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工程事故分析与处理完整优秀版
工程事故分析与处理
【摘要】
我国一直在进行大投资大规模的工程建设,建筑工程事故及重大事故时有发生,已成为人们关注的焦点。
为保证建筑物的安全使用,保护公民的生命和财产安全,必须进行事故原因分析和事故处理。
因此,对于量大面广的混凝土结构和砌体结构的质量事故的分析和处理等方面作进一步的研究十分有必要。
本文就对混凝土和砌体结构工程施工中易发生的质量缺陷进行了分析,从质量缺陷的种类、产生原因和预防措施等方面进行了论述,以减少事故的发生,保证工程质量。
提出自己对砌体结构裂缝产生的原因及其防治的浅显建议。
【关键词】砌体结构裂缝;地基沉降;整体刚度;伸缩缝;温度裂缝
Engineeringaccidentanalysisandprocessing
[Abstract]Ourcountryhasbeeninthelargestinvestmentlarge-scaleengineeringconstruction,constructionengineeringaccidentsandseriousaccidenttohappenfromtimetotome,hasbecomethefocusofattention.Inordertoensurethesafetyofthebuildinguse,protectcitizens'livesandpropertysecurity,mustcarryonthecauseoftheaccidentanalysisandaccidenttreatment.So,fortheenormousquantityofwideconcretestructureandmasonrystructurequalityaccidentanalysisandprocessingforfurtherstudyisverynecessary.Thisarticleistoconcreteandmasonrystructureengineeringconstructionqualitydefectseasyoccurredareanalyzed,fromthequalitydefecttypes,causesandpreventionmeasureswerediscussed,inordertoreduceaccidentandensureengineeringquality.ToputforwardthecauseofthecracksonthemasonrystructureandthepreventionandcontrolofsimpleSuggestions.
[KeyWords]masonrystructurecrack,Foundationsettlement;Thewholestiffness;Theexpansionjoints;Thetemperaturecracks
1前言
在我国,虽然现在混凝土结构和钢结构发展十分迅速,但是由于其成本高,施工工艺复杂,大型设备较多,在现阶段的城市发展中,不可能在中小城市及县城中大规模发展,而砌体结构的材料来源广泛,施工设备和施工工艺较简单,可以不用大型机械,能较好地连续施工,还可以大量地节约木材、水泥和钢材,相对造价低廉,因而得到广泛应用。
但是由于砌体的抗拉、抗弯、抗剪性能较差,并且由于设计、施工以及建筑材料等多方面原因引发的砌体结构的质量事故也较多,其中砌体出现裂缝是非常普遍的质量事故之一。
砌体中出现的裂缝不仅影响建筑物的美观,而且还造成房屋渗漏,甚至会影响到建筑物的结构强度、刚度、稳定性和耐久性,也会给房屋使用者造成较大的心理压力和负担。
在很多情况下,裂缝的发生与发展还是大事故的先兆,对此必须认真分析,妥善处理。
2砌体结构事故产生的原因及防治措施
2.1对房屋的设计和构造处理不当而引起了裂缝
有一些砌体结构的房屋的设计图纸应用时未经校核;或者参考了别的图纸,但荷载增加了或截面减少了而未作计算;或者虽然作了计算,但因少算或漏算荷载,使实际设计的砌体承载力不足;也有的虽然进行了墙体总的承载力计算,但忽视了墙体高厚比和局部承压的计算。
如果砌体的承载力不足,则在荷载作用下将出现各种裂缝,以致出现压碎、断裂、倒塌等现象,这类裂缝的出现,很可能导致结构的失效。
