历史上典型工程事故的分析
著名的塔可马(Tacoma)悬索桥垮塌事故，后来人们利用冯 卡门的理论进行了分析。
1940年l1月7日,美国跨度853m的塔可马大桥在大约19m/s的风速(相当于8级风)发生剧烈的振动而垮塌,这在当时是不可理解的,为了搞清塔可马大桥垮塌的原因,美国华盛顿大学专门建了一座l 2mX30.5m吹风口的大型风洞,以1:50的全桥模型来观测塔可马大桥的风振情况,在找到扭转颤振的垮桥原因后,又为新桥设计的抗风问。
关于 冯·卡门
建筑工程事故分析与处理论文
现浇地下室底板裂缝分析及处理办法
摘要：结合工程概况，从施工工艺流程、混凝土配合比、施工过程等方面分析了现浇地下室底板裂缝的产生原因，并提出了相应的处理方法，以保证建筑物的安全。
关键词：地下室，底板裂缝，混凝土配合比
近年来，建筑业发展迅速，地下室在建筑物中的位置越来越重要。由于使用了现浇地下室底板，房屋的整体性、耐久性、适用性和结构安全性均有很大保证，但也伴随产生了一些地下室底板裂缝的情况，使很多业主担心这些裂缝会影响建筑物的安全，从而向有关部门投诉。
1 工程概况
广州市某办公大楼，位于广州市中心地段，是跨入e时代的商用办公大楼。地下室四层，建筑面积70 000 m2，总投资2亿元。该工程地下室底板平均厚0．8 rfl，一般基础连板厚1．5 rfl，其中电梯井中最厚为自板面以下4．25 rfl，混凝土标号均为C35，底板标高为一15．5 rfl。该工程在结构封顶时发现了地下室底板出
现不规则裂缝，此时已结构封顶。
2 裂缝分析
1)经现场实测，最大裂缝长度约20 m(直线距离)，最大裂缝宽度0．27 rnm。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。
根据业主要求，为确认混凝土强度，现场取24个部位作了回弹实验，并用超声波和钻芯取样进行强度校正，实验结果满足设计强度要求。而从施工单位提供的各项原材料质量证明书、复验报告、混凝土强度实验报告和现场原材料抽样分析的结果来看，可以排除各种原材料不合格的因素。
2)工艺流程：该工程所用混凝土均为商品混凝土。从泵机直接泵送至工作面，混凝土采用机械振捣。经现场测试，搅拌站的商品混凝土满足混凝土配比的误差要求，混凝土的坍落度实际控制在12±2 CIYl左右。从混凝土外观检查，无蜂窝麻面现象，振捣是密实的。
3)混凝土配合比：为了提高混凝土抗裂性、可泵性和减少干缩性，地下室施工所用混凝土配合比掺加了10％粉煤灰。为满足可泵性和减缓水泥早期水化热发热量，拟掺加缓凝高效减水剂和泵送剂。以上三种材料均有不同程度的早强作用。从混凝土最初出现裂缝的情况分析，以上三种材料的综合应用，可能是导致混凝土出现早期裂缝的原因之一。
4)施工过程：地下室施工结束后，由于现场缺土，一直未予以回填，地下室长期暴露在外，受环境变化的影响较大，特别是温度变化的影响。
5)气象条件的调查：该地下室底板施工时，该地区是在秋季10月份，天气温度约为23℃ ，气候干燥，相对湿度在30％-40％之问，当Et的最大风速为7 m／s。施工中采取了保水、养护措施，如在梁板下层采用彩胶布围护、定时浇水养护等，但没采取防风措施。
6)其他因素调查：该建筑物当时正处于施工期间，其整体下沉量不足3 ITtnl，而且均匀沉降；该层混凝土施工10 d后，其上部荷载才逐步加上，而且施工期间亦未受到其他振动。因此，基本可以排除其他因素(诸如地基下沉、外力作用等)对该地下室底板的影响。
3 原因分析
1)在施工的各种条件未变的情况下，从裂缝仅在地下室底板上出现，而未在其他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秋季最干燥的一个时期，最高气温仅23℃ ，当时的最大风速7 m／s，湿度仅有30％～40％，特别是每天于21：00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，导致混凝土失水过快，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7 mrs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。与地下室底板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，天气是导致混凝土现浇板出现干缩裂缝的主要因素。地下室底板由于本身体积较大，又长期暴露在温湿变化较大的环境中，特别到了1O月，早晚温差较大，导致混凝土温度收缩而产生裂缝。
2)地下室底板所用混凝士均为C35混凝土，进入秋季施工以后，混凝土中又添加了粉煤灰、缓凝高效减水剂和泵送剂，以上三种材料均有不同程度的早强作用。施工用水相对减少，混凝土强度增长较快，同时，由于天气干燥，加剧了混凝土水分的蒸发和裂缝的发展。
3)从本工程的结构平面图中可以看出，核心筒和墙肢集中处刚度非常大，对现浇板的约束较强，核心简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。
4 处理办法
经过以上的调查分析，本楼层的结构是安全的。梁板的承载力是满足设计要求的。但考虑到本工程的重要性和业主对此问题的重视程度，同时也为了防止钢筋锈蚀而影响耐久性，本着预防为主的原则，决定按照需要修补的规定进行修补。
4．1 地下室渗漏部位的施工工艺
4．2 材料选用
1)渗透结晶型防水材料：能使其中的化学物质与水泥中的钙离子反应生成枝蔓状结晶体，从而阻塞毛细孔、微裂缝通道，起到防水、防渗作用。2)改性环氧树脂与水溶性氰凝单组分灌浆材料、速硬微膨胀水泥及快封聚合物弹性水泥基防水涂料。渗水小的用改性环氧，渗水压力大的用氰凝。其效果快凝快硬强度高。
4．3 施工要点
1)检查渗漏部位。2)基层处理：底板结构经检查清理找出裂缝部位并用电锯沿裂缝处打开宽度为60 ITLrl't，深度为8O mm的“ ’型槽。3)将明水眼，用电锤把它锤开，深150 ITLrl't，埋上灌浆咀，进行灌浆处理。4)清除碎物，用水将“V”型槽冲洗干净，再在“V”型槽内预埋导流管，然后将“V”型槽用速凝水泥抹平，每隔300 mm~500 ITtnl预埋灌浆咀。5)配制灌浆液，按改性环氧促进固化剂10：1适量的比例充分搅拌均匀，注意边冷却边搅拌，温度
控制在5℃ ～3O℃ 以下。向环氧液中缓慢加入固化剂和促进剂，切不可一次倒入。6)将改性环氧化学灌浆液加入灌浆机，用手动气泵压力灌浆，改性环氧化学灌浆液浓度为10％，压力控制在0．6 MPa～O．8 MPa，凝胶时间的强度控制在O．3 MPa，压入所有内空处至缝隙中冒出原液，让其充分渗后，将灌浆咀封闭。7)涂刮渗透结晶性防水材料一遍。8)灌浆后观察一个月，如无新裂缝渗漏水则可检查验收后进行整体防水施工。
5 结语
对于现浇地下室底板容易出现的一些裂缝现象，经多次的分析研究，找出原因，对症下药，通过实践取得了一些防治和处理措施，收到了一定的效果。要彻底消除裂缝现象，尚有待提高施工技术和不断积累施工经验，采用更为科学的解决方法。
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