污水處理SBR反應池混凝土隔墻倒塌事故鑒定

蔡曉東 （安徽省建筑科學研究設計院，安徽 合肥 230001）

0 前言

工業(yè)構筑物倒塌、破壞事故雖然較為少見，但事故一旦發(fā)生對工業(yè)廠區(qū)及周邊環(huán)境均有可能產生較大影響。因此，查明事故產生原因及為后期加固處理進行事故鑒定非常必要。筆者從倒塌事故、施工質量、破壞特征、結構復核驗算等幾個方面，對某廠區(qū)污水處理SBR反應池倒塌事故成因進行鑒定。

1 工程概述

某紡織印染有限公司污水處理SBR池為單層鋼筋混凝土構筑物，建筑面積約1000m2，工程于約2011年1月開工，2011年4月完工并投入使用。2013年5月17日該SBR污水處理池內部混凝土隔墻發(fā)生倒塌事故，為了解事故成因，某紡織印染有限公司委托我站對混凝土隔墻倒塌成因進行檢測。

2 檢測結果

2.1 工程相關資料調查

2.1.1 設計情況

根據該圖紙反映：該污水處理工程為單層敞口式水池，構筑物平面尺寸為55.7m×27.2m，水池墻身高度（水池墻頂距底板）為6.0m。水池內部設置3道鋼筋混凝土隔墻，墻身設計厚度為300mm，混凝土設計強度等級為C30。水平向分布筋為雙側C12@150、豎向分布筋為雙側C16@150，在隔墻兩端距離底板板面2.5m處各設置1個A100mm的排水孔。

2.1.2 施工情況

根據施工單位提供的資料反映：本工程所用混凝土抗壓強度檢測報告、鋼筋復試報告等質保資料基本齊全，隱蔽工程驗收均由監(jiān)理單位確認。

2.1.3 污水處理系統(tǒng)情況

根據本污水處理系統(tǒng)環(huán)保運營公司出具的資料反映，污水運營系統(tǒng)自2012年3月開始投入使用，使用狀態(tài)正常，直至2013年9月17日凌晨3：00突然發(fā)生隔墻倒塌事故后停止使用至今。

2.2 倒塌特征及裂縫情況

根據委托單位介紹及現(xiàn)場查勘：整體倒塌的混凝土墻體為2#池與3#池之間隔墻，倒塌方向自3#池朝向2#池。隔墻中部區(qū)段墻身自根部折斷，鋼筋全部拉斷（頸縮）、無拉脫現(xiàn)象，隔墻兩端與混凝土側墻連接部位均出現(xiàn)不同程度的鋼筋拉脫（或拉斷），并造成相鄰墻體混凝土呈倒錐體破壞現(xiàn)象。上述破壞現(xiàn)象見圖1～ 圖4。

圖1

圖2

另外在檢測中發(fā)現(xiàn)與倒塌隔墻平行的二道隔墻底部也出現(xiàn)不同程度的水平狀裂縫，該裂縫延伸至墻體兩端后向上發(fā)展，與相鄰側墻約呈30。～45。夾角。裂縫具體情況詳見附圖3。

2.3 施工質量抽樣檢測

2.3.1 構件混凝土強度

采用鉆芯法對在倒塌的混凝土墻身上隨機鉆取6個混凝土芯樣，經切割、封平、晾干后在試驗機上進行試壓，試驗結果：被測構件混凝土芯樣抗壓強度值在 34.6MPa～41.6MPa間，符合設計圖紙（C30）要求。

2.3.2 混凝土隔墻鋼筋配置

采用混凝土鋼筋檢測儀、鋼卷尺對倒塌的混凝土墻板鋼筋配置情況進行檢測，具體結果：被測墻身水平分布筋實測平均間距在194～216mm間，不符合設計圖紙要求；墻身垂直向分布筋鋼筋實測平均間距在166～180mm間，不符合設計圖紙要求。鋼筋保護層厚度實測值在14～40mm間，部分測點鋼筋保護層厚度實測值超出規(guī)范允許偏差限值。

2.3.3 墻身厚度

采用鋼尺對鉆取的混凝土芯樣長度（即墻身厚度）及隔墻底部厚度（折斷處）進行測量，具體測量結果：被測墻身厚度值在257～265mm間，8個板厚測點實測值均不符合設計圖紙300mm要求。

2.3.4 隔墻兩端排水孔情況

根據現(xiàn)場查勘：倒塌及相鄰的混凝土隔墻2.5m標高（相對板底面高度）處兩端均未設置排水孔。

2.3.5 水平鋼筋錨固長度情況

現(xiàn)場從倒塌的隔墻兩端鋼筋拉脫處量取水平鋼筋伸入相鄰側墻的錨固長度值在200～220mm，不符合設計圖紙（36d）要求。

2.4 結構復核驗算

2.4.1 復核參數

本次結構復核，依據現(xiàn)行系列國家規(guī)范，相關復核參數取值如下：

①結構體系為單層敞口式水池結構，結構主材為鋼筋混凝土，重要性系數為1.0；

②隔墻兩端2.5m標高處有排水孔及無排水孔情況；

③如無排水孔情況下，隔墻兩側水位高差為2.5m工況；

④混凝土強度按C30考慮，鋼筋配置及截面尺寸按實際檢測數據考慮。

2.4.2 復核結論

①按原設計圖紙（有排水孔情況下）進行復核，結構滿足正常使用條件承載力要求；

②按實測施工質量及無排水孔情況下，隔墻墻身不滿足受彎承載力要求；在部分工況下隔墻根部縱向鋼筋實際應力超過極限強度標準值（540MPa）。

3 隔墻倒塌成因分析

根據破壞特征現(xiàn)場實測情況及結構結果情況進行綜合分析，被測隔墻倒塌主要由以下原因引起：①隔墻兩側排水孔未設置，作用于隔墻上水平荷載值過大；②受力鋼筋間距、墻身厚度、鋼筋錨固長度等不滿足設計圖紙要求。另外部分抽檢的工程施工質量不滿足設計圖紙要求對本次事故的發(fā)生起不利作用。

4 修復建議

鑒于本工程混凝土隔墻已完全破壞，建議后期應將該隔墻殘余部分采用人工鑿除混凝土、機械切割受損鋼筋后進行加固施工。

圖3 結構平面示意圖

圖4