某排架结构厂房墙体裂缝原因鉴定

王岚岚，高 波，黄 健

（江苏科永和工程建设质量检测鉴定中心有限公司，江苏 南京 211100）

0 引言

排架结构作为一种相对简单的结构形式，在中小型生产企业中得到广泛的应用。但在实际工程中，往往缺少必要的施工质量控制程序，因此带来墙体开裂、基础下沉等一系列的工程质量问题，影响厂房正常使用，给企业带来经济损失。本文以某排架结构厂房为例，分析了该厂房墙体裂缝生成原因，以供类似工程的建设单位、勘查、设计、施工单位参考。

1 工程概况

某厂房为单层排架结构，层高 9.9 m，窗洞口尺寸约 3 600 mmh 1 600 mm，建筑面积约 2 340 m2，设计为 1～15 轴，实际为 1～14 轴。混凝土强度等级为 C25，混凝土空心砖强度等级为 MU10。该厂房建造日期为 2017 年，目前作为仓库使用，墙体开裂明显。厂房外观如图 1 所示，平面示意图如图 2 所示。

图1 建筑外观

图2 厂房平面示意图（单位：mm）

2 现场勘验

2.1 裂缝检查

该厂房围护墙体开裂严重，对裂缝分布情况进行检查，裂缝分布示意图如图 3～图 5 所示，部分墙面被堆物遮挡，检查结果如下。

图3 西面墙裂缝分布示意图（单位：mm）

图4 东面墙裂缝分布示意图（单位：mm）

图5 北面墙裂缝分布示意图（单位：mm）

1）墙体存在水平裂缝，铲除墙体抹灰层，可见墙体沿水平灰缝开裂（见图 6）。

图6 墙面裂缝

2）墙体存在明显变形，底层窗洞两侧墙体混凝土多孔砖开裂，裂缝已贯穿墙体；底层窗户型材已受压变形，部分照片如图 7～图 8 所示。

图7 混凝土空心砖开裂

图8 底层窗户型材变形

3）F/1-2 轴、E-F/1 轴墙体出现明显斜裂缝，裂缝延伸至混凝土基础梁，部分照片如图 9 所示；E-F/14 轴、F/13-14 轴墙体出现明显斜裂缝，但基础梁未见开裂，如图 10 所示。

图9 基础梁斜裂缝

图10 墙面斜裂缝

4）F/14 轴、F/1 轴位置填充墙与排架柱脱开严重，其中 E-F/1 轴墙体顶部圈梁与 F/1 轴排架柱柱顶锚固处混凝土已受拉破坏，部分照片如图 11 所示。

图11 填充墙与排架柱脱开严重、混凝土破坏

5）E/1 轴抗风柱与屋盖刚性系杆连接处已破损，柱身上部向西侧倾斜明显，并已断裂，部分照片如图 12 所示。

图12 E/1轴抗风柱断裂

2.2 基础做法检查

抽取 F/14 轴、F/10 轴、F/6 轴、F/4 轴进行开挖检查基础做法，检查结果如表 1 所示，地圈梁下用建筑垃圾回填，部分照片如图 13～14 所示；独立基础设计剖面图如图 15 所示；砖墙基础设计剖面图如图 16 所示，实际做法示意图如图 17 所示。

图13 F/14 轴基础

图14 F/4 轴基础

图17 墙下混凝土梁承载示意图

表1 基础尺寸检查结果

图15 独立基础剖面图（单位：mm）

图16 砖墙基础剖面图（单位：mm）

图17 墙下混凝土梁承载示意图

3 结构及材料检测

3.1 厂房垂直度检测

对该厂房排架柱、抗风柱垂直度进行检测，检测结果如表 2 所示。

表2 垂直度检测结果

3.2 混凝土强度检测

采用钻芯法对该厂房混凝土排架柱、抗风柱现龄期混凝土抗压强度进行抽测，检测结果如表 3 所示。

表3 混凝土抗压强度检测结果

3.3 墙体材料强度检测

对该厂房墙体砌筑所用砌筑砂浆、砖强度进行检测［3］。该厂房墙体砌筑砂浆粉化现象严重，强度低已不能正常取样。砌墙砖不是设计要求黏土多孔砖，而是混凝土空心砖，砖易碎，取样困难，为防止对墙体造成进一步损伤，故仅抽取 3 块样品进行抗压强度检测，检测结果如表 4 所示。

