某原煤上倉棧橋鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)塌落事故分析

陳華 郭純

(1.兗礦集團(tuán)公司基本建設(shè)管理部，山東鄒城 273500;2.兗礦集團(tuán)公司質(zhì)量監(jiān)督站，山東鄒城 273500)

1 工程概況

某原煤上倉帶式輸送棧橋由鋼筋混凝土排架、高強(qiáng)螺栓球網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土樓板、塑鋼窗、彩板圍護(hù)結(jié)構(gòu)組成，見圖1。網(wǎng)架總長度107.5 m，跨度24.39m，寬3m，傾角17°。該工程2005 年12月開工，2006年9月竣工。2008年10月，原煤上倉帶式輸送棧橋⑨軸～⑩軸間鋼網(wǎng)架棧橋突然塌落，未造成人員傷亡，直接經(jīng)濟(jì)損失140萬元。

2 事故的原因分析

1)高強(qiáng)螺栓斷裂是造成網(wǎng)架塌落的直接原因?，F(xiàn)場勘察取證發(fā)現(xiàn):包括M39的高強(qiáng)螺栓在內(nèi)的少數(shù)高強(qiáng)螺栓橫斷面銹蝕嚴(yán)重，在網(wǎng)架塌落前已完全斷裂(如圖2所示)。部分高強(qiáng)螺栓不同程度存在裂縫，其裂縫銹蝕面積占橫斷面的1/5～3/5不等。螺栓球和桿件等其他構(gòu)件保持完整。因?yàn)楦邚?qiáng)螺栓斷裂和裂縫，鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)被破壞，承載力下降導(dǎo)致整垮鋼網(wǎng)架塌落。

圖1 原煤上倉帶式輸送棧橋圖

圖2 高強(qiáng)螺栓圖

建設(shè)單位未把好原材進(jìn)場的第一關(guān)，致使部分螺栓無生產(chǎn)廠家出具的質(zhì)量合格證文件，屬于不能判定合格的高強(qiáng)螺栓，這種情況下依然用在工程上。

2)鋼網(wǎng)架設(shè)計(jì)安全儲備偏小是事故的重要原因。

事故發(fā)生后，對鋼網(wǎng)架設(shè)計(jì)復(fù)驗(yàn)和審查，發(fā)現(xiàn)個(gè)別桿件的應(yīng)力值(213 kN)接近設(shè)計(jì)最大允許值(215 kN)，整體設(shè)計(jì)過于經(jīng)濟(jì)，安全儲備偏小;建設(shè)單位和施工單位在對該工程其他未垮塌的兩跨鋼網(wǎng)架進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)架有傾斜變形現(xiàn)象，并且桿件的套筒與螺栓球間出現(xiàn)了不同程度的裂縫，網(wǎng)架的安全可靠性已經(jīng)嚴(yán)重不足。

3)建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等單位職責(zé)不到位是事故發(fā)生的重要原因。

a.建設(shè)單位在展開施工前，應(yīng)會同監(jiān)理單位組織設(shè)計(jì)、施工單位進(jìn)行設(shè)計(jì)交底及圖紙會審，充分討論施工的難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)，以及應(yīng)采取的應(yīng)對措施。但在施工中建設(shè)單位未嚴(yán)格按照要求對圖紙進(jìn)行會審和設(shè)計(jì)交底工作，并且圖紙會審記錄填寫不規(guī)范，內(nèi)容也不完整。

b.經(jīng)核查施工技術(shù)資料，施工單位違反規(guī)定將不合格的高強(qiáng)螺栓用于工程;螺栓球與套筒、椎板之間未按施工圖要求用油膩?zhàn)臃舛?并未按國家強(qiáng)制性條文要求對網(wǎng)架結(jié)構(gòu)撓度值進(jìn)行實(shí)測檢查并記錄;施工的鋼筋混凝土槽形板斷面尺寸和樓面水泥砂漿面層均超出施工偏差，增加了鋼網(wǎng)架的靜荷載。以上均是施工單位未嚴(yán)格按施工圖紙和操作規(guī)程進(jìn)行施工，而且違反強(qiáng)制性條文，嚴(yán)重影響工程質(zhì)量。

c.監(jiān)理單位應(yīng)對擬進(jìn)場工程材料、構(gòu)配件和設(shè)備的工程材料/構(gòu)配件/設(shè)備報(bào)審表及其質(zhì)量證明資料進(jìn)行審核，并對進(jìn)場實(shí)物按照委托合同約定或有關(guān)質(zhì)量管理規(guī)定的比例采用平行檢驗(yàn)或見證取樣方式進(jìn)行抽檢。

對未經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收或驗(yàn)收不合格的工程材料、構(gòu)配件、設(shè)備拒簽，并應(yīng)簽發(fā)監(jiān)理工程師通知單，書面通知承包單位限期將不合格的工程材料、構(gòu)配件、設(shè)備撤出現(xiàn)場。

