大樓倒了，質量沒有問題？

來源: 飄人於 2009-06-29 14:53:22 [檔案] [博客] [舊帖] [給我悄悄話] 閱讀數 : (8504 bytes)

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6月27日6時左右，上海蓮花南路蓮花河畔景苑一幢在建13層樓房整體側向倒塌，一名工人當場死亡。此事很快引起了輿論強烈關注。事故發生後，上海市委書記俞正聲、市長韓正立即作出批示，要求成立聯合調查小組，徹查事故原因，依法公開嚴肅處理。

慶幸的事，此事沒有發生在半年之後。要是那樣的話，成百甚至上千人的生命就要被混凝土塊吞噬了。那些交了房款準備半年後遷入新房的人看到躺在地上的新居時，不知道該是什麽心情。氣憤，慶幸，後怕，還是惋惜？估計什麽都會有點吧。

很有意思的是，本人看到了文學城一篇牛文。此牛文作者沒有到現場勘查，也不曾參與此樓的設計和施工，居然能寫出文章說，此樓之倒塌不是大樓基礎構件施工質量問題。該作者水平之高還表現在，他從網絡和媒體發表的幾張照片中就能下結論，大樓倒塌的原因是由於地基不均勻沉降所造成的。也就是說，事故的罪魁禍首是上海的地基，和大樓的設計施工單位沒有任何聯係。

可惜，這棟大樓的開發商以及相關的設計施工人員沒有機會接觸這位牛人。要不然他們現在的日子一定好過得多。至少不比為應付上海市派來的質量檢查團的質疑而煩惱。上海市建築質量管理機構也會沒有認識這位專家而遺憾，要不然他們也不會為自己在監理過程中可能的失誤而擔心。如果這位牛人被聘為質量監管顧問，中國的建築質量管理機構一定不必如此龐大了，隻要找幾個記者拍點照片，送給他肉眼看一看就能斷定質量的好壞。可惜呀，實在可惜，這樣的人才居然還留在了美國而失去了英雄用武之地的機會。

很巧的事，本人也曾從事過建築工業，對建築結構和基礎還有一定的專業知識。讓老飄還記得，建築物設計的一個重要任務就是基礎的設計。

建築物基礎基本分兩類，一類叫作擴大基礎，也就是在原來的地麵上用石頭砂漿或混凝土建立一個基礎平台，然後再把建築物的牆或柱子建在平台上麵。建築物對地麵的壓力就由這種擴大基礎均勻地傳給地麵。隻要這種基礎足夠結實，而且這種基礎傳給地麵的單位麵積上的土壓力不超過土的抗力極限，建築物就沒事。

不過，這個基礎一個大麻煩就是，基礎下各處地麵土在建築物和基礎本身自重壓力下都會產生下沉，這種下沉也叫做沉降。如果各處土質是一樣的，這種下沉會是均勻的，均勻沉降不會對建築物造成損害。但是如果基礎下各處土質不同，或有其它原因導致土壤鬆動，就有不均勻沉降產生。不均勻沉降會讓由石頭砂漿和混凝土做成的基礎斷裂，進而導致上層建築物的傾斜或倒塌。

另外的一種基礎就是樁基礎。這種基礎靠預製打下的樁或者鑽孔澆注的鋼筋混凝土樁來承載建築物的重量。如果地麵下的基岩不深，樁可以直接設在岩石上，樁隻需要把力傳給基岩就可以了，這種樁叫端承樁。

如果基岩很深（如幾十米深），端承樁就不適用了。這時就需要用另一種樁。這種樁靠樁的表麵和土的側麵摩擦力來承受上層建築的重量。就像你把兩根竹竿插在很深的沙裏，當竹竿足夠深時，你就可以在上麵蕩秋千了。這個竹杆之所以穩固，不是竿頭端處的沙有多堅固，而是杆子表麵的沙的摩擦力承受了你的重量。

上海是典型的軟土地基，所用的樁基本都是摩擦樁。所以致使建築物倒塌的很可能就是某種原因讓樁的摩擦力喪失了。這種原因很多，老飄可以給大家列出幾個來：

1．自然造成的地下土運動。比如地震或建築物一旁的土層側移。一旦這種土層運動讓樁表麵的土與樁產生了鬆動，摩擦力就沒有了。沒有了摩擦力的樁也就成了擺設，上麵的建築自然就倒了。