表4 混凝土空心砖检测结果

4 检测结果分析

4.1 基础做法分析

本次鉴定共抽测承台基础四处，其中 F/14 轴承台基础设计尺寸为 2 200 mmh 1 800 mm，实测坡底边尺寸为2 200 mmh 2 200 mm，但该承台尺寸小于坡面尺寸（存在内缩小现象）；F/10 轴、F/6 轴、F/4 轴承台基础坡底边尺寸实测结果为 2 600 mmh 2 200 mm，满足该厂房设计尺寸2 600 mmh 2 200 mm 的要求。

该厂房 F/1-2 轴、E-F/1 轴出现斜向 1/F 轴斜裂缝，裂缝连贯墙体以及基础梁，说明 F/1 轴承台基础已出现明显不均匀沉降；F/14 轴承台基础东侧为软弱土，北侧地下水位已高至承台坡底，该轴线排架柱向东倾斜 30 mm，向北倾斜 59 mm，说明 F/14 轴承台基础已明显向地基弱侧沉降。

该厂房实际开挖检查结果显示为软弱地基，不能满足基础地耐力特征值 180 kPa 要求，且未做地基处理；排架柱之间墙体基础设计做法将上部荷载传递至墙下地基，实际做法由墙下混凝土梁承载并最终传递至承台地基，与设计做法不符；承台基础埋深设计要求为地圈梁上皮标高以下 2.540 m，实际做法为墙下混凝土梁上皮标高下约 2.100 m，基础埋深不满足设计要求。

综上所述：该厂房软弱地基未做处理；墙下基础做法与设计不符，改变了荷载传递方式，增大了承台地基实际承载，加之基础埋深不满足设计要求，造成地基承载能力不足产生沉降。

4.2 结构及材料强度结果分析

该厂房 1 层 7/F 轴排架柱、1 层 8/F 轴排架柱侧向位移超过 GB 50204－2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》表 8.3.2 条“全高H≤300 m，垂直度允许偏差（H/30 000+20）mm”规定。

本次鉴定钻取排架柱、抗风柱混凝土芯样共 20 个，芯样抗压强度 14.6～35.0 MPa，所检构件现龄期混凝土抗压强度推定值为 17.0 MPa，不能满足设计强度等级C 25 要求。

该厂房墙体砌筑砂浆强度低，所检混凝土空心砖抗压强度单块最大值为 5.82 MPa，不能满足设计强度等级 MU10 要求。

5 裂缝产生原因鉴定

该厂房墙体砌筑砂浆强度低，所检混凝土空心砖抗压强度不能满足设计强度等级 MU10 要求。厂房层高9.9 m，墙体自重较大，加之窗侧墙体受压面积小，致使窗侧墙体受压变形、开裂。

该厂房地基承载能力不足，引起承台不均匀沉降，墙体出现斜向沉降裂缝。

该厂房墙体基础未按设计做法施工，墙体底部混凝土梁在上部荷载作用下产生下挠变形，加之墙体材料强度低，抗变形能力差，造成墙体在沉降、下挠等变形作用下沿灰缝开裂。

该厂房 1/E 轴抗风柱单个芯样抗压强度值为15.0 MPa，不满足设计强度等级 C25，柱身强度低，在刚性系杆水平推力作用下，柱身向西倾斜，顶部已折断。

6 结语

综上，该工程墙体严重开裂，归根结底在于施工单位未能严格按图施工。建设单位、设计单位亦未能做到按相关法律、规范要求对其分部分项工程进行验收，最后导致整个工程质量失控，产生不良后果。因此，从建设单位、到勘查设计单位、到施工单位应务必按照《中华人民共和国建筑法》（中华人民共和国主席令第 91 号）《建设工程质量管理条例》（中华人民共和国国务院令第 279 号）及施工质量验收规范等进行建设工程的实施，避免造成安全、质量事故。Q