某物流倉庫裂縫及損傷檢測分析

曹東升（上海市建筑科學(xué)研究院，上海 200032)

1 工程概況

某物流倉庫位于上海市，建于 2004 年，共 3 層，建筑平面為矩形，南北向總長 68.60 m，東西向?qū)?35.60 m。底層層高 9.00 m、室內(nèi)外高差 1.20 m，二、三層樓層高 6.60 m，屋面標(biāo)高 21.60 m。室內(nèi)地坪±0.00 m，相對于絕對標(biāo)高 5.60 m。

房屋各層主要為倉儲，夾層為辦公區(qū)。底層倉庫使用荷載為 30 kN/m2，樓面?zhèn)}庫使用荷載 20 kN/m2。

室內(nèi)地坪為回填土地坪，由上至下依次為：100mm厚 C 25 細(xì)石混凝土(內(nèi)配 8 @ 200 雙向鋼筋、留平頭伸縮縫)，1.5mm厚聚酯防水層，100mm厚 C 20 素混凝土(留平頭伸縮縫)，100mm厚碎石墊層，素土分層夯實(shí)(壓實(shí)系數(shù)≥ 0.95)。實(shí)測的分倉縫分別在跨中、軸線位置（底層梁側(cè)各一條分倉縫）。

樓面為 50mm厚 C 25 細(xì)石混凝土面層(內(nèi)配 4 @ 200雙向鋼筋)。

后期使用中，底層增加 3 層鋼結(jié)構(gòu)貨架，平面尺寸為3.4 m×18.0 m（柱距 3.0 m、6 跨）作為材料堆放區(qū)。

倉庫主體結(jié)構(gòu)為 3 層混凝土框架，樓、電梯間采用混凝土墻，采用柱下承臺+樁基礎(chǔ)，底層±0.00m有混凝土框架梁。

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和地勘報(bào)告，建造前的場地局部填土厚度較大（最大 3.20 m），房屋建造時(shí)室內(nèi)地坪處墊高約 1.50 m，室外地坪墊高約 0.30 m。

2 現(xiàn)場檢測結(jié)果

2.1 倉庫使用情況和荷載調(diào)查

現(xiàn)場對各層倉庫使用情況和荷載現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查，調(diào)查結(jié)果表明：幕墻、倉庫各層的使用荷載均未超過設(shè)計(jì)值。

2.1.1 底層荷載

底層局部搭建 3 層鋼結(jié)構(gòu)貨架作為材料堆放區(qū)，其余為貨箱堆放區(qū)、通道、操作區(qū)等。

貨箱堆放區(qū)的貨箱為木質(zhì)，底盤尺寸 1.8 m×2.1 m，高度約 2.1 m，為本倉庫的專用散貨周轉(zhuǎn)箱，貨箱限重 600 kg，倉庫標(biāo)準(zhǔn)開間（10.00 m×9.00 m）可堆放 4 排、4列、3 層。據(jù)使用方反映，由于地坪變形傾斜嚴(yán)重，貨箱堆放后會發(fā)生碰撞，現(xiàn)僅可堆放 2 層。底層使用荷載調(diào)查見表1。

表1 底層使用荷載 kN/m2

2.1.2 第二層樓荷載

第二樓層早前作為化妝品成品倉庫和服裝成品倉庫使用，后撤場。據(jù)介紹，化妝品成品倉庫和服裝成品倉庫貨架較分散，荷載較小。目前，二層樓下層部分采用木托盤放置紙質(zhì)檔案文件，上層基本空置。根據(jù)使用方提供的資料，紙質(zhì)檔案文件 15 kg/箱，二層樓現(xiàn)場載重標(biāo)識顯示，托盤限重1 500 kg，現(xiàn)場調(diào)查表明，托盤底盤 1.0 m×1.0 m，每個(gè)托盤存放資料箱 3 排、3 列、6 層，共 63 個(gè)。第二層樓使用荷載調(diào)查見表 2。

