Обрушение 9-этажного крупнопанельного жилого дома серии 111-83 в г. Волгограде

В ночь на 10 апреля 1987 г. в 1 ч 10 мин обрушилась часть крупнопанельного жилого дома серии 83, возводимого в 133 микрорайоне Волгограда (рис. 63).

Рис. 63. Обрушение 9-этажного крупнопанельного жилого дома серии 83 в г. Волгограде в месте сквозного проезда

Произошло частичное обрушение девяти этажей в средней части 72-квартирной рядовой блок-секции над ее сквозным проездом на первом этаже между осями 7с и 10с (наружная стена, внутренние стены, перекрытия и лестничные клетки). Объем обрушившихся конструкций составил 636 м3. Несчастных случаев и травмирования людей при аварии не было. Производство строительно-монтажных работ было приостановлено до завершения разборки завалов и зависших во время аварии конструкций.

В предшествующий обрушению день в блок-секции производились работы по монтажу парапетных панелей, установке подоконных досок. Сантехниками на всех этажах велся монтаж приборов отопления с использованием газосварки. Признаков предаварийного состояния здания не наблюдалось.

Очевидцев аварии не было. По объяснению квартиросъемщика рядом расположенного дома самой аварии он не видел, но обрушение сопровождалось слуховым впечатлением чего-то рухнувшего, затем скрежета металла, звона разбивающегося стекла, треска лопающегося железобетона, продолжавшихся в течение 5—7 мин. По объяснению сторожа перед обрушением он услышал взрыв, а затем шум обвала конструкций.

Нагрузок и воздействий на конструкции дома, не предусмотренных проектом, не зафиксировано. Вблизи строительства взрывных работ, забивки свай, рыхления грунта и других работ с динамическими воздействиями не производилось.

Установлено, что в процессе строительства дома без согласования с проектной организацией и заказчиком была произведена замена сборных керамзитобетонных поясов на монолитные, выполненные из керамзитобетона класса В25, который был уложен в 1-ю смену ориентировочно 5-8 января 1987 г., а во 2-ю смену был проведен электропрогрев его сварочным трансформатором. В журнале работ не отражены условия производства, время работ и контроль за электропрогревом бетона монолитных поясов.

Фактическую прочность поясов установить не удалось, так как три из них находились в завалах от обрушения, а часть сохранившегося монолитного пояса обследованию не подвергалась из-за опасности обрушения нависших над ним конструкций. По визуальному осмотру сохранившаяся часть пояса имеет темно-серую окраску бетона, часть сечения которого выкрошилась. В зоне соприкосновения этого бетонного пояса с конструкциями стеновой панели и сборной железобетонной балки имеются влажные участки.

Причинами обрушения 9-этажного дома явилась недостаточная прочность бетона в монолитном железобетонном поясе у сквозного проезда.

Бетон, уложенный в поясе у сквозного проезда при отрицательной температуре наружного воздуха в январе 1987 г., был заморожен и не прогрет. Замороженный керамзитобетон имел прочность до 10 МПа, вполне достаточную, чтобы провести монтаж вышележащих этажей крупнопанельного здания в течение января, марта и девяти дней апреля 1987 г. В начале апреля наступила положительная температура наружного воздуха. Однако этого оказалось недостаточным, чтобы оттаял керамзитобетон, так как минимальная температура воздуха еще была отрицательной.

Наконец, начиная с 7 апреля максимальная и минимальная температура наружного воздуха (табл. 15) стала положительной. Потребовалось три дня для оттаивания керамзитобетонных поясов у сквозного проезда, что привело к обрушению части 9-этажного крупнопанельного дома.

Таблица 15. Температурный режим при монтаже здания

В данном случае керамзитобетонные пояса выполняли роль одного перекрытия в платформенном стыке крупнопанельного дома. Оттаивание керамзитобетонного пояса превратило платформенный стык в неустойчивую конструкцию с большим эксцентриситетом для внутренней поперечной несущей стены (рис. 64-66).

Рис. 64. Схема опирания стеновых панелей на керамзитобетонный пояс

Рис. 65. Сквозной проезд в 9-этажном крупнопанельном жилом доме

Рис. 66. Обрушение крупнопанельных конструкций 9-этажного жилого дома в г. Волгограде

В свою очередь, оттаивание раствора в горизонтальном шве под внутренней стеной лишило ее сцепления с раствором и привело к потере устойчивости. Вслед за стеновыми панелями первого и второго этажей рухнули все вышерасположенные конструкции. Раствор и бетон в горизонтальных швах и вертикальных стыках также оттаял и нарушилась связь между элементами здания.

При монтаже конструкций был применен раствор с противоморозными добавками нитрита натрия, что должно было обеспечить в момент оттаивания нормальную работу конструкций здания. Раствор, как правило, набирает прочность 4—5 МПа (40—50 кг/см2) в момент наступления положительной температуры наружного воздуха. Наружная стена, обращенная на южную сторону, еще подвергалась воздействию солнечной радиации, что и привело к набору прочности раствора в горизонтальных швах, в связи с чем продольная наружная стена не обрушилась.

Мы уже упоминали об авариях крупнопанельных зданий в связи с оттаиванием горизонтальных штраб в платформенных стыках в городах Свердловске, Нижнекамске, Волгодонске, Соргони. Авария в Волгограде фактически подтвердила еще раз мнение о том, что необходимо исключить из платформенных стыкор устройство монолитных штаб, так как это приводит к аварийным ситуациям. Наиболее приемлемым решением в этом случае должно быть увеличение длины одного сборного перекрытия, которое могло бы воспринимать полную нагрузку от внутренних несущих стеновых панелей.