到惊吓,但未受伤。
事故原因经过调查,发现事故的根本原因是使用浇筑模板的工人未能按照操作规定进行操作。
具体表现为:1.模板没有被正确固定在地面上。
浇筑模板的稳定性非常重要,如果没有正确固定,就容易出现倾斜的情况。
2.模板高度没有按照规定进行调整。
不同的浇筑层次,模板的高度都有不同的要求。
如果高度没有进行正确的调整,就会导致浇筑不平。
3.工人在浇筑过程中未按照规定进行检查和纠正。
使用浇筑模板浇筑混凝土是一个比较复杂的过程,如果在操作中出现问题,要立即进行检查和纠正。
事故的影响和教训此次事故的影响非常严重,导致其中一个工人受伤,即使其他工人没有受到伤害,但也对他们造成了极大的惊吓。
事故的根本原因在于操作不规范。
因此,我们需要从事故中吸取教训,避免类似的事故再次发生。
具体措施如下:1.加强操作规程的制定和培训,并确保所有操作人员都能够严格按照规定进行操作。
2.强化审核和检查工作,及时对不规范操作进行整改和纠正,确保每个环节都得到严谨的控制。
3.提高岗位责任意识,加强员工的安全意识培训,让每一个员工都能认识到自己的工作对安全的重要性,以保障施工现场的安全。
总结通过这次事故的发生,我们再次深刻认识到了操作规程的重要性,只有打好守则,才能保证施工现场的安全,避免事故的发生。
因此,我们也应该不断加强规范化管理,加强员工的安全意识培训,并构建更加细致严谨的施工安全管理制度,让施工现场安全可控、有序推进。
大桥工程9#墩柱钢筋骨架坍塌事故自查报告一、工程施工概况大桥工程9#墩为主桥过渡墩,墩柱高11.7m,钢筋骨架高12.9m。
施工脚手架和钢筋骨架于2012年12月28日开始施工。
脚手架搭设完成后在顶部四角设置四根直径为9.3mm的缆风绳,缆风绳底端与地锚连接,地锚采用桩式地锚(为20#槽钢打入地下5.3m),缆风绳与地面夹角约为50°(详见附图)。
主筋和加强箍筋焊接为单面焊,箍筋绑扎连接,各类钢筋连接质量均满足规范要求,并于2013年1月19日检查验收合格。
2013年1月21日上午开始拆除脚手架,拆除顶层施工脚手架后及时将缆风绳转移到钢筋骨架四角点上以确保钢筋骨架稳定,并于2013年1月22日中午安装墩身2m钢筋网片,准备23日上午开始墩身模板安装。
二、事故发生时间2013年1月23日上午10时许三、事故发生地点9#墩四、事故伤亡情况未发生人员伤亡事故五、事故性质普通事故六、直接经济损失钢筋骨架报废,需重新制作安装钢筋骨架七、事故发生过程2013年1月23日上午9时许,项目部技术人员和驻地监理检查验收墩柱钢筋网片,吊车于9时40分就位准备安装模板。
10时许现场突然刮大风(风向正西),9#墩墩身钢筋骨架整体向正西方倒塌。
项目部质量管理部长首先赶到现场,在确定无人员伤亡和机械损坏后,立即向项目部各级领导汇报情况。
项目领导接到汇报后迅速赶往事故现场,及时组织人员、机械清理现场,将倒塌钢筋切割并分类运回钢筋加工场。
在项目部人员和施工队人员的全力配合下,于当日下午5点20将现场处理完毕,并用彩条布将露出承台的钢筋全部覆盖好。
八、事故发生原因经事故调查组对事故现场勘察,取证,技术分析认定:1、由于现场风力过大,钢筋骨架在风载和自重的作用下,产生较大的倾覆力矩,使钢筋骨架瞬间倒塌,因此,现场刮大风是导致事故发生的客观原因。
2、由于3#地锚槽钢露出地面达70cm(详见照片),当钢筋骨架受到较大水平外力(刮大风)作用时,3#缆风绳将承受较大拉力,槽钢会产生较大位移,致使另外3根缆风绳瞬间不受力,只有3#缆风绳受力。