表2 第二層樓使用荷載 kN/m2

2.1.3 第三層樓荷載

第三層樓為紙質(zhì)檔案文件區(qū)，鋼貨架平面尺寸1.35 m×2.70 m，無夾層的區(qū)域貨架 6 層(貨架 3 層、 4 層間設(shè)走道)，3 夾層區(qū)域貨架為 2 層。根據(jù)使用方提供的資料，紙質(zhì)檔案文件 15 kg/箱，現(xiàn)場調(diào)查表明，標(biāo)準(zhǔn)貨架每層存放資料箱 3 排、7 列、3 層，共 63 個(gè)，6 層貨架滿載時(shí)存放資料箱 378 個(gè)，2 層貨架滿載時(shí)存放資料箱 147 個(gè)(2 層貨架區(qū)上層存放 4 層)。第三層樓使用荷載調(diào)查見表 3。

表3 第三層樓使用荷載 kN/m2

2.2 損傷

房屋的室內(nèi)外損傷包括底層地坪裂縫和鋼貨架變形、室外地坪裂縫和鋼梯銹蝕、外墻鋁板膜起皮、室內(nèi)隔墻接縫等。底層裂縫主要位于軸線位置分倉縫處(1 條或 2 條)；部分分倉縫兩側(cè)地坪有沉降差，最大沉降差 30.0 mm；未長期堆載的底層通道也有裂縫；鋼貨架地坪裂縫嚴(yán)重，地坪與墻間的沉降差約 100.0 mm。鋼貨架變形嚴(yán)重。

2.3 房屋垂直度偏差和相對高差

2.3.1 房屋角點(diǎn)垂直度

角點(diǎn)垂直度測量結(jié)果表明：墻角垂直度偏差0.031%～0.250%，傾斜率較小，東西向和南北向均無明顯的規(guī)律。

2.3.2 底層柱垂直度

底層柱垂直度測量結(jié)果表明：底層柱垂直度偏差0.047%～0.344%，傾斜率較小，東西向和南北均無明顯的規(guī)律。

2.3.3 底層室外裝飾線相對高差

室外裝飾線相對高差測量結(jié)果表明：室外裝飾線的最大相對高差 42.0 mm，南北向和東西向均無明顯的規(guī)律，主要是施工偏差。

2.3.4 底層地坪相對高差測量

底層地坪測量結(jié)果：①軸線位置地坪相對較高(底層有沿軸線布置混凝土框架梁)，跨中相對較低，跨中一般低于軸線位置 50.0～70.0 mm，無長期堆載通道地坪的變形與堆載區(qū)無明顯差異；②貨架區(qū)域地坪變形最大，該區(qū)域的跨中和東端地坪均較低，與北側(cè)地坪的最大相對高差 174.0 mm，地坪與東墻的相對變形為 100.0 mm。

2.3.5 第三層樓地坪相對高差測量

測量結(jié)果：東西向和南北向的中部沉降略低于兩端，三層樓地坪最大相對高差 57.0 mm。

2.3.6 不均勻沉降測量匯總

房屋無明顯的不均勻沉降，底層地坪的變形較大，底層2-4/A-B 軸貨架區(qū)的地坪變形最大。

3 分析評估

3.1 房屋使用荷載

底層貨架區(qū)的使用荷載約為 18.2 kN/m2，貨箱區(qū)域的使用荷載為 4.8 kN/m2，通道區(qū)無長期荷載，底層倉庫各區(qū)的使用荷載未超過設(shè)計(jì)值 30 kN/m2。

第二層樓局部使用荷載為 8.6 kN/m2，大部分處于空置狀態(tài)，二層樓面使用荷載未超過設(shè)計(jì)值 20 kN/m2。

第三層樓 6 層貨架區(qū)使用荷載約為 16.2 kN/m2，2 層貨架區(qū)使用荷載為 8.4 kN/m2，三層樓面使用荷載未超過設(shè)計(jì)值 20 kN/m2。