预防措施:
(1)细心认真地设计。
对拟建砌体结构的房屋,要做到力学模型准确,传力清楚;荷载统计无误;大梁下砌体要设梁垫并进行验算;加强对圈梁的布置和构造柱的设置,以提高砌体结构的整体安全性。
(2)裂缝一旦出现,要注意观测裂缝的宽度及长度的发展情况,并及时采取相应的有效措施,如灌缝,封闭等,必要时要进行结构加固,如粘钢、碳纤维等。
2.2地基不均匀沉降引起了裂缝
当地基发生不均匀沉降后,沉降大的部分砌体与沉降小的部分砌体会产生相对位移,从而使砌体中产生附加的拉力或剪力,当这种附加内力超过砌体的强度时,砌体中便产生相对裂缝。
这中裂缝一般都是斜向的,且多发生在门窗洞口上下。
这种裂缝的特点是:
(1)裂缝一般呈倾斜状,说明系因砌体内主拉应力过大而使墙体开裂;
(2)裂缝较多出现在纵墙上,较少出现在横墙上,说明纵墙的抗弯刚度相对较小;
(3)在房屋空间刚度被削弱的部位,裂缝比较集中[3]。
为防止地基不均匀沉降在墙体上产生的各种裂缝而采取的措施有:
(1)合理设置沉降缝将房屋划分成若干个刚度较好的单元,或将沉降不同的部分隔开一定距离,其间可设置能自由沉降的悬挑结构。
(2)合理地布置承重墙体,应尽量将纵墙拉通,尽量做到不转折或少转折。
避免在中间或某些部位断开,使它能起到调整不均匀沉降的作用,同时每隔一定距离设置一道横墙,与内外纵墙连接,以加强房屋的空间刚度,进一步调整沿纵向的不均匀沉降。
(3)加强主体结构的刚度和整体性,提高墙体的稳定性和刚度,减少建筑物端部的门、窗洞口,设置钢筋混凝土圈梁,尤其是要加强地圈梁的刚度。
(4)加强对地基的检测,发现有不良地基应及时妥善处理,然后才能进行基础施工。
2.3收缩和温度变化引起了裂缝
热胀冷缩是绝大多数物体的基本物理性能,砌体也不例外。
由于屋盖系统温度变化出会使砖墙产生裂缝,由于温度变化不均匀使砌体因不均匀收缩产生裂缝,或由于钢筋混凝土圈梁与砖墙伸缩量不同也会产生裂缝。
屋盖系统温度变化时使墙体产生的裂缝
这类裂缝较典型和普遍的是建筑物(特别是纵向较长的)顶层两端内外纵墙上的斜裂缝,其形态呈“八”字或“X”型,且显对称性,但有时仅一端有轻微者仅在两端1~2个开间内出现,严重者会发展到房屋两端1/3纵长范围内,并由顶层向下几层发展。
此类裂缝对那种刚性屋面的平屋顶,未设变形缝、隔热层的房屋就更易发生。
产生的直接原因是混凝土结构屋面的伸缩变形牵引其下砖砌体超过其材料抗拉强度的结果。
一般来说,在阳光照射下,屋面板温度可高达60~70℃,而其下的砌体仅为30~35℃,温差引起的砌体主拉应力大于砌体本身的抵抗力的50%~300%不等。
又加上房屋两端为自由端,水平约束力小,上部砌体垂直压力较小,如无相应措施,则上述裂缝在所难免。
当屋面向两端热胀时,会使下部砌体出现正“八”字裂缝,当冷缩时,就会出现倒“八”字缝,一胀一缩则易出现“X”型缝。
由于温度变化不均匀使砌体产生不均匀收缩产生的裂缝
由于房屋过长,室内外温差过大,因钢筋混凝土楼盖和墙体温度变形的差异,有可能使外纵墙在门窗洞口附近或楼梯间等薄弱部位发生向竖向贯通墙体全高的裂缝,这种裂缝有时会使楼盖的相应部位发生断裂,形成内外贯通的周圈裂缝。
另外,当房屋空间高大时,墙体因受弯在截面薄弱处(如窗间墙)会出现水平裂缝。
由于钢筋混凝土圈梁与砖墙伸缩量不同产生的裂缝
当材料随时间发生收缩变形和自然界温度发生变化时,由于钢筋混凝土和墙砌体材料收缩系数和线膨胀系数的不同,会在房屋的墙体及楼盖结构中引起因约束变形而产生的附加应力,当这种附加应力过大时会在墙体上产生局部竖向裂缝[5]。
防止收缩和温度变化引起裂缝的主要措施有:
(1)在过长房屋墙体中设置伸缩缝。
将伸缩缝设在因温度和收缩变形可能引起应力集中、砌体产生裂缝可能性最大的地方。
(2)屋面设保温隔热层。
屋面的保温隔热层或刚性面层及砂浆找平层应设分隔缝,分隔缝的间距不宜大于6m,并与女儿墙隔开,其缝宽不小于30㎜。
屋面施工宜避开高温季节。
(3)楼(屋)面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁,并沿内外墙拉通,房屋两端圈梁下的墙体宜适当设置水平钢筋。
2.4施工质量不合格,建筑材料使用不当引起了裂缝
