כשלים בטפסות - חלק ב'

אחרי שבמאמר הקודם עסקנו בכשלים בתכנון טפסות, הפעם נעסוק בכשלים בביצוע ובכשלים נוספים הנוגעים לטפסות.

--

כשלים בביצוע

כשלים בביצוע מאופיינים בעיקר בביצוע לא מדויק לפי התוכניות, חוסר זהירות, חוסר תשומת לב מספקת ואי הקפדה על כללי בטיחות. רוב הכשלים שקורים נמצאים דווקא בקטגוריה הזו מפני שישנם גורמים רבים המעורבים בזמן הביצוע וכל אחד מהם מסוגל להביא לכשל, ביחד ולחוד.

הגורמים לכשל בביצוע הינם:

1. דילול והסרה של תומכות לא בזמן או במקום המתאים.
2. ויברציה.
3. קרקע לא יציבה / חומרים לא מתאימים לביסוס, מתחת לתחתית התומכות.
4. תומכות ממוקמות לא בצורה אנכית.
5. חוסר בפיקוח ושליטה על הבטון הנוצק.
6. חוסר תשומת לב לפרטים, בביצוע הטפסות.

דילול והסרה של תומכות לא בזמן או במקום המתאים:

דילול של רגליים יכול להיות פעולה יזומה אך יכול להתרחש גם כטעות או תאונה. לדוגמא פועל שמתנגש בטעות לתוך תומכה אנכית, ומפיל 2 תומכות. פעולה זו יכולה ליצור תגובת שרשרת שתביא לקריסת מערכת הטפסות כולה ובכך גם לקריסת כל התקרה שנוצקה. דילול או פירוק מוקדם של תומכות יכול להפיק תוצאות קטסטרופליות. במידה ומבינים כי חלה טעות ומנסים להחזיר את התומכות, פעולה זו יכולה לגרום להכנסת כוחות הפוכים ובכך לגרום לסדיקת האלמנט הנוצק (באלמנטים אופקיים).

דוגמא למקרה של כשל כתוצאה מדילול והסרה של תומכות לא בזמן, התרחש בווירג'יניה בשנת 1972, בפרויקט בשם: Bailey's Crossroads . בעת יציקת הקומה ה-24 בבניין מגורים בן 26 קומות בסה"כ, תקרת הקומה ה-23 קרסה סביב אחד העמודים, קריסה שגרמה לקריסות כל התקרות בבניין באותו איזור. הסיבה לקריסה הייתה פירוק מוקדם של התומכות לתקרת הקומה ה-23. למרות הנחיית המתכנן שיש לפרק את התומכות רק לאחר שבעה ימים או יותר מזמן היציקה, פורקו התומכות לאחר כחמישה ימים על מנת להגביר את קצב העבודה. כתוצאה מהעומס נוצר כשל גזירה והתקרה התמוטטה תוך גרירת התקרות לכל גובהו של המבנה (תמונות 7 ו- 8). בתאונה זו נהרגו 14 פועלים ו-30 נפצעו.

    
תמונה 7 ו- 8: קריסת המבנה לכל גובהו.

ויברציה:

טפסות לפעמים מתמוטטות כאשר התומכות שלהם זזות כתוצאה מויברציות הנגרמות ממספר גורמים:

1. תנועה חולפת- לדוגמא באתר בו יש במקביל פיתוח שטח בו עובדים עם כלי צמ"ה תתכן הרעדה של הקרקע ובכך תזוזה של תומכות ובכך הגדלת מפתחים ואף נפילה של תומכות.
2. תנועה של פועלים וציוד על הטפסה- תנועה של הפועלים גורמת להכנסת כוחות אופקיים ורעידות על הטפסות.
3. הוויברציה של הוויברטור המוכנס לבטון.

על מנת להתגבר על הוויברציה רצוי להוסיף בתכנון חיזוקים אלכסוניים על מנת למנוע כשל.

קרקע לא יציבה / חומרים לא מתאים לביסוס, מתחת לתחתית התומכות (בעיקר בטפסה אופקית):

טפסות צריכות להיות מחוזקות ובנויות כראוי, כך שכל העומסים עוברים לקרקע דרך האלמנטים האנכיים.את התומכות אין לבסס על הקרקע במקרים הבאים:

1. אסור להניח תומכות ובסיסי התומכות על קרקע קפואה. לחות וחום הנפלטים מתהליך ההידרציה של הבטון היצוק או שינוי בטמפרטורה של הסביבה, עלול להפשיר את הקרקע ובכך לגרום לעומס על תומכות מסוימות של הטפסה (תמונה 9).
2. שימוש בבלוקים, לבנים, מרצפות ואלמנטים שבירים בתור בסיס לתומכות, יוצר סכנה של קריסת המערכת.
3. חייב להיות ניקוז לקרקע, על מנת למנוע היסחפות קרקע מתחת לתומכות ובכך לגרום לתזוזה של התומכות, ובמקרים חריגים אף לכשל כללי של הטפסה כולה (תמונה 10).

