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7月23日下午,齐齐哈尔市龙沙区三十四中体育馆发生顶棚坍塌事故,共造成11人死亡。
事故一经发生,便引起大量关注。根据初步调查,造成此次坍塌的根本原因是,体育馆屋顶上堆积了大量施工用的珍珠岩,齐齐哈尔正值雨季,且当天龙沙区也在下雨,珍珠岩吸水后重量暴增,导致体育馆顶棚坍塌。
珍珠岩,是火山喷发的酸性熔岩经急剧冷却后,所形成的玻璃质岩石。因具有珍珠裂隙结构,而得名“珍珠岩”。我国的珍珠岩大多分布在分布在东南沿海地区、中南地区以及东北、内蒙地区。
珍珠岩的原砂,在经过细粉碎和超细粉碎之后,可用于橡塑制品、颜料、油漆、油墨、合成玻璃、隔热胶木及一些机械构件和设备中作填充料。
未经加工的生珍珠岩的密度约为1100千克/立方米,而在经过膨胀加工之后,其密度可降低至30-150千克/立方米,作为一种轻质的新型材料,其导热系数也很低,一般在0.06W/m.k到0.07W/m.k之间。人体组织的平均导热系数都要0.432W/m.k,也就是说,膨胀珍珠岩的导热系数差不多只有人的七分之一。
用于建筑的膨胀珍珠岩本身重量比较轻,每立方米的密度约为71千克,而同其他建筑材料相比较而言,沙子的重量是每立方米1500千克左右,混凝土的重量则超过每立方米2000千克。这么看来,珍珠岩其实挺轻的。
江苏省设计研究院副总建筑师介绍,珍珠岩材料里面为空芯,本身重量比较轻,像海绵,容易吸水,吸水后1立方米的重量将接近1吨左右。
密度稀疏,吸水性又强,所以在很多植物种植中,也会在土壤里加一些珍珠岩,这样做才能够增加土壤的透气性,减缓土壤的干旱速度,来防止土壤板结,促进植物的生长。
沈阳建筑大学教授安艳华告诉壹读,颗粒状膨胀珍珠岩有较大的吸水性,常用作混凝土和灰浆的骨料及屋顶排水的材料找坡材料。在使用珍珠岩找坡时,必须在珍珠岩上有防水层进行保护。
本次体育馆坍塌事故,据现场调查初步认为实施工程单位违规将珍珠岩堆置体育馆屋顶,受降雨影响,珍珠岩浸水增重,导致屋顶荷载增大引发坍塌。
安艳华表示,体育馆屋盖结构为网架结构,齐齐哈尔属于严寒地区,网架结构建筑顶部的保温更多采用较大厚度岩棉板,顶棚为混凝土板。这种屋面是严禁堆载任何重质材料,因其跨度比较大,又是网架结构,不是混凝土梁板结构,所以这方面必须严格控制。
在设计、建设建筑物时,工程师需要仔细考虑荷载作用,以确保物体或结构的安全性和稳定能力。所谓“荷载作用”,简单来说就是作用力和温度变化等原因对建筑结构的影响。
第一类,永久作用。即作用值不随时间变化,或者值变化能忽略不计的作用。永久作用的荷载包括建筑自重、土压力等。
第二类,可变作用。这类作用的作用值会随时间变化,值变化不可忽略不计。可变作用的荷载包括积灰荷载、风荷载、雪荷载、楼面活荷载(譬如日常会出现在楼层上的人、物品)等。
第三类,偶然作用。这类作用在结构使用期间不一定出现,而如果出现,则作用值极大、维持的时间很短。偶然作用的荷载包括爆炸力、撞击力等。
而像体育馆这样的建筑,内部通常要很大的无柱空间,因此多采用大跨度结构,比如我们的“鸟巢”体育馆,采用的就是大跨度钢结构。
大跨度结构的屋顶,一般不适合用来承受极大的荷载,在设计时主要考虑的也是雨雪暴风天气等带来的荷载作用。
据当地居民反映,齐齐哈尔这一个月就没有过什么晴天。经查询天气记录,齐齐哈尔确实整个七月几乎都在下雨。
这些珍珠岩为何会出现在屋顶,施工方和有关部门在施工全套工艺流程中是否起到监管作用?这都值得深思。
而据新闻媒体报道,该工程的实施工程单位为黑龙江嘉美建设有限公司,并非“初出茅庐”的新手,实际上,在近3年里,嘉美公司中标了包括齐齐哈尔市公安局、齐齐哈尔市检察院、三十四中在内的17个建设项目。
目前,教学综合楼实施工程单位责任人已被公安机关控制。期待早日真相大白,给死者以告慰,给家属以抚慰。