砌块本身的质量不合格,砂浆强度不够,这些都会造成整个砌体的强度不够,而造成砂浆强度偏低的原因是使用了不合格的水泥,施工配合比不准确,施工过程中不安设计留槎及放置拉结筋等,不少砌体结构由于使用渣砖而产生裂缝,由于渣砖的原材料及生产工艺与普通粘土砖不同,其线膨胀系数与粘土砖亦不同。
通过对诸多开裂砌体的统计分析,使用渣砖的砌体极易产生裂缝。
不少砌体结构由于墙体布置不当,构造柱设置不合理,梁垫设计不合理等造成砌体的开裂。
预防措施:
(1)做好建筑材料使用前的各种检测,不合格及资料不全的建筑材料严禁使用。
(2)加强对操做工人上岗证的管理,持证上岗。
(3)加大施工检查力度,严格执行“三检制度”。
3混凝土结构事故产生的原因及防治措施
3.1混凝土结构裂缝成因
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..1.2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。
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。
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,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。
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1×10-5/℃,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。
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。
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2--3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。
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。
3.2处理措施
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,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。
3结束语
当发生一次重大的事故后,最关键的事对这次质量事故发生的原因进行分析,只有正确的分析,才能发现事故的原发症结。
进行公正的仲裁,明确事故的责任;只有正确的分析,才能找到今后应吸取的教训,化消极因素为积极因素;也只有正确的分析,才能制定出适宜的防治措施,防患于未然。
对于结构设计,施工技术和使用中的错误引起的,其中大部分是主观性的错误。
而当严格遵守勘查、设计与施工的标准文件的规定和相应要求,则错误是可以避免的。
工程设计人员在进行地基基础的设计时,应注意以下几个方面:
1,地基基础的设计应当根据建筑物的使用要求,结构型式和工地的土质条件,并结合现场具体情况,在适用与经济的前提下,要保证建筑物的主要承重结构在正常使用过程中不发生裂缝或损坏。
2,地基基础工程事故是目前在建筑工程中出现得较多的问题。
为防患于未然,有关人员应针对地基情况,“对症下药”认真细致地做好勘查、总体布置,选取基础类型和设计计算等方面的工作。
3,有关人员不仅要研究已出现的工程事故作为“前车之鉴”,同时也应学习已有的成功经验与方法,不断提高技术水平,确保工程质量。
4,在地震区中,对已发生的消耗性地基基础事故,不应忽视而应及时修好,否则在地震作用下可能转变为灾难性的工程事故。
5,建议编制有关防止地基基础工程事故的法规,以使有关方面重视这项工作。
所以在以后的设计工作中,我们要始终贯彻预防为主的原则,加强设计、施工及使用方面的管理,确保结构安全和避免不必要的损失。
[参考文献]
[1]黄立山.砌体结构裂缝的成因及控制措施[J].安徽建筑,2003.
[2]许淑芳.砌体结构[M].北京:
科学出版社,2004.
[3]刘立新.砌体结构[M].武汉:
武汉工业大学出版社,2003.
[4]江见鲸,王元清,龚晓南,崔京浩.北京:
建筑工程事故分析与处理[M].中国建筑工业出版社,2006.
[5]崔干祥.工程事故分析与处理[M].科学出版社,2002.