כאשר נוצרת תנועה אנכית ישנה מספר כשלים שקורים בו זמנית, אחד התומכה כבר לא מקבלת את העומסים אליה היא תוכננה. שנית, המשטח הנוצק איננו מקבל את הצורה אותה הוא נדרש ואם כבר מקבל את הצורה לא בהכרח את העובי הדרוש.

   
תמונה 9: מיקום תומכת מעל חומר פריך (בלוק חלול) תמונה 10: מיקום תומכת על קרקע שנסחפה.

תומכות ממוקמות לא בצורה אנכית:
תומכות צריכות להיות ממוקמות בצורה אנכית. חוסר אנכיות בהצבה של התומכת יכול לגרום להכנסת כוחות אקסצנטריים לרגל, וכתוצאה מכך להפחית את התסבולת של הרגל לכוחות אנכיים, ובך לכשל (תמונה 11 ו- 12).

       
תמונה 11 ו- 12: תומכה לא ממוקמת בצורה אנכית.

חוסר בפיקוח ושליטה על הבטון הנוצק:

פיקוח מתחיל בשלב מוקדם יותר מאשר ביציקה עצמה, שלב הפיקוח מלווה את כל אורך שלב הביצוע של הטפסות ובמיוחד בשלב היציקה. המפקח תפקידו להכיר את התקנים להקמת טפסות ואת התוכניות המבוצעות באותו אתר לפרטיהם על מנת לראות כי הביצוע הוא בהתאם. בנוסף, המפקח צריך לקבל על עצמו החלטות כמו האם הטפסות פורקו בשלב מוקדם מידיי, האם יש לתת זמן נוסף לבטון להתקשות טרם פירוק הטפסה, ולהיות עוד זוג עיניים באתר ולראות האם לא עובדים לפי הנהלים והתקנות. כמו כן, בזמן היציקה על המפקח לראות כי היציקה מבוצעת כראוי וכי אין היערמויות בטון גדולות מידיי, וכי אין סכנות בטיחותיות לעובדים וסיכויים לכשל בעקבות העבודה. ההגדרה של מפקח בסעיף זה מתייחס גם למהנדס ביצוע גם למנהל עבודה והן למפקח באתר. 

הטמפרטורה וקצב היציקה של רכיבים אנכיים משפיע על הכוחות הצדדיים המתפתחים בתוך הטפסה. אם הטמפרטורה יורדת במהלך הבניה, קצב היציקה ברכיבים אנכיים, צריך להיות איטי יותר על מנת למנוע עומס יתר על דפנות הטפסה ובכך לגרום לכשל בה. כאשר הבטון לא מתחזק בתחתית העמוד אין להתייחס לבטון בתור כוח קבוע כתוצאה מהתמצקות הבטון אלא לכל אורך העמוד כפרוס כוחות הידרוסטאטי (תמונה 14). כישלון בויסות של קצב יציקה נכון ברכיבים אנכיים, ומיקום שפיכת הבטון במשטחים אופקיים או בגגות משופעים. עלול לגרום לעומסים לא שווים, ובכך לגרום לכשל בטפסה.

כפי שניתן לראות בתמונה 13, כאשר יש פיזור לא איכותי של הבטון יתכנו מספר כשלים. הראשון שבהם הוא עומס מרוכז על מספר תומכות ובכך לעלות על העומס המותר על אותה תומכת ובכך לגרום לכשל בה. בנוסף אם לא היה חיבור איכותי בין התומכת והטפסה יתכן כי כתוצאה מכפף חלק מהטפסה יתרומם ויתנתק מהתומכת, דבר שיעלה את העומס על התומכות האחרות ואף יגרום לעיוות בצורה הסופית של הבטון.

    
תמונה 13: הערמות בטון ואי קשירת התומכת לקורה תמונה 14: פירוס מאמצים בעמוד בטון ללא התקשות.

דוגמא מישראל למקרה הממחיש חוסר בפיקוח ושליטה על הבטון הנוצק התרחש ב-17.12.91. במקרה זה התמוטט גג של מבנה תעשיה חד-קומתי באזור התעשייה סגולה בפתח תקווה. במהלך יציקת הגג התמוטטה מערכת הטפסות, שהוקמה ככל הנראה באופן לא תקני, ועמה הגג שנוצק באותה עת, וכן התמוטטה התקרה הנושאת (תמונה 15). הגג והתקרה הנושאת היו תקרות חד-כיוניות שנבנו בשיטת הפל-קל. בהתמוטטות זו נהרג אדם אחד. בדוח של חוקרי אגף הפיקוח על העבודה לגבי מקרה זה נכתב: "החישוקים היו מברזל רגיל במקום ברזל מצולע לפי שמתוכנן, ולא היה קשר בינם לבין רשתות הזיון... שתי שכבות בטון (התחתונה והעליונה) בתקרת הקרקע נפרדו, דבר המצביע על כך שלא היה קשר ברזלי מספיק ביניהן... בעת היציקה הבטון חדר לתוך הארגזים".

