污水处理SBR反应池混凝土隔墙倒塌事故鉴定

蔡晓东 （安徽省建筑科学研究设计院，安徽 合肥 230001）

0 前言

工业构筑物倒塌、破坏事故虽然较为少见，但事故一旦发生对工业厂区及周边环境均有可能产生较大影响。因此，查明事故产生原因及为后期加固处理进行事故鉴定非常必要。笔者从倒塌事故、施工质量、破坏特征、结构复核验算等几个方面，对某厂区污水处理SBR反应池倒塌事故成因进行鉴定。

1 工程概述

某纺织印染有限公司污水处理SBR池为单层钢筋混凝土构筑物，建筑面积约1000m2，工程于约2011年1月开工，2011年4月完工并投入使用。2013年5月17日该SBR污水处理池内部混凝土隔墙发生倒塌事故，为了解事故成因，某纺织印染有限公司委托我站对混凝土隔墙倒塌成因进行检测。

2 检测结果

2.1 工程相关资料调查

2.1.1 设计情况

根据该图纸反映：该污水处理工程为单层敞口式水池，构筑物平面尺寸为55.7m×27.2m，水池墙身高度（水池墙顶距底板）为6.0m。水池内部设置3道钢筋混凝土隔墙，墙身设计厚度为300mm，混凝土设计强度等级为C30。水平向分布筋为双侧C12@150、竖向分布筋为双侧C16@150，在隔墙两端距离底板板面2.5m处各设置1个A100mm的排水孔。

2.1.2 施工情况

根据施工单位提供的资料反映：本工程所用混凝土抗压强度检测报告、钢筋复试报告等质保资料基本齐全，隐蔽工程验收均由监理单位确认。

2.1.3 污水处理系统情况

根据本污水处理系统环保运营公司出具的资料反映，污水运营系统自2012年3月开始投入使用，使用状态正常，直至2013年9月17日凌晨3：00突然发生隔墙倒塌事故后停止使用至今。

2.2 倒塌特征及裂缝情况

根据委托单位介绍及现场查勘：整体倒塌的混凝土墙体为2#池与3#池之间隔墙，倒塌方向自3#池朝向2#池。隔墙中部区段墙身自根部折断，钢筋全部拉断（颈缩）、无拉脱现象，隔墙两端与混凝土侧墙连接部位均出现不同程度的钢筋拉脱（或拉断），并造成相邻墙体混凝土呈倒锥体破坏现象。上述破坏现象见图1～ 图4。

图1

图2

另外在检测中发现与倒塌隔墙平行的二道隔墙底部也出现不同程度的水平状裂缝，该裂缝延伸至墙体两端后向上发展，与相邻侧墙约呈30。～45。夹角。裂缝具体情况详见附图3。

2.3 施工质量抽样检测

2.3.1 构件混凝土强度

采用钻芯法对在倒塌的混凝土墙身上随机钻取6个混凝土芯样，经切割、封平、晾干后在试验机上进行试压，试验结果：被测构件混凝土芯样抗压强度值在 34.6MPa～41.6MPa间，符合设计图纸（C30）要求。

2.3.2 混凝土隔墙钢筋配置

采用混凝土钢筋检测仪、钢卷尺对倒塌的混凝土墙板钢筋配置情况进行检测，具体结果：被测墙身水平分布筋实测平均间距在194～216mm间，不符合设计图纸要求；墙身垂直向分布筋钢筋实测平均间距在166～180mm间，不符合设计图纸要求。钢筋保护层厚度实测值在14～40mm间，部分测点钢筋保护层厚度实测值超出规范允许偏差限值。

2.3.3 墙身厚度

采用钢尺对钻取的混凝土芯样长度（即墙身厚度）及隔墙底部厚度（折断处）进行测量，具体测量结果：被测墙身厚度值在257～265mm间，8个板厚测点实测值均不符合设计图纸300mm要求。

2.3.4 隔墙两端排水孔情况

根据现场查勘：倒塌及相邻的混凝土隔墙2.5m标高（相对板底面高度）处两端均未设置排水孔。

2.3.5 水平钢筋锚固长度情况

现场从倒塌的隔墙两端钢筋拉脱处量取水平钢筋伸入相邻侧墙的锚固长度值在200～220mm，不符合设计图纸（36d）要求。

2.4 结构复核验算

2.4.1 复核参数

本次结构复核，依据现行系列国家规范，相关复核参数取值如下：

①结构体系为单层敞口式水池结构，结构主材为钢筋混凝土，重要性系数为1.0；

②隔墙两端2.5m标高处有排水孔及无排水孔情况；

③如无排水孔情况下，隔墙两侧水位高差为2.5m工况；

④混凝土强度按C30考虑，钢筋配置及截面尺寸按实际检测数据考虑。

2.4.2 复核结论

①按原设计图纸（有排水孔情况下）进行复核，结构满足正常使用条件承载力要求；

②按实测施工质量及无排水孔情况下，隔墙墙身不满足受弯承载力要求；在部分工况下隔墙根部纵向钢筋实际应力超过极限强度标准值（540MPa）。

3 隔墙倒塌成因分析

根据破坏特征现场实测情况及结构结果情况进行综合分析，被测隔墙倒塌主要由以下原因引起：①隔墙两侧排水孔未设置，作用于隔墙上水平荷载值过大；②受力钢筋间距、墙身厚度、钢筋锚固长度等不满足设计图纸要求。另外部分抽检的工程施工质量不满足设计图纸要求对本次事故的发生起不利作用。

4 修复建议

鉴于本工程混凝土隔墙已完全破坏，建议后期应将该隔墙残余部分采用人工凿除混凝土、机械切割受损钢筋后进行加固施工。

图3 结构平面示意图

图4