3.2 房屋傾斜和相對高差

主體結(jié)構(gòu)、外圍護(hù)墻無明顯的不均勻沉降。

3.3 底層地坪變形和裂縫損傷

底層地坪不均勻沉降明顯（軸線位置地坪相對較高，跨中相對較低，跨內(nèi)呈網(wǎng)兜狀），地坪裂縫損傷較多，地坪裂縫集中在軸線區(qū)域、梁邊或梁頂?shù)姆謧}縫位置，現(xiàn)有的地坪裂縫主要由于回填土較厚引起。本房屋室內(nèi)外高差 1.2 m，相對于建造前的天然地坪，室內(nèi)地坪墊高約 1.5 m，回填土較厚。地面墊高、回填土較厚引起的變形包括自身壓實(shí)產(chǎn)生的變形、堆土荷載增加引起的軟弱下臥層變形，在地面未堆載區(qū)的情況下，地面也會產(chǎn)生明顯的壓縮和沉降變形。大面積地面墊高引起的地面沉降較大、且在較長時(shí)期內(nèi)難以穩(wěn)定，在地面不堆載的情況下也會產(chǎn)生明顯沉降，對周邊環(huán)境也有一定影響，填土越厚、地面沉降變形越大，地坪荷載較大的區(qū)域地面變形較大。

本房屋主體結(jié)構(gòu)采用獨(dú)立承臺+樁基礎(chǔ)，在地坪面的軸線位置有框架梁，柱承臺、底層框架梁等位置的沉降變形相對較小，跨中回填土區(qū)域的沉降變形較大，故柱承臺、底層框架梁等軸線位置與跨中回填土位置產(chǎn)生明顯沉降差，造成地坪變形嚴(yán)重、局部傾斜、裂縫等損傷。

底層貨架區(qū)的局部地坪使用荷載較大(未超過設(shè)計(jì)使用荷載)，地坪變形和裂縫損傷較嚴(yán)重，過大的地坪變形已經(jīng)造成鋼貨架構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)等嚴(yán)重變形、損傷。

3.4 樓面梁和隔墻裂縫

第三層樓面梁有部分裂縫，根據(jù)其特征分析，主要是混凝土材料收縮裂縫。本房屋的跨度相對較大、樓面使用荷載較大、梁也相對較大，較易產(chǎn)生收縮裂縫。

第二層樓隔墻裂縫屬常見的施工缺陷。

3.5 裂縫損傷對結(jié)構(gòu)安全、使用功能的影響

現(xiàn)有的底層地坪變形和裂縫、樓面梁裂縫、銹蝕、隔墻裂縫、外墻鋁板起皮等不影響主體結(jié)構(gòu)安全，但底層地坪影響房屋的使用功能(目前已經(jīng)不能按照設(shè)想堆載)，樓梯銹蝕影響其耐久性。過大的地坪變形已經(jīng)造成鋼貨架構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)等嚴(yán)重變形、損傷，鋼貨架存在嚴(yán)重的安全隱患。此外，鋼貨架本身也存在螺栓缺失等問題，不適合繼續(xù)使用。

4 結(jié) 語

（1）現(xiàn)場使用情況調(diào)查結(jié)果表明，各層倉庫的使用荷載均未超過設(shè)計(jì)值。

（2）該物流倉庫的底層地坪變形較大，在無長期使用荷載的通道區(qū)也有變形，鋼貨架區(qū)的底層地坪變形最大。房屋損傷包括底層地坪裂縫和鋼貨架變形、樓面梁裂縫、鋼梯銹蝕、外墻鋁板膜起皮、室內(nèi)隔墻接縫等。目前，底層地坪變形和裂縫、貨架變形和損傷(地坪變形引起)等問題較嚴(yán)重。

（3）底層地坪變形裂縫主要由較厚的回填土引起，局部區(qū)域使用荷載較大對地坪變形損傷也有影響。

（4）底層地坪變形已經(jīng)影響了倉庫的使用功能，過大的地坪變形還造成鋼貨架構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)等嚴(yán)重變形、損傷，鋼貨架存在嚴(yán)重的安全隱患。此外，鋼貨架還存在螺栓缺失等問題，不適合繼續(xù)使用。室外鋼梯銹蝕影響鋼梯的耐久性。

（5）對倉庫存在的問題應(yīng)進(jìn)行必要的維修處理，底層地坪可采用壓密注漿加固地基、重做配筋混凝土地坪或其他有效方法進(jìn)行處理。維修處理應(yīng)由有資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位和施工單位承擔(dān)。