一起混凝土浇筑坍塌事故案例分析某年10:10,某建筑公司在浇筑混凝土时,发生一起坍塌事故,造成正在现场施工的民工和电视台工作人员6人死亡、35人受伤(其中重伤11人),直接经济损失70 .78万元。
一、事故经过某市电视台演播中心工程由市电视台投资兴建,某大学建筑设计院设计,某建设监理公司对工程进行监理。
该工程在市招标办公室进行公开招投标,该市某建筑公司于1月13日中标,并于3月31日与市电视台签订了施工合同。
该建筑公司组建了项目经理部,史某任项目经理,成某任项目副经理。
4月1日工程开工,计划竣工日期为第二年7月31日。
工地总人数约250人,民工主要来自南方各地。
市电视台演播中心工程地下2层、地上18层,建筑面积34 000m2,采用现浇框架剪力墙结构体系。
演播中心工程的大演播厅总高38 m(其中地下8. 70m,地上29 .30m),面积为624 m2。
7月份开始搭设模板支撑系统支架,支架钢管、扣件等总吨位约290 t,钢管和扣件分别由甲方、市建工局材料供应处、某物资公司提供或租用。
原计划9月底前完成屋面混凝土浇筑,预计10月25日16:00完成混凝土浇筑。
在大演播厅舞台支撑系统支架搭设前,项目部在没有施工方案的情况下,按搭设顶部模板支撑系统的施工方法,先后完成了三个演播厅、门厅观众厅的搭设模板和浇筑混凝土施工。
1月,该建筑公司工程师茅某编制了“上部结构施工组织设计”,并于当月30日经项目副经理成某和分公司副主任工程师赵某批准实施。
7 月22日开始搭设施工后时断时续。
搭设时设有施工方案,没有图纸,没有进行技术交底。
由项目副经理成某决定支架立杆、纵横向水平杆的搭设尺寸按常规(即前五个厅的支架尺寸)进行搭设,由项目部施工员丁某在现场指挥搭设。
搭设开始约15天后,分公司副主任工程师赵某将“模板工程施工方案”交给丁某。
丁看到施工方案后,向项目副经理成某作了汇报,成答复还按以前的规格搭架子,到最后再加固。
支墩浇筑过程中模板拉筋断裂事故案例分析
摘要
本文介绍了双碑至井口DN600-DN400给水管道迁建工程在浇筑跨河支墩的过程中发生的模板拉筋断裂事故,并对可能造成该事故的各种可能的原因进行分析。
关键词:
支墩浇筑、施工、事故、分析
前言
在自来水给水管道的安装过程中偶尔会遇到必须跨越河流的情况,因此必须浇筑支墩对跨河管道进行支撑,以减小管道跨度。
根据各河道的地形特点及防汛水位的要求等,部分支墩的设计高度和方量较大,对模板的搭建要求较高。
本文拟对重庆自来水公司实施的重庆双碑至井口DN600-DN400给水管道迁建工程中的支墩浇筑过程中拉筋断裂事故案例进行分析,探讨在浇筑支墩施工中应该注意的问题。
1 事故概况
双碑至井口DN600-DN400给水管道迁建工程在安装至B-29#时需浇筑一个跨河支墩。
为了满足防汛的要求,经实地勘测,B-29#号支墩使用C20商品混凝土进行浇筑,尺寸为(1500×1500×4500)㎜,大放脚尺寸为(2000×2000×30)㎜。
模板使用对拉螺栓拉结,拉杆采用直径为14㎜的光圆钢(Q235),每侧模板使用21根对拉螺栓(7×3)。
支墩使用混凝土泵车进行浇筑,当浇筑到大约4.3m高时,一侧模板下部的一根拉杆发生断裂,造成垮模事故。
2 事故分析
(1)安装对拉螺栓时用力不均
对拉螺杆安装过力,即断裂的拉杆在安装时被张的过紧(或其他拉杆过松),导致该拉杆无法和其他拉杆均匀承受荷载,导致最终断裂。
