某砖混结构顶层墙体和屋面裂缝原因分析

崔锡锐

山西省工业设备安装集团有限公司，山西 太原 030032

1 工程概况

某四层砖混结构建筑建造于上世纪90年代。该楼总长为61.68m，总宽为14.88m，总建筑面积约为3710m2。该楼主体为四层砌体结构，局部为五层，一层层高为3.6m，二至四层层高均为3.3m，五层层高为3.6m，四层南侧为现浇混凝土女儿（1.0m高），北侧为砖砌体女儿墙，室内外高差0.45m。

该楼基础形式为钢筋混凝土筏板基础，属于横墙承重体系，屋面南侧悬挑板及个别房间采用现浇板，其余楼盖、屋盖均采用钢筋混凝土预制板。

经现场检测，楼结构体系完整，设有圈梁、构造柱。基础及上部混凝土均采用C20，墙体外墙及门厅楼梯间为370墙，内墙为240墙，卫生间局部为120墙。±0.000标高以下采用用MU10机红砖，M10水泥砂浆砌筑，±0.000标高至二层处采用用MU10机红砖，M10混合砂浆砌筑，二层及以上采用MU7.5机砖，M5混合砂浆砌筑。

经了解，去年甲方对该楼屋面做了保温和防水修缮工程，并于今年春节期间陆续发现四层南侧墙体和屋盖顶棚出现了裂缝，四层南侧墙体和屋盖裂缝位置图见图1。到目前为止，屋盖的顶棚裂缝抹灰仍在继续脱落，且墙体开裂现象仍有发展趋势。

图1 四层南侧墙体和屋盖裂缝位置图

2 裂缝情况现场调查

根据现场排查，该楼四层南侧墙体和屋面裂缝损伤存在明显的规律性，主要表现为：墙体裂缝主要集中在南侧横墙端部上端，为斜裂缝，并且根据现场条件，抽取中部几处裂缝较宽的墙体进行了装饰抹灰层的剔凿。剔凿发现露出砌体墙后，发现裂缝主要位于砖砌体灰缝处（灰缝抗拉强度较弱），且发现砖块存在裂缝，墙体裂缝宽度介于0.2～2.2mm；屋面板裂缝均位于靠近外墙1.2m处，即两块预制板的拼接处，裂缝宽度介于0.3～1.3mm。据甲方工作人员介绍，屋内地面经常会从楼板裂缝处掉下灰渣，说明屋面预制板之间的裂缝还在不断发展中，此处结构变形还在发展中。

3 四层南侧墙体和屋面裂缝原因分析

(1)原设计该楼南侧外墙里侧楼板为东西方向铺设预制板，外侧悬挑板板为现浇混凝土板，嵌固于外墙顶部圈梁上，圈梁和内侧预制板没有可靠的连接，也就是说屋面外侧悬挑造型楼板和内侧预制板不是一个整体，构造上达不到相互平衡的作用（见图2）。

图2 四层南侧悬挑部位做法

(2)去年该楼屋面做了保温和防水修缮工程，并未去除原保温防水层，直接在原屋面做法上增加新的保温和防水层，使屋面荷载整体进一步增加，外侧悬挑造型的水平悬挑板上的荷载也相应增加。加之春节前下了场大雪，当时悬挑板上的荷载（F=恒+活）达到了最大值，悬挑板外翻的力矩M=F×L达到了最大值，超过了原结构对其的最大平衡力矩，悬挑造型向下翻转倾覆的趋势变为了实际的微小翻转倾覆变形，悬挑板生根的外墙上部圈梁随之发生向外微小的转动，同时带动内侧相邻的预制楼板（从外向内第一个预制板）发生轻微的转动，导致屋盖第一块预制板和相邻预制板的板底抹灰装饰层出现都出现了缝隙。目前屋顶预制板间的裂缝还在发展中，说明屋顶悬挑造型的向外的翻转倾覆变形还在继续进行中［1］。

(3)该楼结构为砖混结构，并按设计要求设置了圈梁和构造柱，把砌体结构连为一个整体。悬挑造型的外翻带动了与之相连墙顶圈梁的外翻，圈梁和竖向构造柱在横纵墙交接处相连，圈梁和构造柱为现浇的整体，而构造柱通过马牙槎和水平钢筋连为一个整体。所以，悬挑造型的外翻转动带动了圈梁转动，圈梁转动带动了横纵墙交接处的构造柱顶部向外的变形，构造柱顶向外的变形又带动了与之相连的横墙墙体上部产生了斜裂缝。从现场检测看，墙体装饰层裂缝小的墙体，结构墙体未出现裂缝；墙体装饰层裂缝大的墙体，已出现结构墙体机红砖和砂浆被拉裂破坏，并在持续发展变化中［2］。

4 建议

(1)由于该楼建设时期设计和施工工艺水平所限，外侧悬挑造型的悬挑板（现浇板）并未和墙内楼板（预制板）形成一个整体，南侧外墙顶两边的内外楼板达不到相互平衡。建议拆除外侧悬挑造型，卸掉屋面外挑荷载，并在原外墙处直接砌筑与北侧同高的女儿墙，构造柱继续延伸到新砌女儿墙标高处，女儿墙顶设置钢筋混凝土压顶，屋面防水做法恢复。

(2)墙体斜裂缝处理：只是装饰层破坏的墙体直接修补装饰层即可；结构墙体也产生裂缝的缝内部灌环氧树脂砂浆处理，裂缝墙体两侧高延性混凝土或聚合物砂浆加固处理（裂缝两侧加网片）。

(3)鉴于该楼目前4层南侧墙体和屋面裂缝还在继续发展，需要马上进行处理。