黑龍江齊齊哈爾市電廠汽機(jī)房屋面嚴(yán)重超載局部塌落案例
該廠三號(hào)機(jī)組汽機(jī)房建筑面積為4320m
2,是一座二層鋼混結(jié)構(gòu)的工業(yè)廠房。廠房長(zhǎng)72m,寬30m,總高度30m,其中:一層層高10m,二層層高20m,天車軌頂標(biāo)高為20m。該工程為天然地基,獨(dú)立式杯型基礎(chǔ),鋼筋混凝土預(yù)制柱,30m跨鋼屋架,9m預(yù)應(yīng)力屋面槽板,墻體為浮石混凝土墻板。
該廠房屋面于1981年8月施工完,三號(hào)機(jī)組于1984年9月25日投產(chǎn)發(fā)電,在投產(chǎn)后約4年,于1988年2月5日上午10時(shí)50分,該廠房19軸、20軸鋼屋架及18、19、20軸間兩跨屋面板塌落。由于當(dāng)時(shí)廠房?jī)?nèi)人員較少,屋架離地面較高,塌落有個(gè)過程,人員得以及時(shí)躲避幸未造成人員傷亡,只有部分設(shè)備有輕微損傷,但造成停產(chǎn)18d。
該廠房設(shè)計(jì)單位為東北電力設(shè)計(jì)院;屋架由齊齊哈爾建筑安裝公司制作;屋架運(yùn)輸、拼接及吊裝由省機(jī)械化公司施工;9m預(yù)應(yīng)力屋面槽板由齊建一公司加工廠預(yù)制;廠房基礎(chǔ)由齊建一公司施工,基礎(chǔ)以上由省建一公司施工;投產(chǎn)后的運(yùn)行管理單位是某發(fā)電總廠。
塌落的原因主要有以下兩方面:
(1)屋架在運(yùn)輸、吊裝、拼接過程中未按規(guī)范施工。第19軸屋架B排側(cè)第一斜桿(2L125*10)距下弦節(jié)點(diǎn)1.2m處的二個(gè)對(duì)稱角鋼,一側(cè)切割長(zhǎng)度180mm,寬100mm,另一側(cè)切割長(zhǎng)度50mm,寬100mm的缺口,分別用L100*8、長(zhǎng)640mm和L100*8、長(zhǎng)310mm角鋼補(bǔ)強(qiáng)。補(bǔ)焊時(shí)焊縫草率處理,這兩個(gè)角鋼都是一側(cè)焊縫,另一側(cè)墊了ф8圓鋼,補(bǔ)強(qiáng)的角鋼只與所墊圓鋼相焊接,而圓鋼與主材基本未達(dá)到焊接的要求。另外,屋架在運(yùn)輸過程中,桿件變形,碰傷處較多,安裝偏差大,造成許多支座處缺少螺帽,有的直接焊在牛腿的預(yù)埋鋼板上;還有屋面板都是采用兩點(diǎn)焊接,造成屋架結(jié)構(gòu)整體性不好。
(2)生產(chǎn)運(yùn)行管理方面的問題。由于汽機(jī)脫氧器溶解氧超標(biāo)運(yùn)行,被迫排出大量氣體集于屋面凍結(jié)成冰,B排掉落最大冰塊厚度為620mm,因此使冰雪荷載比設(shè)計(jì)活荷載大了四倍。
根據(jù)以上兩方面,造成這次事故的直接原因是屋面冰雪嚴(yán)重超過設(shè)計(jì)荷載,使19軸鋼屋架其B排側(cè)第一斜桿切口處壓力超過允許值,出現(xiàn)平面外失穩(wěn)破壞,上弦向下擠壓,下弦轉(zhuǎn)折節(jié)點(diǎn)拉裂,屋架的B排支座螺栓被剪斷而掉下。由于支撐系統(tǒng)的相連的關(guān)系,將20軸屋架拉倒并將與18軸屋架聯(lián)接支撐節(jié)點(diǎn)拉開,隨之整個(gè)18~20軸屋面全部塌落。這是一起主要因使用運(yùn)行不當(dāng),導(dǎo)致屋面嚴(yán)重超載,造成屋架破壞屋面塌落的事故,值得生產(chǎn)運(yùn)行單位吸取教訓(xùn)。