通过向工人了解情况得知,所有的对拉螺杆均是由一个工人安装,故在安装过程中不太可能出现由于多人安装导致在张紧对拉螺栓时用力不均的情况。
故可基本排除安装对拉螺栓时用力不均的情况。
(2)外力撞击
在浇筑过程中有可能外力撞击造成了拉杆受损,最终导致在较大荷载下发生断裂。
经现场调查发现,在混凝土泵车浇筑过程中其输送管的前端并未撞到该拉杆,也没有撞击该侧模板。
除此之外并无直接外力撞击,故可排除外力撞击使拉杆受损最终断裂的情况。
(3)对拉螺栓设计不合理
可能存在由于对拉螺栓设计不合理,承受的荷载超过其允许值而发生断裂。
因此需对拉杆受力进行验算。
该支墩形状为正四棱柱体,尺寸为(1500×1500×4500)㎜
浇筑过程中混凝土侧压力采用下列两个公式进行计算(取两式中较小值)
F=0.22γctoβ1β2V1/2(公式1)
F=γcH(公式2)
式中:
F—新浇筑混凝土对模板的侧压力,kN/m2;
γc—混凝土的重力密度,取24kN/m3;
to—新浇混凝土的初凝时间(h)。
由于使用商品混凝土,缺乏相关的试验资料,故采用to=200/(T+15)=4.44计算(T为混凝土的温度,该处按30度控制);
V—混凝土的浇筑速度m/h(按泵车浇筑速度大致25m3/h进行控制,由于该支墩为正四棱柱,则混凝土浇筑速度为V=25/(1.5×1.5)=11.11m/h;
H—混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度。
由于支墩尺寸为(1500×1500×4500)㎜,事故发生时已浇筑高度为4.3 m,因此事故发生时已总计浇筑9.675 m3,小于混泥土浇筑速度V。
即在事故发生时底部已浇筑的混泥土并未发生凝结,故H=4.3m。
β1—外加剂影响修正系数,不添加外加剂时取1.0,添加具有缓凝作用的外加剂时取1.2。
由于该支墩使用的是商品混凝土,在运输过程中时间较长,所以必定添加有缓凝剂,因此该处取1.2。
β2—混凝土坍落度影响修正系数,当坍落度小于30mm时,取0.85;50~90mm时,取
1.0;110~150mm时,取1.15。
由于是使用泵车进行浇筑,混凝土和易性良好,故该
处应取1.15。
F=0.22γctoβ1β2V1/2=0.22×24×4.4×1.2×1.15×3.3=105.80kN/m2
F=γcH=24×4.3=103.20kN/m2
取两者较小值103.20kN/m2计算。
根据侧模板尺寸(1500×4500)及拉杆分布,对拉螺栓取横向50mm,竖向640mm,按最大侧压力计算,每根螺栓承受的拉力为:
N=103.20kN/m2×0.50m×0.64m=33.02kN
通过查表可知,直径为14㎜的光圆钢(Q235)允许的应力为36.5 kN
故拉杆可以满足要求。
(4)排除前三项原因,基本可以确认是拉杆的质量问题导致了导致了该次事故的发生。
发生断裂的拉杆可能刚好是那一批次中未抽检到的次品,但是由于现场无法对其进行检测,故该类事故不能完全避免,仅能通过选择口碑比较好的厂商进货进行风险控制。
3 小结
通过以上施工事故的分析,说明在浇筑支墩的过程中存在一定的风险,施工中各个环节都可能直接影响工程的成败,均应严格控制。
参考文献
[1]JGJ162-2008 建筑施工模板安全技术规范
[2]GB 13013-91 钢筋混凝土用热轧光圆钢筋。