屋顶堆料原因推测 · 齐齐哈尔中学体育馆坍塌事件

　　地气寒不畅,严风无定时。

　　事 件

　　7月23日下午，齐齐哈尔市消防救援支队接到报警，第三十四中学的体育馆屋顶发生了整体坍塌，15人被困。

　　

　　体育馆屋顶整体塌下

　　救援队伍于事故后快速到达现场。经19个小时全力搜救，15名被困人员全部找到，其中有11人不幸遇难。

　　

　　救援队伍全力搜救

　　根据官方通报，事故原因目前已初步查明。与体育馆毗邻的教学综合楼施工过程中，施工单位违规将珍珠岩堆置于体育馆屋顶。

　　

　　此前民众拍到的视频画面

　　从此前其他视频中可看到，体育馆的屋顶为网架结构。受降雨影响，堆放在屋顶的珍珠岩浸水增重，导致屋顶荷载增大，最终令到网架丧失稳定性引发坍塌。

　　

　　坍塌前的屋顶结构

　　事故的原因已有公论。然而，仍有一大谜团始终缠绕在整个事件之中，透露着一丝不寻常的气息：

　　施工单位为什么要将大量珍珠岩堆在屋顶？

　　注：文中图片均收集整理自网络。

　　放在另一边

　　在分析之前，有必要详细了解下体育馆旁边的在建综合楼。

　　网上公示规划图显示，三十四中校园内，紧邻体育馆的区域将新建一栋教学综合楼。

　　

　　公示规划图

　　新建的综合楼建筑面积为6800平方米，是一栋高度约24m的5层建筑，不设置地下室。

　　

　　建成后效果图

　　观察另一个角度的事故照片，该综合楼项目似乎即将封顶。

　　

　　综合楼即将封顶

　　因此，网上很多分析认为，施工单位之所以将珍珠岩堆在体育馆的屋顶，是为了后续施工外墙和屋面保温工程方便。

　　珍珠岩是一种建筑行业内常用的保温材料。珍珠岩构成成分主要为导热系数非常小的二氧化硅，且具有多孔结构。这两者共同造就了它良好的保温性能。

　　

　　珍珠岩（示意）

　　作为外墙或屋面保温层时，它常要与水泥混合一起使用。

　　

　　屋面保温层施工

　　目前为止貌似一切都比较合理。但是，如果仔细观察下图中珍珠岩堆放位置，就会发现有些微不妥——它们放在了远离铁塔与塔吊的一侧。

　　

　　珍珠岩堆放在远离铁塔与塔吊的一侧

　　同理，这说明它们被堆在了远离新建综合楼的一侧。这是第一个不合理之处——珍珠岩的堆放位置不符合施工便捷性原则。

　　从下面的施工平面布置图可以更好地说明这个问题，塔吊的作业半径甚至覆盖不到珍珠岩堆放的区域。如果这些珍珠岩真的是用作保温材料，那它们更合理的堆放地点应该是体育馆屋顶的左侧，即塔吊能覆盖到的一侧。另外，下图也能从侧面反映出施工场地的拘狭。

　　

　　塔吊作业半径与珍珠岩堆放位置

　　第二个不合理之处是，对于保温材料而言，珍珠岩的材料进场时间太早了。保温层的施工一般需要等到主体结构施工完成后才进行，但在综合楼尚未盖上来之前，这些珍珠岩已经出现在现场。

　　据知情人透露，工人往屋顶堆材料的视频拍摄于去年冬天，即2022年11~12月左右。

　　

　　堆材料发生在去年冬天

　　通过查询网上的定标结果公示，该项目的定标时间为2022年11月11日。也就是说，施工单位在中标后不久，就将大量的珍珠岩材料运输到项目上。

　　这时可能连基础都还没来得及做。

　　

　　新建综合楼的施工定标结果

　　从上述两个不合理之处来看，本文不倾向于这些材料的主要目的是保温层施工，而是另有他图。

　　弄清楚这批材料进场的目的，是破解谜团的关键。

　　越冬维护

　　齐齐哈尔位于中国东北的黑龙江，每逢11月~3月气温降至零下时，便会进入南方人甚少了解的“冬歇期”。

　　

　　齐齐哈尔全年气温变化

　　在冬歇期内，河流、土地，一切都会被冰封，包括时间。

　　

　　一切被冰封

　　三十四中学自然也不会例外。卫星地图显示，即使到了3月份，整个校园仍被冰雪覆盖。

　　

　　2020年3月的三十四中学校园

　　在冬歇期内，进行施工活动是具有风险的。

　　对于土体，裂缝中的水分结冰后膨胀，可能会引起冻胀开裂。

　　

　　土体的冻胀开裂

　　冬歇期内浇筑混凝土，将面临同样的问题。混凝土中的水分结冰膨胀，同样会造成冻胀损害。

　　

　　

　　混凝土的冻胀损害

　　所以，出于质量安全和成本考虑，东北地区在冬歇期内可能会更倾向于暂停大部分施工活动。

　　当然，并不是说冬歇期就完全不能进行施工活动。在采取针对性的保温措施后，是可以保障工程安全的，可以保障已完工的成品不受冷冻伤害。

　　珍珠岩保温防护是其中一种常见措施。将装满珍珠岩的袋子一层层垒起来铺满在基槽中、混凝土构件上，可以有效进行冬季工程防护。

　　

　　珍珠岩对地下室底板保温防护

　　

　　珍珠岩对通风口保温防护

　　结合施工单位的中标时间，以及保温材料的进场时间，这批珍珠岩被运进来的真正目的很可能是作为综合楼冬季施工的保温措施。

　　然而，不清楚是什么原因，施工单位在冬歇期内可能并没有进行施工活动。因为在网上的另一个招标公告显示，该项目的监理单位直至2023年2月才招出。在此之前，施工单位在没有监理单位的情况下完成主体结构施工内容的可能性不大。

　　

　　新建综合楼的监理结果公告

　　原因推测

　　为什么在渡过冬歇期之后，这些珍珠岩仍长时间堆在现场，而不是功成身退呢？

　　以下是根据目前已有资料作出的一个有限推测。

　　01

　　施工单位2022年11月中标后，开始着手实施工作。当时齐齐哈尔市已进入冬歇期。

　　

　　02

　　施工单位打算在冬季进行施工，因此采购了一批珍珠岩作为工程保温措施。由于施工场地比较拘狭，施工单位图方便将材料放在体育馆的屋顶上。材料本来是要放在屋顶左侧的，但考虑到随后综合楼的基础可能进行基槽开挖，此工况下存在对体育馆稳定性不利的担忧。

　　

　　03

　　最终这批珍珠岩被放在了屋顶的右侧。出于某种原因，冬季并没有开展施工活动，珍珠岩错过了离开屋顶的机会。由于主体结构的保温层施工也需要用到珍珠岩，这批材料并没有退场，而是一直留在了屋顶上，等待主体结构封顶后改为保温层材料用途。

　　

　　04

　　体育馆屋顶并不允许放重物，安全隐患逐渐浮现。随着雨水浸湿珍珠岩，重量变大，在这批材料被改为综合楼保温层之前，悲剧发生。

　　

　　FIN

　　岩土沿途Geotech