某排架結構廠房墻體裂縫原因鑒定

王嵐嵐，高 波，黃 健

（江蘇科永和工程建設質量檢測鑒定中心有限公司，江蘇 南京 211100）

0 引言

排架結構作為一種相對簡單的結構形式，在中小型生產企業中得到廣泛的應用。但在實際工程中，往往缺少必要的施工質量控制程序，因此帶來墻體開裂、基礎下沉等一系列的工程質量問題，影響廠房正常使用，給企業帶來經濟損失。本文以某排架結構廠房為例，分析了該廠房墻體裂縫生成原因，以供類似工程的建設單位、勘查、設計、施工單位參考。

1 工程概況

某廠房為單層排架結構，層高 9.9 m，窗洞口尺寸約 3 600 mmh 1 600 mm，建筑面積約 2 340 m2，設計為 1～15 軸，實際為 1～14 軸。混凝土強度等級為 C25，混凝土空心磚強度等級為 MU10。該廠房建造日期為 2017 年，目前作為倉庫使用，墻體開裂明顯。廠房外觀如圖 1 所示，平面示意圖如圖 2 所示。

圖1 建筑外觀

圖2 廠房平面示意圖（單位：mm）

2 現場勘驗

2.1 裂縫檢查

該廠房圍護墻體開裂嚴重，對裂縫分布情況進行檢查，裂縫分布示意圖如圖 3～圖 5 所示，部分墻面被堆物遮擋，檢查結果如下。

圖3 西面墻裂縫分布示意圖（單位：mm）

圖4 東面墻裂縫分布示意圖（單位：mm）

圖5 北面墻裂縫分布示意圖（單位：mm）

1）墻體存在水平裂縫，鏟除墻體抹灰層，可見墻體沿水平灰縫開裂（見圖 6）。

圖6 墻面裂縫

2）墻體存在明顯變形，底層窗洞兩側墻體混凝土多孔磚開裂，裂縫已貫穿墻體；底層窗戶型材已受壓變形，部分照片如圖 7～圖 8 所示。

圖7 混凝土空心磚開裂

圖8 底層窗戶型材變形

3）F/1-2 軸、E-F/1 軸墻體出現明顯斜裂縫，裂縫延伸至混凝土基礎梁，部分照片如圖 9 所示；E-F/14 軸、F/13-14 軸墻體出現明顯斜裂縫，但基礎梁未見開裂，如圖 10 所示。

圖9 基礎梁斜裂縫

圖10 墻面斜裂縫

4）F/14 軸、F/1 軸位置填充墻與排架柱脫開嚴重，其中 E-F/1 軸墻體頂部圈梁與 F/1 軸排架柱柱頂錨固處混凝土已受拉破壞，部分照片如圖 11 所示。

圖11 填充墻與排架柱脫開嚴重、混凝土破壞

5）E/1 軸抗風柱與屋蓋剛性系桿連接處已破損，柱身上部向西側傾斜明顯，并已斷裂，部分照片如圖 12 所示。

圖12 E/1軸抗風柱斷裂

2.2 基礎做法檢查

抽取 F/14 軸、F/10 軸、F/6 軸、F/4 軸進行開挖檢查基礎做法，檢查結果如表 1 所示，地圈梁下用建筑垃圾回填，部分照片如圖 13～14 所示；獨立基礎設計剖面圖如圖 15 所示；磚墻基礎設計剖面圖如圖 16 所示，實際做法示意圖如圖 17 所示。

圖13 F/14 軸基礎

圖14 F/4 軸基礎

圖17 墻下混凝土梁承載示意圖

表1 基礎尺寸檢查結果

圖15 獨立基礎剖面圖（單位：mm）

圖16 磚墻基礎剖面圖（單位：mm）

圖17 墻下混凝土梁承載示意圖

3 結構及材料檢測

3.1 廠房垂直度檢測

對該廠房排架柱、抗風柱垂直度進行檢測，檢測結果如表 2 所示。

表2 垂直度檢測結果

3.2 混凝土強度檢測

采用鉆芯法對該廠房混凝土排架柱、抗風柱現齡期混凝土抗壓強度進行抽測，檢測結果如表 3 所示。

表3 混凝土抗壓強度檢測結果

3.3 墻體材料強度檢測

對該廠房墻體砌筑所用砌筑砂漿、磚強度進行檢測［3］。該廠房墻體砌筑砂漿粉化現象嚴重，強度低已不能正常取樣。砌墻磚不是設計要求黏土多孔磚，而是混凝土空心磚，磚易碎，取樣困難，為防止對墻體造成進一步損傷，故僅抽取 3 塊樣品進行抗壓強度檢測，檢測結果如表 4 所示。