2．人為造成地下土層運動。例如在建築物附近開挖地麵，或者在建築物下麵搞地鐵隧道施工。與地震一樣，這種活動也會讓樁與土層脫離而失去摩擦力。

除了以上的兩個原因外，還有一些和建築設計施工質量有關的。俺給大家列一下：

1．設計時地質勘探有誤。例如，地質鑽探將一個遊離的大石頭當成了基岩。還例如，在上海這樣的軟土地基上，地表麵常有一段不穩定的土層，專業上將其稱為淤泥層。淤泥層雖然也能給摩擦樁貢獻摩擦力，但由於其不穩定性，一般設計時不考慮其承載能力。如果地質勘探對淤泥深度的判斷有誤，也會導致設計者作出錯誤的設計。

2．設計者的失誤。比如計算有誤。但這種失誤概率很小。一則，我們設計時有嚴格的計算，還有嚴格的規範約束。更重要的，設計過程還有很多的審查程序。在設計軟件如此發達的今天，除非設計者故意搞錯，不然很難出問題。

3．施工偷工減料。鄙人認為，如果完全排除了自然和人為造成土層運動的因素，90%的可能就發生在施工上麵。

大家知道，由於基礎的重要性，我們在基礎設計時有一個安全係數（一般都在2.0以上）。也就是說，如果按力學計算，我們需要10根20 米的樁，設計時必須要設20根以上這樣的樁。

正是由於這種安全係數的存在，使得一些人有了偷工減料的機會。一般人偷工減料不會直接減少樁的數量，但會在樁的長度上做文章。你讓我用20米，我用18米，這樣就毫不費力地搞到了基礎10%的造價。其實用18米也沒事，但如果你用10米，那就要出麻煩了。

上世紀90年代，本人在國內就遇到過這樣的事。一座橋設計的基礎樁長度為25米。但上麵有13米的淤泥層，結果施工者將樁做成15米。這種情況在施工時還不會出問題，因為淤泥穩定的時候可以同一般的土一樣給樁提供摩擦力， 15米的樁完全可以承受建築的重量。可是一旦當淤泥鬆動後，情況就危險了，真個橋梁就相當於架在2米的樁上。結果橋梁通車不到半年，一個橋墩就下沉了28公分！

正是由於這種偷工減料的普遍性，國內在基礎施工監理上做了不少的研究工作。有不少的測量樁長度檢測儀器被研究出來並用到施工監理上（例如這個http://www.epc.com.hk/productinfo284.html）。可是，要是監理人員和施工人員夥同起來一起腐敗，建築質量管理機關還是沒有辦法。另外，基礎施工時的偷工減料和上層建築的偷工減料相比具有更深的隱蔽性。因為樁被被埋在地下，出點紕漏誰能知道。

本人雖然不敢肯定此樓因何原因倒塌，但可以斷定不可簡單地排除此樓施工過程的質量問題。簡單地把這事歸結於土的不均勻沉降是荒謬的。大家想一下，土的不均勻沉降反生在淺層地麵的比較多。比如，你家蓋個四合院，我是你鄰居，在10米遠處挖個地窖，你的基礎就可能有不均勻沉降了。

上海這座13層大樓，基礎樁的深度至少在15米以上。除了大型人為和自然行為造成土壤的鬆動外，旁邊的淺層開挖根本不會對樁基有任何影響。還有一點請注意，要是不均勻沉降讓大樓側倒的話，那就是說這棟長方型的大樓一側的樁一致性均勻地下沉，而10幾米以外另一側的樁一致性不下沉才能達到那樣的結果。否則，這棟大樓的倒法就不是這樣了，而是某些地方先下陷，然後側斜，再慢慢倒塌。

但如果是偷工減料呢，情況就不同了。比如，一根樁下沉了，建築物的重量自然就會傳到其它樁上麵。這種情況本來應該也沒事，因為有安全係數在，建築物頂多在這根樁附近有一些坍陷而已，其它的樁會出來分擔大樓的重量，大樓不會馬上就倒。

