某原煤上仓栈桥钢网架结构塌落事故分析

陈华 郭纯

(1.兖矿集团公司基本建设管理部，山东邹城 273500;2.兖矿集团公司质量监督站，山东邹城 273500)

1 工程概况

某原煤上仓带式输送栈桥由钢筋混凝土排架、高强螺栓球网架结构、钢筋混凝土楼板、塑钢窗、彩板围护结构组成，见图1。网架总长度107.5 m，跨度24.39m，宽3m，倾角17°。该工程2005 年12月开工，2006年9月竣工。2008年10月，原煤上仓带式输送栈桥⑨轴～⑩轴间钢网架栈桥突然塌落，未造成人员伤亡，直接经济损失140万元。

2 事故的原因分析

1)高强螺栓断裂是造成网架塌落的直接原因。现场勘察取证发现:包括M39的高强螺栓在内的少数高强螺栓横断面锈蚀严重，在网架塌落前已完全断裂(如图2所示)。部分高强螺栓不同程度存在裂缝，其裂缝锈蚀面积占横断面的1/5～3/5不等。螺栓球和杆件等其他构件保持完整。因为高强螺栓断裂和裂缝，钢网架结构被破坏，承载力下降导致整垮钢网架塌落。

图1 原煤上仓带式输送栈桥图

图2 高强螺栓图

建设单位未把好原材进场的第一关，致使部分螺栓无生产厂家出具的质量合格证文件，属于不能判定合格的高强螺栓，这种情况下依然用在工程上。

2)钢网架设计安全储备偏小是事故的重要原因。

事故发生后，对钢网架设计复验和审查，发现个别杆件的应力值(213 kN)接近设计最大允许值(215 kN)，整体设计过于经济，安全储备偏小;建设单位和施工单位在对该工程其他未垮塌的两跨钢网架进行检查，发现网架有倾斜变形现象，并且杆件的套筒与螺栓球间出现了不同程度的裂缝，网架的安全可靠性已经严重不足。

3)建设、设计、施工、监理等单位职责不到位是事故发生的重要原因。

a.建设单位在展开施工前，应会同监理单位组织设计、施工单位进行设计交底及图纸会审，充分讨论施工的难点和关键点，以及应采取的应对措施。但在施工中建设单位未严格按照要求对图纸进行会审和设计交底工作，并且图纸会审记录填写不规范，内容也不完整。

b.经核查施工技术资料，施工单位违反规定将不合格的高强螺栓用于工程;螺栓球与套筒、椎板之间未按施工图要求用油腻子封堵;并未按国家强制性条文要求对网架结构挠度值进行实测检查并记录;施工的钢筋混凝土槽形板断面尺寸和楼面水泥砂浆面层均超出施工偏差，增加了钢网架的静荷载。以上均是施工单位未严格按施工图纸和操作规程进行施工，而且违反强制性条文，严重影响工程质量。

c.监理单位应对拟进场工程材料、构配件和设备的工程材料/构配件/设备报审表及其质量证明资料进行审核，并对进场实物按照委托合同约定或有关质量管理规定的比例采用平行检验或见证取样方式进行抽检。

对未经监理验收或验收不合格的工程材料、构配件、设备拒签，并应签发监理工程师通知单，书面通知承包单位限期将不合格的工程材料、构配件、设备撤出现场。

监理单位应对关键部位或关键工序施工过程进行现场监督。本工程中监理单位未履行旁站监理，对不良质量行为未能及时纠正，很显然，监理单位未履行应该履行的职责。

d.设计单位违法分包，对网架的荷载安全系数考虑偏小。

e.建设单位在生产的过程中皮带输送机周围有比较严重的堆煤现象，并且在使用的过程中随意用水冲刷皮带廊中的煤泥，增加了钢网架的荷载和使钢网架长期处于潮湿状态，属于使用不当。

3 钢网架施工应采取的措施

1)钢网架在安装时，对临时支点的设置应认真对待。应在安装前，安排好支点和支点标高，临时支点既要使网架受力均匀，杆件受力一致，还应注意临时支点的基础(脚手架)的稳定性，一定要注意防止支点下沉。

2)临时支点的支承物最好能采用千斤顶，这样可以在安装过程中逐步调整。注意临时支点的调整不应该是某个点的调整，还要考虑到四周网架受力的均匀，有时这种局部调整会使个别杆件变形、弯曲。

3)临时支点拆卸时应注意同组支点应同步下降，在下降过程中，下降的幅度不要过大，应该是逐步分区分阶段按比例的下降，或者用每步不大于100 mm的等步下降法拆除支撑点。

4)安装完毕，在拧紧螺栓后，应将多余的螺孔封口，并应用油腻子将所有接缝处填嵌严密，补刷防腐漆两道。

5)网架安装及屋面工程完成后应测量网架下弦中央点的挠度值，所测挠度的平均值，不应大于设计值的15%，实测的挠度曲线应存档。

6)网架在使用过程中严禁增加荷载。

4 几点体会

1)“百年大计，质量第一”，参加建设的各责任主体都必须从各自的角度对工程质量引起高度重视。要想提高工程的施工质量和效果，除需施工单位在施工中注意上述事项外，还要加强专业施工队伍的资质管理，提高施工人员的技术水平，健全和完善质量保证体系及工序检查制度，制定科学可行的施工措施，所谓“一工程一措施”，方能确保工程质量。并充分发挥业主、监理、政府监督机构的质量管理职能和责任。

2)把好原材料进场第一关，高强螺栓网架施工材料进厂验收是确保工程质量的关键。对所有进场的材料均要求进行检验和试验，材料合格后方准在工程中使用，不合格的材料督促立即退场。本工程就是因为使用了不合格的高强螺栓才造成了网架塌落事故。

3)施工中质量控制重点为网架的安装质量。网架安装杆件同螺栓球的连接主要是通过高强度螺栓，要保证高强螺栓丝扣拧紧适度，确保网架在同一水平面环形闭合。网架在拼装的过程中应随时检查基准轴线、标高以及垂直偏差，有问题的应及时纠正。

4)网架结构所用钢管及球件除锈、刷漆对工程耐久性十分重要。除锈后，应经检验人员检查合格方可涂刷底漆。管件出厂前应完成二度底漆，一度面漆，现场安装完成最后一度面漆。焊缝应在清除焊渣后涂刷防锈漆。

［1］ JGJ 7-1991，钢网架结构设计与施工规程［S］.

［2］ CECS 24∶90，钢结构防火涂料应用技术规范［S］.

［3］ JGJ 82-91，钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程［S］.

［4］ GB 205-2001，钢结构工程施工质量验收规范［S］.