[6]罗福干.建筑结构缺陷事故的分析及防治[M].清华大学出版社,2002.
[7]江见鲸,陈希哲,崔京浩.建筑工程事故与预防[M].北京:
中国建材工业出版社,1995.
[8]周炳章.砌体房屋抗震设计[M].北京:
地震出版社,1991.
[9]GB50068-2001建筑结构可靠度设计统一标准[S].北京:
中国建筑工业出版社,2001.
城镇污水处理厂工程可行性研究报告
一、总论
1。
1项目提要
1.2编制依据
1.3排水现状及存在的主要问题
1。
4项目建设的必要性
1.5污水水质预测
1。
6污水处理厂设计进水水质的确定
1。
7污水处理厂厂址
二、工程方案设计
2。
1污水处理厂工程设计
2.。
2污水处理方案比较
三、经济评价
3。
1财务评价
四、研究结论
一、总论
(一)项目提要
1、项目名称:
某县城镇污水治理厂工程
2、项目占地面积:
约60亩
3、项目投资总额:
4000万元
4、项目筹建单位:
某县环境保护局
5、项目处理废水量:
20000m3/d
(二)编制依据
1、编制依据
(1)城乡规划设计研究院编制的《某县城城市总体规划》;
(2)规划设计院编制的《某县城控制性详细规划》(2000);
(3)环保局提供的编制《某县城市污水处理厂工程可行性研究报告》的其它基础资料;
2、编制目的
在城市总体规划指导下,通过充分调查研究,以及收集、分析资料的基础上,达到如下目的。
(1)论述建设城市污水处理工程的必要性和可行性。
(2)对污水处理厂厂址进行论证。
(3)对污水、污泥处理与处置工艺,工程投资进行技术可靠性、经济合理性、实施可能性及环境影响等多方面综合比较和论证。
(4)在以上论证的基础上提出推荐方案,并进行工程方案设计。
(5)根据投资估算,提出资金筹措方式及项目实施进度,通过以上研究工作,为项目决策提供科学依据.
(三)排水现状及存在的主要问题
1、城区排水现状
目前县城的排水体制为雨污合流制.排水管网主要集中在老城区,城北区部分地段有污水管,现有的排水管渠主要有水泥管、钢筋混凝土管及明沟加盖板等形式,污水未经处理直接排入星江河。
污水的排放受到地形坡度起伏限制,部分地段暂时无排水管道,造成排水困难,而且排水管敷设混乱,各单位分别各自敷设污水管,污水排入河流的排点较多。
(1)城市污水排放规划
1整顿中心城区现有排水渠混乱的状况。
用排水管代替现有排水渠道,结合旧城改造,在现有排水渠道的基础上进行整顿,建立独立的雨水排放系统,建立雨污分流的城市排水体制,分流制不健全的地区应积极配套建设雨污水管道,旧城区原为合流制排水的地区要随着城市建设逐步改建为分流制。
2工业污水内部治理应与城市污水集中治理相结合.工业污水必须先作预处理达到排放标准后,方可排入城市污水管道系统,进入污水处理厂集中处理.
3城市污水量按给水80%计,则近期(2005年)城区污水量为20000m3/d,远期(2020年)城区污水量为67200m3/d.
