崔錫銳
山西省工業(yè)設(shè)備安裝集團(tuán)有限公司,山西 太原 030032
某四層磚混結(jié)構(gòu)建筑建造于上世紀(jì)90年代。該樓總長為61.68m,總寬為14.88m,總建筑面積約為3710m2。該樓主體為四層砌體結(jié)構(gòu),局部為五層,一層層高為3.6m,二至四層層高均為3.3m,五層層高為3.6m,四層南側(cè)為現(xiàn)澆混凝土女兒(1.0m高),北側(cè)為磚砌體女兒墻,室內(nèi)外高差0.45m。
該樓基礎(chǔ)形式為鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ),屬于橫墻承重體系,屋面南側(cè)懸挑板及個(gè)別房間采用現(xiàn)澆板,其余樓蓋、屋蓋均采用鋼筋混凝土預(yù)制板。
經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),樓結(jié)構(gòu)體系完整,設(shè)有圈梁、構(gòu)造柱?;A(chǔ)及上部混凝土均采用C20,墻體外墻及門廳樓梯間為370墻,內(nèi)墻為240墻,衛(wèi)生間局部為120墻。±0.000標(biāo)高以下采用用MU10機(jī)紅磚,M10水泥砂漿砌筑,±0.000標(biāo)高至二層處采用用MU10機(jī)紅磚,M10混合砂漿砌筑,二層及以上采用MU7.5機(jī)磚,M5混合砂漿砌筑。
經(jīng)了解,去年甲方對(duì)該樓屋面做了保溫和防水修繕工程,并于今年春節(jié)期間陸續(xù)發(fā)現(xiàn)四層南側(cè)墻體和屋蓋頂棚出現(xiàn)了裂縫,四層南側(cè)墻體和屋蓋裂縫位置圖見圖1。到目前為止,屋蓋的頂棚裂縫抹灰仍在繼續(xù)脫落,且墻體開裂現(xiàn)象仍有發(fā)展趨勢(shì)。
圖1 四層南側(cè)墻體和屋蓋裂縫位置圖
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)排查,該樓四層南側(cè)墻體和屋面裂縫損傷存在明顯的規(guī)律性,主要表現(xiàn)為:墻體裂縫主要集中在南側(cè)橫墻端部上端,為斜裂縫,并且根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件,抽取中部幾處裂縫較寬的墻體進(jìn)行了裝飾抹灰層的剔鑿。剔鑿發(fā)現(xiàn)露出砌體墻后,發(fā)現(xiàn)裂縫主要位于磚砌體灰縫處(灰縫抗拉強(qiáng)度較弱),且發(fā)現(xiàn)磚塊存在裂縫,墻體裂縫寬度介于0.2~2.2mm;屋面板裂縫均位于靠近外墻1.2m處,即兩塊預(yù)制板的拼接處,裂縫寬度介于0.3~1.3mm。據(jù)甲方工作人員介紹,屋內(nèi)地面經(jīng)常會(huì)從樓板裂縫處掉下灰渣,說明屋面預(yù)制板之間的裂縫還在不斷發(fā)展中,此處結(jié)構(gòu)變形還在發(fā)展中。
(1)原設(shè)計(jì)該樓南側(cè)外墻里側(cè)樓板為東西方向鋪設(shè)預(yù)制板,外側(cè)懸挑板板為現(xiàn)澆混凝土板,嵌固于外墻頂部圈梁上,圈梁和內(nèi)側(cè)預(yù)制板沒有可靠的連接,也就是說屋面外側(cè)懸挑造型樓板和內(nèi)側(cè)預(yù)制板不是一個(gè)整體,構(gòu)造上達(dá)不到相互平衡的作用(見圖2)。
圖2 四層南側(cè)懸挑部位做法
(2)去年該樓屋面做了保溫和防水修繕工程,并未去除原保溫防水層,直接在原屋面做法上增加新的保溫和防水層,使屋面荷載整體進(jìn)一步增加,外側(cè)懸挑造型的水平懸挑板上的荷載也相應(yīng)增加。加之春節(jié)前下了場(chǎng)大雪,當(dāng)時(shí)懸挑板上的荷載(F=恒+活)達(dá)到了最大值,懸挑板外翻的力矩M=F×L達(dá)到了最大值,超過了原結(jié)構(gòu)對(duì)其的最大平衡力矩,懸挑造型向下翻轉(zhuǎn)傾覆的趨勢(shì)變?yōu)榱藢?shí)際的微小翻轉(zhuǎn)傾覆變形,懸挑板生根的外墻上部圈梁隨之發(fā)生向外微小的轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)帶動(dòng)內(nèi)側(cè)相鄰的預(yù)制樓板(從外向內(nèi)第一個(gè)預(yù)制板)發(fā)生輕微的轉(zhuǎn)動(dòng),導(dǎo)致屋蓋第一塊預(yù)制板和相鄰預(yù)制板的板底抹灰裝飾層出現(xiàn)都出現(xiàn)了縫隙。目前屋頂預(yù)制板間的裂縫還在發(fā)展中,說明屋頂懸挑造型的向外的翻轉(zhuǎn)傾覆變形還在繼續(xù)進(jìn)行中[1]。
(3)該樓結(jié)構(gòu)為磚混結(jié)構(gòu),并按設(shè)計(jì)要求設(shè)置了圈梁和構(gòu)造柱,把砌體結(jié)構(gòu)連為一個(gè)整體。懸挑造型的外翻帶動(dòng)了與之相連墻頂圈梁的外翻,圈梁和豎向構(gòu)造柱在橫縱墻交接處相連,圈梁和構(gòu)造柱為現(xiàn)澆的整體,而構(gòu)造柱通過馬牙槎和水平鋼筋連為一個(gè)整體。所以,懸挑造型的外翻轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)了圈梁轉(zhuǎn)動(dòng),圈梁轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)了橫縱墻交接處的構(gòu)造柱頂部向外的變形,構(gòu)造柱頂向外的變形又帶動(dòng)了與之相連的橫墻墻體上部產(chǎn)生了斜裂縫。從現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)看,墻體裝飾層裂縫小的墻體,結(jié)構(gòu)墻體未出現(xiàn)裂縫;墻體裝飾層裂縫大的墻體,已出現(xiàn)結(jié)構(gòu)墻體機(jī)紅磚和砂漿被拉裂破壞,并在持續(xù)發(fā)展變化中[2]。
(1)由于該樓建設(shè)時(shí)期設(shè)計(jì)和施工工藝水平所限,外側(cè)懸挑造型的懸挑板(現(xiàn)澆板)并未和墻內(nèi)樓板(預(yù)制板)形成一個(gè)整體,南側(cè)外墻頂兩邊的內(nèi)外樓板達(dá)不到相互平衡。建議拆除外側(cè)懸挑造型,卸掉屋面外挑荷載,并在原外墻處直接砌筑與北側(cè)同高的女兒墻,構(gòu)造柱繼續(xù)延伸到新砌女兒墻標(biāo)高處,女兒墻頂設(shè)置鋼筋混凝土壓頂,屋面防水做法恢復(fù)。
(2)墻體斜裂縫處理:只是裝飾層破壞的墻體直接修補(bǔ)裝飾層即可;結(jié)構(gòu)墻體也產(chǎn)生裂縫的縫內(nèi)部灌環(huán)氧樹脂砂漿處理,裂縫墻體兩側(cè)高延性混凝土或聚合物砂漿加固處理(裂縫兩側(cè)加網(wǎng)片)。
(3)鑒于該樓目前4層南側(cè)墻體和屋面裂縫還在繼續(xù)發(fā)展,需要馬上進(jìn)行處理。