但是，如果偷工減料使得安全係數接近於1 ，其它的樁也承受不住了，也會立馬下沉。就像一排人抬1000公斤的重物，每人的極限是100公斤。如果你有20個人抬，其中一個人突然失足跌到了，一點問題都沒有，因為1000公斤分到剩下的19個人，也就50公斤多一點。但要是用10個人來抬1000公斤的重物，一個人摔倒了，剩下的9個人也立馬跟著就倒。因為1000公斤讓9個人來分，都超過他們100公斤的極限了。

還有一點值得注意的，摩擦樁破壞不是斷裂，而是它承受的重量超出了它表麵於與土得靜摩擦力，拾得其向下滑移。想象一下，你踩個高蹺在沙地裏走，一邊的高蹺與沙的靜摩擦力達到極限後，你會怎麽摔倒？是不是一腳陷下去，然後你像上海蓮花南路蓮花河畔景苑一幢一樣結結實實地側倒在地上？

說明的是，老飄沒到現場，也沒參與設計施工過程。以上討論也是猜測而已。但是，本人認為，在上海市政府沒有將調查報告公布之前，我們不能盲目武斷地就幾張照片就說大樓構件施工質量沒有問題。看著垮塌的大樓旁住滿人的其他樓盤，沒有調查研究，你能安心地告訴裏麵的住客，讓他們放心地在離賣弄休養生息嗎？

對了，為了參考，我把那位建築專家的牛文ZT再這裏：

【ZT】看到下麵在討論這棟倒塌的13層樓房，也看到了幾幅照片，在國內的時候曾經在上海搞過地基工程，有點想法，如下：

1、樓房地基采用的是預應力管樁，屬於高檔混凝土預製構件，不可能沒有鋼筋。如果沒鋼筋，根本不可能吊裝、錘入，所以幾位網友又在質疑鋼筋問題，屬於常識欠缺。

2、預應力管樁中的鋼筋預拉伸，基樁抗壓能力提高，但抗拉能力減弱。照片中看到的基樁為拉斷拔出，由於預應力管樁混凝土與鋼筋結合緊密，故鋼筋從哪裏斷，混凝土即從哪裏斷裂，因而不存在被拔出的鋼筋。從這個角度講，這批管樁的質量相當好。如果看得到鋼筋伸著，恰恰說明所用混凝土是豆腐渣，鋼筋才容易從混凝土中被拔出。

3、地上結構部分依然大體完整，施工質量沒得說。

4、從有限的信息看，樓房的倒塌原因應為地基的不均勻沉降，即一側的基礎比另一側的沉降大的得多，導致結構傾斜，到一等程度，結構部分的自重導致的力矩使得沉降小的一側基礎由抗壓轉而抗拉，超過基樁抗拉能力（基樁為抗壓而設計，設計抗拉能力本來就很小），致使基樁被拉斷拔出，抗拔力完全消失，已經傾斜的結構在自重作用下側倒。

5、什麽原因導致了地基的不均勻沉降？因為資料不全目前還不好下判斷。上海地質條件不好，地表好幾十米厚的淤泥。淤泥在不擾動的情況下能夠對基樁提供一定的支持力，但是淤泥恰恰容易被擾動（比如在地基附近挖一大坑即可導致淤泥的測滑而將基樁推彎）。所以在事故分析時一定要注意附近最近發生的地理變化。

匆匆寫就，可能有措辭不嚴謹之處，敬請指教。最後歸納一句：不要一有建築事故就去找放大鏡尋鋼筋，尤其是對預製混凝土構件。
就事故本身而言，目前社會和公眾最關心的問題大致為：倒塌大樓是否存在嚴重建築質量問題；該小區是否距離河道太近；為何工地施工已對附近防汛牆造成嚴重損害，卻沒有被及時發現和阻止；如果這幢大樓存在地質隱患，何以還能公開發售；該小區其他建築是否也會存在質量安全問題，周邊住宅會不會受到大樓倒塌的影響；該小區在開發過程中是否存在權錢交易，等等。還有報道稱，該住宅小區開發商的資質已經過期，而該開發商在當地尚有其他在建和已售樓盤。這些問題都應當引起調查組的高度重視，並納入調查的主要方向。
【ZT完】