42020年县城区污水管网规划采用树状结构,主要依据县城地形现状,用重力流的方式,使污水自流入污水处理厂,在局部地区使用提升泵站助排。
(四)项目建设的必要性
1、项目实施的意义和必要性
由于受到历史和客观的原因,并受地方经济发展水平的限制,中心城区城市基础设施建设欠帐较多,尤其是环境保护设施严重落后于城市的发展。
至今城市排水设施尚不完善,目前还没有一座城市污水处理厂,部分地区排水管网年久失修,已不能满足城市排水要求。
每天有大量的城市生活污水和工业废水未经处理直接排入星江河,不仅污染了水环境,威胁市民身体健康,而且也造成了河道淤积,局部水体恶化,对生态环境造成威胁,已成为市民反映强烈的一大热点问题。
2、治理目标
拟建污水处理厂尾水排放拟就近排下游,本可研建议该城市污水处理厂尾水排放执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中一级标准的B标准,并依此进行处理工艺和工程方案的研究和设计。
3、污水水量、水质预测及工程规模的确定
合理地确定设计污水水量和污水水质,直接涉及工程的投资、运行费用和费用效益。
不少城市由于市区污水管道未形成系统,缺乏长期积累的污水水质、水量资料,一般采取按规划面积、人口和工业发展的预测来推导污水量,并提出生活污水量、工业废水量和公建、商业污水量各占的比例,其不确定因素较多,因此提出的设计污水量往往偏大。
对设计的污水水质,应该对现有实测的水质资料进行分析(包括工业废水正在限期达标排放的水质水量变化和管渠内地下水的渗入量)。
(五)污水水质预测
1、污水性质
污水处理厂处理的污水主要为生活污水,包括居民排水、商业设施排水、公共设施排水、部分工业企业排水和其它排水。
该污水水质主要以有机污染物为主,同时含有一定的氮、磷物质和石油类物质。
2、污水水质
表2—1我国城市典型生活污水水质统计
序号
指 标
浓度(㎎/l)
高
中等
低
1
总固体
1200
720
350
溶解性固体
850
500
250
非挥发性
525
300
145
挥发性
325
200
105
2
悬浮物(SS)
350
220
100
排挥发性
75
55
20
挥发性
275
165
80
可沉降物
20
10
5
3
生化需要量(BOD5)
400
200
100
溶解性
200
100
50
悬浮性
200
100
50
4
总有机碳(TDC)
290
160
80
5
化学耗氧量(CODcr)
1000
400
250
溶解性
400
150
100
悬浮性
600
250
150
可生物降解部分
750
300
200
溶解性
375
150
100
悬浮性
375
150
100
6
总氮(N)
85
40
20
有机氮
35
15
8
游离氨
50
25
12
7
总磷(P)
15
8
4
有机磷
5
3
1.5
无机磷
10
5
3
8
氯化物(CI—)
200
100
60
9
碱度(CaCO3)
200
100
50
10
油 脂
150
100
50
表2-2排水管网中废水水质(摘录《污水排入城市下水道水质标准》)
序号
指标
最高允许浓度(㎎/l)
1
PH
6。
0~9。
0
2
CODcr
150(500)
3
BOD5
100(300)
4
SS
150(400)
5
NH3—N
25.0(35。
0)
6
磷酸盐(以P计)
1。
0(8。
0)
7
阴离子表面治性剂(LAS)
10.0(20。
0)
注:
括号内数值适用于有城市污水处理厂的城市下水道系统.
(六)污水处理厂设计进水水质的确定
婺源县城市污水处理厂进水中生活污水和和工业废水的比例按9:
1考虑,由此确定污水处理厂进水水质为:
PH 6.5~8。
5
CODcr≤200㎎/l
BOD5≤150㎎/l
SS≤200㎎/l
NH3-N≤20㎎/l
(七)污水处理厂厂址
1、污水处理厂厂址选择
污水处理厂位置的选择,应符合城市总体规划和排水工程总体规划的要求,并应根据下列因素综合确定:
(1)厂址必须位于集中给水水源下游,并应设在城市工业区、居住区的下游.为保证卫生要求,厂址应与城市工业区、居住区保持约300m以上距离。
(2)厂址宜设在城市夏季最小频率风向的上风侧,及主导风向的下风侧。
(3)结合污水管道系统布置及纳污水域位置,污水处理厂选址宜设在城市低处,便于污水自流,沿途尽量不设或少设提升泵站。
(4)有良好的交通、运输和水电条件,有良好的工程地质条件,厂区地形不受水淹,有良好的防洪、排涝条件。
(5)尽量少拆迁、少占农田,同时厂区规划有扩建的可能,预留远期发展用地。
2、污水处理厂选址优势
(1)厂址基本上是城市发展的死角,不影响城区今后的发展建设;紧靠星江河支流景溪河,处理后尾水排放方便;
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