表4 混凝土空心磚檢測結果

4 檢測結果分析

4.1 基礎做法分析

本次鑒定共抽測承臺基礎四處，其中 F/14 軸承臺基礎設計尺寸為 2 200 mmh 1 800 mm，實測坡底邊尺寸為2 200 mmh 2 200 mm，但該承臺尺寸小于坡面尺寸（存在內縮小現象）；F/10 軸、F/6 軸、F/4 軸承臺基礎坡底邊尺寸實測結果為 2 600 mmh 2 200 mm，滿足該廠房設計尺寸2 600 mmh 2 200 mm 的要求。

該廠房 F/1-2 軸、E-F/1 軸出現斜向 1/F 軸斜裂縫，裂縫連貫墻體以及基礎梁，說明 F/1 軸承臺基礎已出現明顯不均勻沉降；F/14 軸承臺基礎東側為軟弱土，北側地下水位已高至承臺坡底，該軸線排架柱向東傾斜 30 mm，向北傾斜 59 mm，說明 F/14 軸承臺基礎已明顯向地基弱側沉降。

該廠房實際開挖檢查結果顯示為軟弱地基，不能滿足基礎地耐力特征值 180 kPa 要求，且未做地基處理；排架柱之間墻體基礎設計做法將上部荷載傳遞至墻下地基，實際做法由墻下混凝土梁承載并最終傳遞至承臺地基，與設計做法不符；承臺基礎埋深設計要求為地圈梁上皮標高以下 2.540 m，實際做法為墻下混凝土梁上皮標高下約 2.100 m，基礎埋深不滿足設計要求。

綜上所述：該廠房軟弱地基未做處理；墻下基礎做法與設計不符，改變了荷載傳遞方式，增大了承臺地基實際承載，加之基礎埋深不滿足設計要求，造成地基承載能力不足產生沉降。

4.2 結構及材料強度結果分析

該廠房 1 層 7/F 軸排架柱、1 層 8/F 軸排架柱側向位移超過 GB 50204－2015《混凝土結構工程施工質量驗收規范》表 8.3.2 條“全高H≤300 m，垂直度允許偏差（H/30 000+20）mm”規定。

本次鑒定鉆取排架柱、抗風柱混凝土芯樣共 20 個，芯樣抗壓強度 14.6～35.0 MPa，所檢構件現齡期混凝土抗壓強度推定值為 17.0 MPa，不能滿足設計強度等級C 25 要求。

該廠房墻體砌筑砂漿強度低，所檢混凝土空心磚抗壓強度單塊最大值為 5.82 MPa，不能滿足設計強度等級 MU10 要求。

5 裂縫產生原因鑒定

該廠房墻體砌筑砂漿強度低，所檢混凝土空心磚抗壓強度不能滿足設計強度等級 MU10 要求。廠房層高9.9 m，墻體自重較大，加之窗側墻體受壓面積小，致使窗側墻體受壓變形、開裂。

該廠房地基承載能力不足，引起承臺不均勻沉降，墻體出現斜向沉降裂縫。

該廠房墻體基礎未按設計做法施工，墻體底部混凝土梁在上部荷載作用下產生下撓變形，加之墻體材料強度低，抗變形能力差，造成墻體在沉降、下撓等變形作用下沿灰縫開裂。

該廠房 1/E 軸抗風柱單個芯樣抗壓強度值為15.0 MPa，不滿足設計強度等級 C25，柱身強度低，在剛性系桿水平推力作用下，柱身向西傾斜，頂部已折斷。

6 結語

綜上，該工程墻體嚴重開裂，歸根結底在于施工單位未能嚴格按圖施工。建設單位、設計單位亦未能做到按相關法律、規范要求對其分部分項工程進行驗收，最后導致整個工程質量失控，產生不良后果。因此，從建設單位、到勘查設計單位、到施工單位應務必按照《中華人民共和國建筑法》（中華人民共和國主席令第 91 號）《建設工程質量管理條例》（中華人民共和國國務院令第 279 號）及施工質量驗收規范等進行建設工程的實施，避免造成安全、質量事故。Q