תמונה 15: צורת ההתמוטטות של המבנה שבו רואים כיצד הקרום התחתון נפרד מהצלעות

חוסר תשומת לב לפרטים בביצוע הטפסות:

כשלים מסוג זה קורים עקב טעויות אנוש. אפילו כאשר הטפסה מתוכננת כראוי ובצורה טובה, שינויים קטנים ביישום, עלולים לגרום להיחלשות מקומית או עומס מקומי כך שיגרום לכשל הטפסה. הדברים הקטנים אפילו כמו חוסר במסמרים או אי יכולת להדק כראוי את התומכות או הברגיי מתיחה, יכולים לגרום לכשל הטפסה. באלמנטים אנכיים, חוסר בעיגון של הטפסה עלול לגרום להתרוממות הטפסה ובכך לגרום לבטון להישפך החוצה. חוסר בחיזוקים של פינות, ושאר מקומות בהם יש לחצים לא שווים. ישנם גורמים נוספים ורבים שאנו נוהגים לכנות הדברים הקטנים שלרוב אנחנו מתייחסים אליהם בזלזול או לחילופין לא מייחסים להם חשיבות, אך לפעמים גורמים אלו הם קריטיים ואף מסוגלים להביא לכשל טוטאלי של הטפסה כולה.

דוגמא מישראל למקרה הממחיש חוסר בתשומת לב לפרטים בביצוע הטפסות התרחש ב-30.7.87. במקרה זה ארעה התמוטטות במבנה חניון תת-קרקעי דו-קומתי במתחם בורסת היהלומים ברמת-גן, אשר נבנה בשיטת הפל-קל. ההתמוטטות ארעה בעת יציקת התקרה העליונה של החניון. התקרה הנושאת (תקרת הביניים של החניון) הייתה אמורה להיות נסמכת על-ידי קירות נושאים בכל היקפה. קירות אלו בפועל לא הוקמו עד ליום האירוע (כנראה באישור המתכנן) ובמקומם הועמדו טפסות ששימשו כתמיכות זמניות. מסיבה לא ברורה, בזמן היציקה של התקרה העליונה, טפסות אלו היו חסרות באחת הפינות של התקרה הנושאת, ולפיכך היא התמוטטה בפינה זו. התקרה הנושאת הייתה תקרה מצולבת שבצלעותיה לא היה זיון לגזירה (חישוקים). בזמן היציקה פעל על התקרה הנושאת עומס שהיה גבוה ב-36% מהעומס המתוכנן. בהתמוטטות נהרג אדם אחד.

המקרה הנ"ל מסווג כחוסר תשומת לב ולא כטעות בפיקוח מהסיבה הפשוטה שפשוט לא שמו לב כי חסר אזור שלם של הטפסה, שזה פשוט חוסר תשומת לב.

כשלים באלמנטי הטפסות עצמם: 

אלו הם כשלים בחומר ממנו עשויה הטפסה או מוצר פגום. שימוש בציוד ישן ומשומש שחוזקו קטן בעקבות בלאי טבעי, התעייפות החומר מהשימושים הרבים שנעשו בו יכול לגרום לכשל בטפסה עצמה. לפיכך, יש להתחשב בכך בתכנון המקורי ומראש להוריד את התסבולת המותרת על אותו אלמנט של הטפסה אחרת ייווצר כשל. לחילופין, ניתן לקחת את הרכיבים עצמם למעבדה שם יוכלו לתת למתכנן את העומסים המותרים על אותו אלמנט כאשר יש חשש שגם ההנחות לא בהכרח מדויקות ולא רצוי לקחת סיכון.

דוגמא נוספת היא רגל תמיכה עם מכה או חור כך שחתך התסבולת שלה הוא לא מלא ובאותו אזור יתפתח ריכוז מאמצים עד כשל.

לסיכום

כידוע, טפסות, משמשות כתבניות לבטון שנוצק, עד שיתקשה ויוכל לשאת את עצמו. יש מספר שלבים בעבודה עם טפסות שחשוב לתכנן ולבצע לפי דרישות התקנות הרלוונטיות ולפי הנדרש בתקן הישראלי, על-מנת שהעבודה תתבצע בצורה בטוחה. כדי להימנע ממצבים מסוכנים, חשוב להביא בחשבון את כל הגורמים הקשורים בעבודה עם טפסות, כבר משלב התכנון ולהקפיד על הכללים בכל מהלך הביצוע. פעולות אלו יכולות לחסוך לנו הן בחיי אדם, הן בעלות בהוצאות נוספות כתוצאה מכשלים והן באי עיקוב העבודות באתר.