某综合楼质量事故的分析与处理

某综合楼质量事故的分析与处理

吴湘晖

中南大学土木建筑学院 湖南 长沙 410075

摘要：本文从结构的受力分析入手，得出某综合楼使用后产生裂缝的原因。提出了合理的解决方案，实施表明取得了良好的效果。 关键词：综合楼 质量事故 分析与处理1 建筑物概况

某综合楼为六层框架结构，东西两端的楼梯间为砖混结构，外墙为粘土砖墙，内部填充墙为自制珍珠粉水泥空心砖墙，底层和屋顶层设有圈梁，中间每隔一层设有圈梁。底层层高4.2m，其余各层层高均为3.3m，全高23.5m，建筑面积为3586m2。综合楼场地地质条件良好。整个建筑物均处于挖方地域，土质属残积粘土，地下水位较低。施工正值少雨季节，施工条件良好。

建筑物基础均置于残积粘土层上。框架柱基为独立基础，埋深1.2m至1.5m，墙基为条形基础，埋深0.9m至1.2m。基坑均为人工开挖。

综合楼于1996年开工兴建，97年7月竣工，98年投入使用。底层用作商场、饭店，以上各层分别用作招待所客房、公司办公室、娱乐厅、会议室等，使用后不久，相继发现墙体开裂、屋顶漏水等病害。 2 存在的主要质量问题

经现场调查，确认本综合楼存在下列主要

病害：

（1）二楼悬挑梁上的填充墙体裂缝

此种裂缝宽约2.2～3.0mm，长度2m～3m，主要分布在二楼（见图1），部分裂缝沿灰缝裂开，有的区段则将砖块拉断。通常，一块墙面上仅出现唯一一条裂缝，极个别墙面则出现两条平行的斜裂缝。据使用部门工作人员回忆，房屋投入使用不入即发现有此裂缝，只是当初裂缝宽度较小。

三楼悬挑梁裂缝宽2.2mm二楼悬挑梁

图1 二楼悬挑梁上的填充墙体裂缝示意图

（2）六楼悬挑梁上填充墙体斜裂缝

六楼悬挑梁上墙体斜裂缝的倾斜方向与二楼填充墙裂缝的方向正好相反（见图2）。

屋顶裂缝宽3mm六楼悬挑梁

图2 六楼悬挑梁上填充墙体斜裂缝示意图

（3）东头楼梯间预制屋面板在框架梁上的支承处发生水平错位

此种预制屋面板一端支承于东山墙，另一端支承于框架梁上。在靠南的一大段内，在梁上的支承处发生明显的错位，错位在沿着轴的东侧连续延伸，错位宽度7.5mm。此种错位始自距框架中柱北侧90cm处，亦即始自支承水池的现浇梁以南170cm处，一直延至南端。 （4）东山墙水平裂缝

东山墙在顶层圈梁下方，即在女儿墙顶下约1.4m处有一条水平裂缝，在地面处可以肉眼清楚看出裂缝的存在。裂缝位于山墙的中部，约占山墙全宽的三分之二。

此外，楼梯歇台现浇板还有若干条细小裂纹，宽度在0.2mm以内。 3 病害形成原因与病害性质分析 （1）二楼悬挑梁上的填充墙体裂缝

根据施工日记记载和主办施工技术人员提供的信息，填充墙的施工工艺是从二楼开始填充，而后再填充三楼，四楼，依次类推。在填

充墙砌筑操作上要求二楼填充墙砌体顶面与三楼挑梁下缘顶紧。这样一来，使得二楼挑梁在三楼填充墙砌筑时与三楼挑梁共同工作，以承受三楼填充墙砌体的重量，而导致二楼挑梁过载。二楼挑梁在其本身上的填充墙重力作用产生了挠曲，在三楼填充墙加上后，使挠曲累加，

