【工程案例分析】广东惠州教学楼混凝土质量事故分析及处理案例

1．工程概况
广东惠州市某学校教学楼工程为六层框架结构，建筑面积9080m2，抗震等级三级。基础采用静压预应力管桩，基础及主体均采用强度等级为C30商品混凝土，由本地一家商品混凝土厂提供，运距约为5公里。外墙采用MU10多孔砖，内墙采用MU2.5空心砖，合同约定基础以上总工期为140天。

2．事故的发现
结构封顶之后，施工单位对第四层竖向构件混凝土强度等级用回弹法检测，发现回弹值不符合设计要求。根据混凝土试块抗压强度检测报告，该层柱28d龄期的立方体抗压强度代表值为24～27N／mm2 ，不满足混凝土强度验收要求。经计算，截面为500×500mm的中柱存在一定安全隐患，部分边柱承载力也不够。

3．事故原因调查分析
对此次施工质最问题的主要调查结果如下：
(1)出现质量问题的混凝土于7月某日浇铸，当日气温24～30℃ ，排除气候因素的影响。
(2)混凝上运输过程与施工操作规范，无异常情况。
(3)事故混凝土颜色与正常混凝土无差别，可排除粉煤灰完全替代水泥的可能性；据现场检测和厂家对该批混凝土配合比记录，该批混凝土配合比满足要求。
(4)据施工人员回忆，该批混凝土的流动性特强，混凝土凝结缓慢，混凝土强度发展慢，养护过程中出现异常颜色的液体。
(5)厂家反映其采用了缓凝减水外加剂，具有缓凝和减水两种效应。
根据各方专家勘察和讨论，认定由于第四层柱混凝土外加剂超量引起了强度严重降低，柱承载能力无法满足设计要求，属于施工质量事故，需要进行加固处理。

4．加固处理
(1)处理原则
本工程采用的外加剂为缓凝型减水剂，在混凝土中只是暂时阻碍了水泥水化反应的进行，延长了混凝土拌合物的凝结时间，并未从本质上改变水泥水化反应及其产物，对混凝土构件强度的损害并不严重，无须拆毁重建。且四层结构柱的外观完好，混凝土具有一定承载力，宜进行加固处理。由于本工程工期限制较严，故在制定处理方案时充分考虑工期因素，并按照结构安全、施工可行、费用经济的原则，决定对事故混凝土采用外包加强的处理方案。

(2)处理方案
本工程采用螺旋筋约束和附加钢筋法对第四层所有37根柱进行加固。按配置螺旋式间接钢筋的钢筋混凝土柱计算加固后的受压承载能力，以此计算螺旋筋用量；按构件应有抗弯承载力计算需增设的截面纵筋。以中柱为例(图)，设计采用φ4钢筋（φ4冷拔丝退火成I级钢筋强度)连续缠绕成螺旋状，柱上下端各1／3柱高的螺距为15mm，中间1／3高的螺距为20mm。螺旋筋与增设的4Φ25纵向钢筋采用间隔点焊。然后用C30细石混凝土填实原柱与螺旋筋之间的空隙，柱表面抹平后，再用1：2.5水泥砂浆压平抹光做成14～15mm厚的保护层。

(3)处理措施
为妥善解决好新旧混凝土接缝处的结合和尽量减少处理过程对其它部位的扰动，加固施工主要采用如下工艺：
(a)原柱表面凿毛，柱棱角凿成圆弧，用清水配合钢丝刷将柱表面清洗干净。
(b)由上向下往一个方向旋转，将φ4钢筋紧紧地缠绕在柱核心上，螺距必须符合前述要求。绕几圈后，将φ4钢筋点焊在Φ25纵向筋上，要防止φ4钢筋烧熔或截面削弱。
(c)检查缠绕后的螺旋筋，发现有不紧固处，用钢楔楔紧。
(d)在柱核心与螺旋筋表面抹一层高强度水泥浆，然后自下向上按螺距填塞高强度细石混凝土，边填边仔细捣实。
(e)检查合格后，抹水泥砂浆保护层，并压实抹光。
5．处理效果
(1)本次事故的处理方法工艺简单、费用低廉，投入使用后经一年多时间观察，使用状况良好。
(2)本次事故是由于商品混凝土质量问题导致，因此在施工工程中应注意加强对商品混凝土质量的观察和检测，及时发现问题，避免日后进行复杂的加固处理。

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