连廊，常常用来连接两幢或多幢建筑，或者作为屋面，或者用来满足其他建筑功能性、安全性、或外观上的需求。在后锚固技术已经发展了大半个世纪的今天，连廊作为在商业和住宅建筑中常用的一个构造物，它的后锚固失效；尤其是一个尚未投入使用，并且也未遭遇任何自然灾害或者偶然荷载作用的连廊的锚固失效，这似乎是不可思议的事情。然而，最近，央视网及多家媒体?1??2??3?相继报道了这一新闻：9月3日凌晨5点50左右，贵州省贵阳市松花南路花果园半山小镇W2区7栋3单元一处钢结构连廊发生垮塌。据开发商称，事故造成11辆停靠于连廊下的车损坏，1人轻伤。

    据悉，该钢结构连廊是通过 M16、M20、M22、M24 等多种锚固深度为15倍螺杆直径的螺杆式化学锚栓来锚固在主体结构框架柱上的。根据”土木吧”黄先生分享的项目信息，该连廊主钢梁及连接主结构方式如图1所示，可见，2.6m长的主钢梁是通过悬挑的方式生根在主结构柱上。主钢梁，连同次梁及连廊面层的自重，风载，雪荷载，以及竖向荷载造成的弯矩，都会对生根节点处的锚栓造成一定的拉力和剪力；对于此节点，上部锚栓受拉，下部锚栓受压来平衡弯矩。因此，锚栓抗拉能力非常重要。

    在后锚固技术相对成熟，并且常用的民用建筑后锚固技术规范，如《JGJ 145-2013 混凝土结构后锚固技术规程》和《GB 50367-2013 混凝土结构加固设计规范》也非常明确的给出锚栓构造要求和设计方法的今天，合规的项目操作中，设计方就首先应准确给出生根节点荷载作用的计算，根据计算结果来选择合适的后锚固系统。

     然而，实际的生根节点之一如图2所示。

     JGJ 145 明确要求，结构构件在受拉，边缘受剪和拉剪复合受力情况下不可采用普通化学锚栓；而GB 50367也明确指出，承觅结构所采用的胶粘型锚栓，应采用特殊倒锥形胶粘型锚栓。图中的“化学螺栓”根据现场实际观察是普通化学锚栓-也就是螺杆式化学锚栓，规范是不允许普通化学锚栓使用在这类应用中的。

    并且，在荷载计算中，根据《GB 50367-2013》的F.1.1条，锚栓受拉力作用时，应符合“同一锚板的各锚栓，具有相同的刚度和弹性模量”这一结构假定。JGJ 145第4.6条也明确规定：“群锚应使用同种类型、同种规格的锚栓。” 从设计的效率和实用性角度分析，这也是现阶段最成熟和安全的后锚固设计方法。然而，上图节点中在同一锚板处已经发现了两种规格，也就是不同刚度的螺杆。从构造要求层面和结构设计假定上均已不满足规范要求；那么具体的后锚固承载力计算，和推荐的“15倍螺杆直径”的锚固深度是否安全，也实难推断。

    从事故现场的照片可以看出，部分悬挑梁下部其实还有斜撑，然而，即使在存在斜撑从而增大力臂的情况下，生根节点依旧发生了化学锚栓的整体拔出和主体结构上混凝土的混合破坏以及边缘破坏。

    即使假定设计流程完全合规，考虑到我国荷载设计规范的安全性，此类破坏就不应在连廊没有投入使用，也没有承受灾害或常规设计考虑外的偶然荷载的情况下出现。因为荷载安全系数，承载力安全系数，和本身规范的安全考量，是不会导致锚栓，胶粘剂，或者锚固区域的混凝土被用到极限承载力的。

    实际上，事故现场照片和事故调查显化学锚栓并非螺杆拉断，而是整体拔出。有些斜撑和主梁的生根位置，锚孔甚至是空的。

造成此结果有几种可能：
■ 可能施工层面根本就没有注胶；
■ 可能根本就没有安装螺杆；
■ 可能没有上螺母导致锚板直接拉脱-化学锚栓根本没起作用；
■ 可能即使施工人员完全按规范进行化学锚栓的安装操作，但由于胶粘剂本身是劣质的，或者胶粘剂和螺杆不适配，无法起到有效传递荷载的作用，在承受极小的拉力情况下，就已经锚固失效。

    即使假设设计方做了非常精细的锚栓内力分布计算，根据分配到每个锚栓上的力来分别进行承载力计算，再相应给出锚栓尺寸要求和配搭螺杆的胶粘剂的要求；但实际上，同一规格化学锚栓，其螺杆的实测有效锚固深度多种多样，比如：M24的现场实测锚固深度分别为“185、196、130、147、213、187 mm”???;而M 24的设计锚入深度如果按15d推断，应为 360mm。退一步讲，即使针对M24 5.8级,考虑现场实测的最深的有效锚固深度-213mm，如果采用高品质的，钢胶、胶混粘接强度比较可靠可控的螺杆式化学锚栓体系，根据《JGJ 145》化学锚栓的设计方法进行计算，单根锚栓在C25开裂混凝土下的理想拔出破坏承载力标准值，即使在考虑长期荷载，以及短期最高温度达到60℃折减的情况下，都可以达到；而理想锥体破坏的承载力标准值则约为，而实际锚固深度更浅的锚栓锥体破坏承载力，将更比拔出破坏承载力小。然而，根据事故照片和事故记录，多种规格的化学锚栓发生了拔出破坏。也就是说，即使排除设计问题和施工方操作层面问题之外，从破坏模式来看，项目采用的化学锚栓质量也可能是有问题的。

     事故调查还???显示了多项施工与设计不符的部分，比如：实际的生根节点有的在混凝土柱上，而有些在结构外挑的梁端或梁侧 – 实际的基材开裂程度和设计假定也许也有所不同，而开裂混凝土会导致化学锚栓锚固承载力的极大下降；并且，锚固基材的混凝土抹灰层是没有清理过的，约13mm~18mm的抹灰层不可以作为有效的锚固基材；钢结构连廊面层的混凝土板厚大于设计板厚，连廊实际自重增大，作用在锚栓上的拉力荷载也大于设计荷载；钢梁焊接尺寸偏差不满足施工规范要求，从而进一步引起设计和实际情况的偏差，等等。种种问题，不一而足。

小 结

从设计的构造要求，承载力计算，到后期施工材料进场，具体安装，施工质量检测，隐蔽工程验收等多项常规施工流程层面的多种问题，共同导致了这一锚固失效事故的发生。据悉，垮塌方下方是停车场出口，而该连廊另一端连接的是童心幼儿园。很难想象，如果该连廊在正式投入使用后失效，或者事故不是在清晨五点多的时候发生，垮塌的连廊将会造成何等的损失和慨叹。

望拔冗阅读此文的从业者共勉。

参考资料

[1]  视觉中国. 贵阳一小区20多米连廊突然掉落 10余辆车被砸[EB/OL]. 央视网. 2019/09/04.
[2] 综合 百姓关注、贵州交通广播. 突发！贵阳一小区20多米连廊突然掉落[EB/OL].贵州都市网. 2019/09/03.
[3] 纵闻天下. 贵阳小区连廊垮塌[EB/OL].北京晚报. 2019/09/06.
[4] 施工技术. 锚栓失效导致20米钢结构连廊整体垮塌！[EB/OL]. 中国建设科技集团公众号.2019/09/06.
[5] 黄海涛. 数据分析！锚栓为何使连廊坍塌？设计、施工应谨慎！[EB/OL]. 土木吧. 2019/09/07.

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