众所周知，悬臂梁的挠度是很大的，这就造成

二楼填充墙体产生较大剪切变形，因而出现较大的主拉应力。加上填充墙采用的自制珍珠粉水泥空心砖，其尺寸较大400?400?190(mm)，竖向灰逢无法填满，且空心砖自身强度亦很低，这就使填充墙墙体抗拉强度低，以致在较大主拉应力作用下开裂。从裂缝下端终点的位置亦可看出（见图3），裂缝正是在悬挑梁挠度曲线曲率较大处开始的。斜裂缝终点距挑梁锚固端的距离L，一般为80-120厘米之间。

填充墙体斜裂缝斜裂缝终点挑梁挠度曲线 图3 挑梁挠度曲线示意图

有些装修设备等重量可能在设计中也未估计到。这些设施系加在挑梁的端部，对挠曲的影响更是显著。

三楼，四楼，五楼，六楼的挑梁，它们因为二楼挑梁与其共同工作，二楼挑梁分担了他们承受荷载的一部分，因而它们的挠度理应比设计计算的挠度值还要小。故它们上面的填充墙体均未出现此种斜裂缝。这也从另一个侧面证实了上述裂缝形成的原因分析是合理的，是符合实际的。

鉴于填充墙的功能仅在分割空间并不是承重结构，故此种裂缝从性质上说，它们本身与结构受力的安全度无关，但对结构的整体性以及在使用条件仍有一定程度的影响。

二楼挑梁的挠度经检测证实比较明显。但是挑梁根部的混凝土并没有发现裂纹。经用放大镜仔细搜索，也未发现任何裂缝。表明挑梁的强度是足够的。只是在过载的作用下，其刚度显得不足，致使挠度偏大。

（2）六楼悬挑梁上填充墙体斜裂缝

六楼墙体裂缝也是主拉应力引起的，但裂

缝并不是挠曲过度所造成的，相反，由于填充墙随挑梁挠曲而向下的位移受到约束，因而不能跟随挑梁挠曲而向下变位，以致出现如图4所示的主拉应力。

屋顶斜裂缝主拉应力方向填充主拉应墙力方向体 挑梁的初始位置挠曲后的挑梁

图4 主拉应力方向示意图

（3）预制屋面板在支承处错位

这是一种常见的病害现象，主要是由于屋面受日照温度伸缩引起。 （4）东山墙水平裂缝

女儿墙根部与屋面连接处的墙面出现温度裂缝也是常见病害。温度变化引起变形，变形受到约束而产生应力，应力水平达到材料抗拉强度极限时，材料裂开，应力立即释放。此种温度应力引起的裂缝并非结构承受力不够的标志，它与结构承载力无关，属于无害裂缝。 4 鉴定意见及加固整治方案

由上分析可知：本综合楼二楼挑梁上填充墙的裂缝属工艺，材料，荷载等因素综合作用所造成。六楼挑梁上填充墙的裂缝是由于构造原因引起，屋顶及东山墙的病害是环境温度所致。上述病害与主体框架结构的承载能力安全度无关。但它们对建筑物的整体性，耐久性以及在使用条件上均会产生一定程度的影响，应各粘贴一块钢板。粘胶采用JGN型建筑结构胶。

2、六楼挑梁上的填充墙处理先采用打浆填实

裂缝，然后挂网水泥砂浆粉刷，表面涂888。 3、屋面板支承错位的加固处理。

予以加固处理。

鉴于所有各类裂缝经监测除受屋顶温变影响显著的部位外，其宽度，长度均已稳定，观测数据见附录。现提出加固整治方案如下： 1、二楼挑梁上填充墙裂缝的加固整治方案

（1）对墙体裂缝采用挂网水泥砂浆粉刷的办法进行处理；

（2）对二楼所有挑梁均采用粘钢加固。钢板尺寸为：5?600?1500mm，每根挑梁两侧

（1）在纵墙断裂位置将裂缝修理整齐，成为一条规则的竖缝，然后按伸缩缝处理； （2）在处理屋面漏水（雨）时，在屋面板支承错位处按伸缩缝的构造处理即可； （3）东山墙裂缝采用白色水泥砂浆钩缝处理。