監(jiān)理單位應(yīng)對關(guān)鍵部位或關(guān)鍵工序施工過程進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)督。本工程中監(jiān)理單位未履行旁站監(jiān)理，對不良質(zhì)量行為未能及時(shí)糾正，很顯然，監(jiān)理單位未履行應(yīng)該履行的職責(zé)。

d.設(shè)計(jì)單位違法分包，對網(wǎng)架的荷載安全系數(shù)考慮偏小。

e.建設(shè)單位在生產(chǎn)的過程中皮帶輸送機(jī)周圍有比較嚴(yán)重的堆煤現(xiàn)象，并且在使用的過程中隨意用水沖刷皮帶廊中的煤泥，增加了鋼網(wǎng)架的荷載和使鋼網(wǎng)架長期處于潮濕狀態(tài)，屬于使用不當(dāng)。

3 鋼網(wǎng)架施工應(yīng)采取的措施

1)鋼網(wǎng)架在安裝時(shí)，對臨時(shí)支點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)認(rèn)真對待。應(yīng)在安裝前，安排好支點(diǎn)和支點(diǎn)標(biāo)高，臨時(shí)支點(diǎn)既要使網(wǎng)架受力均勻，桿件受力一致，還應(yīng)注意臨時(shí)支點(diǎn)的基礎(chǔ)(腳手架)的穩(wěn)定性，一定要注意防止支點(diǎn)下沉。

2)臨時(shí)支點(diǎn)的支承物最好能采用千斤頂，這樣可以在安裝過程中逐步調(diào)整。注意臨時(shí)支點(diǎn)的調(diào)整不應(yīng)該是某個(gè)點(diǎn)的調(diào)整，還要考慮到四周網(wǎng)架受力的均勻，有時(shí)這種局部調(diào)整會使個(gè)別桿件變形、彎曲。

3)臨時(shí)支點(diǎn)拆卸時(shí)應(yīng)注意同組支點(diǎn)應(yīng)同步下降，在下降過程中，下降的幅度不要過大，應(yīng)該是逐步分區(qū)分階段按比例的下降，或者用每步不大于100 mm的等步下降法拆除支撐點(diǎn)。

4)安裝完畢，在擰緊螺栓后，應(yīng)將多余的螺孔封口，并應(yīng)用油膩?zhàn)訉⑺薪涌p處填嵌嚴(yán)密，補(bǔ)刷防腐漆兩道。

5)網(wǎng)架安裝及屋面工程完成后應(yīng)測量網(wǎng)架下弦中央點(diǎn)的撓度值，所測撓度的平均值，不應(yīng)大于設(shè)計(jì)值的15%，實(shí)測的撓度曲線應(yīng)存檔。

6)網(wǎng)架在使用過程中嚴(yán)禁增加荷載。

4 幾點(diǎn)體會

1)“百年大計(jì)，質(zhì)量第一”，參加建設(shè)的各責(zé)任主體都必須從各自的角度對工程質(zhì)量引起高度重視。要想提高工程的施工質(zhì)量和效果，除需施工單位在施工中注意上述事項(xiàng)外，還要加強(qiáng)專業(yè)施工隊(duì)伍的資質(zhì)管理，提高施工人員的技術(shù)水平，健全和完善質(zhì)量保證體系及工序檢查制度，制定科學(xué)可行的施工措施，所謂“一工程一措施”，方能確保工程質(zhì)量。并充分發(fā)揮業(yè)主、監(jiān)理、政府監(jiān)督機(jī)構(gòu)的質(zhì)量管理職能和責(zé)任。

2)把好原材料進(jìn)場第一關(guān)，高強(qiáng)螺栓網(wǎng)架施工材料進(jìn)廠驗(yàn)收是確保工程質(zhì)量的關(guān)鍵。對所有進(jìn)場的材料均要求進(jìn)行檢驗(yàn)和試驗(yàn)，材料合格后方準(zhǔn)在工程中使用，不合格的材料督促立即退場。本工程就是因?yàn)槭褂昧瞬缓细竦母邚?qiáng)螺栓才造成了網(wǎng)架塌落事故。

3)施工中質(zhì)量控制重點(diǎn)為網(wǎng)架的安裝質(zhì)量。網(wǎng)架安裝桿件同螺栓球的連接主要是通過高強(qiáng)度螺栓，要保證高強(qiáng)螺栓絲扣擰緊適度，確保網(wǎng)架在同一水平面環(huán)形閉合。網(wǎng)架在拼裝的過程中應(yīng)隨時(shí)檢查基準(zhǔn)軸線、標(biāo)高以及垂直偏差，有問題的應(yīng)及時(shí)糾正。

4)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)所用鋼管及球件除銹、刷漆對工程耐久性十分重要。除銹后，應(yīng)經(jīng)檢驗(yàn)人員檢查合格方可涂刷底漆。管件出廠前應(yīng)完成二度底漆，一度面漆，現(xiàn)場安裝完成最后一度面漆。焊縫應(yīng)在清除焊渣后涂刷防銹漆。

［1］ JGJ 7-1991，鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程［S］.

［2］ CECS 24∶90，鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范［S］.

［3］ JGJ 82-91，鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)程［S］.

［4］ GB 205-2001，鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范［S］.