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《廣州建筑雜志》2014年第二期
1鑒定工作的依據(jù)和程序
2006年,建設(shè)部了《既有建筑幕墻安全維護(hù)管理辦法》(建質(zhì)[2006]291號(hào)文),用以指導(dǎo)和規(guī)范建筑幕墻的安全維護(hù)工作,對(duì)既有幕墻的保修和維護(hù)責(zé)任、維護(hù)和檢修、安全性鑒定、監(jiān)督管理等作出了明確的規(guī)定。各省市也紛紛和實(shí)施了更具體的地方性政策文件和技術(shù)性標(biāo)準(zhǔn),廣東省于2007年了《廣東省建設(shè)廳既有建筑幕墻安全維護(hù)管理實(shí)施細(xì)則》(粵建管字[2007]122號(hào)文),對(duì)廣東省的既有建筑幕墻安全維護(hù)工作作出了更詳細(xì)的規(guī)定。現(xiàn)階段進(jìn)行既有幕墻鑒定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),主要有GB50210《建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》,GB/T21086《建筑幕墻》,JGJ102《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》,JGJ/T139《玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》,JGJ133《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》等,廣東省于2011年了《建筑幕墻可靠性鑒定技術(shù)規(guī)程》(DBJ/T15-88),作為地方性標(biāo)準(zhǔn)使用。根據(jù)廣東省細(xì)則,符合以下條件的既有幕墻工程必須進(jìn)行安全性鑒定:(1)在建設(shè)部《玻璃幕墻設(shè)計(jì)、制作、施工安裝的若干技術(shù)規(guī)定》(建設(shè)[1994]776號(hào)文附件)前,即1995年以前建成的玻璃幕墻。(2)在《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ133-2001)實(shí)施前,即2001年6月以前建成的金屬與石材幕墻。(3)未按《建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50210-2001)進(jìn)行工程驗(yàn)收的玻璃幕墻和金屬與石材幕墻。(4)原設(shè)計(jì)或制造安裝過程中遺留下較嚴(yán)重的缺陷,需鑒定其實(shí)際承載能力的幕墻。(5)年久失修或已超過原設(shè)計(jì)使用年限需繼續(xù)使用的幕墻。既有建筑幕墻出現(xiàn)下列情形之一時(shí),其安全維護(hù)責(zé)任人應(yīng)主動(dòng)委托進(jìn)行安全性鑒定:(1)面板、連接構(gòu)件或局部墻面等出現(xiàn)異常變形、脫落、爆裂現(xiàn)象。(2)遭受臺(tái)風(fēng)、地震、雷擊、火災(zāi)、爆炸等自然災(zāi)害或突發(fā)事故而造成損壞。(3)相關(guān)建筑主體結(jié)構(gòu)經(jīng)檢測(cè)、鑒定存在安全隱患。另外特別規(guī)定:建筑幕墻工程自竣工驗(yàn)收交付使用后,原則上每十年進(jìn)行一次安全性鑒定。安全性鑒定應(yīng)委托具有檢查鑒定資質(zhì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行。既有建筑幕墻安全性鑒定按下列程序進(jìn)行:(1)受理委托。了解委托方提出的幕墻鑒定原因和要求,收集幕墻設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收(特別是隱蔽工程驗(yàn)收)和使用維護(hù)的圖紙、原始記錄等有關(guān)資料。(2)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。按資料核對(duì)實(shí)物,調(diào)查幕墻實(shí)際使用條件和內(nèi)外環(huán)境,查看已發(fā)現(xiàn)的問題的具體情況,聽取有關(guān)人員的意見。(3)制訂方案。綜合分析所收集的技術(shù)資料,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況,確定鑒定目的、范圍和內(nèi)容,制訂詳細(xì)的檢測(cè)、評(píng)估方案,提交委托方審核。(4)簽訂合同。與委托方協(xié)商確定幕墻鑒定方案,明確需委托方配合的有關(guān)工作,簽訂委托鑒定合同。(5)實(shí)施檢測(cè)。檢查幕墻結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)件及其連接構(gòu)造節(jié)點(diǎn),進(jìn)行必需的材料檢測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。(6)分析計(jì)算。進(jìn)行幕墻結(jié)構(gòu)體系受力分析,驗(yàn)算構(gòu)件的承載能力。(7)評(píng)估定級(jí)。對(duì)調(diào)查、檢測(cè)、驗(yàn)算的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行全面分析,綜合評(píng)定,確定鑒定等級(jí)。(8)鑒定報(bào)告。確定鑒定結(jié)論和處理建議,編制并提交鑒定報(bào)告。
2鑒定工作的主要內(nèi)容
幕墻作為建筑物外圍護(hù)墻,是由面板和支承體系及一系列配件附件等組合而成、附著在建筑物外立面的獨(dú)立的外墻系統(tǒng)。幕墻充當(dāng)建筑外立面并具備外墻的功能,如強(qiáng)度、剛度、防雨水滲漏、隔聲、防摩擦聲、采光、熱工、防火、防雷等。對(duì)既有幕墻進(jìn)行鑒定,就是針對(duì)其組成部分及整體系統(tǒng)的質(zhì)量狀態(tài)和功能狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià),以確定其質(zhì)量安全狀態(tài),給出鑒定結(jié)論和維護(hù)建議。與主體結(jié)構(gòu)可靠性的內(nèi)涵相一致,幕墻的可靠性是結(jié)構(gòu)安全性、適用性和耐久性的統(tǒng)稱,鑒定工作依工作量、側(cè)重點(diǎn)和深入程度的不同,既有幕墻鑒定分為安全性鑒定和正常使用性鑒定以及同時(shí)包含此兩種鑒定的可靠性鑒定。可靠性鑒定的主要內(nèi)容有:幕墻材料的檢查測(cè)試、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的檢查測(cè)試、設(shè)計(jì)復(fù)核及構(gòu)件的承載能力驗(yàn)算等環(huán)節(jié),以下作簡要介紹。
2.1材料的檢查測(cè)試材料的檢查測(cè)試應(yīng)先檢查其技術(shù)資料,核查質(zhì)量保證文件與現(xiàn)場(chǎng)材料及其相關(guān)參數(shù)的一致性。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)材料由于與時(shí)間有關(guān)的環(huán)境效應(yīng)或其他系統(tǒng)性因素影響可能導(dǎo)致性能退化時(shí),應(yīng)采用隨機(jī)抽樣的方法,在該種構(gòu)件中確定至少5個(gè)構(gòu)件作為檢測(cè)對(duì)象,并按現(xiàn)行的檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定其材料力學(xué)性能。材料的檢查測(cè)試,采用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和取樣實(shí)驗(yàn)室測(cè)試相結(jié)合的方式進(jìn)行。(1)金屬型材和板材的檢查:金屬型材和板材應(yīng)檢查外形尺寸、壁厚和板厚、表面處理層膜厚、表面腐蝕(銹蝕)、外觀質(zhì)量。型材壁厚和板厚重點(diǎn)檢查型材截面主要受力部位的厚度。(2)表面腐蝕(銹蝕)及外觀檢查:應(yīng)檢查鋁合金型材和板材與其他金屬型材的接觸部位是否有雙金屬腐蝕情況,重點(diǎn)檢查螺栓連接處、與主體結(jié)構(gòu)連接處和防雷連接點(diǎn)等部位,鋁合金型材和金屬板材表面防腐處理層的損壞及基材銹蝕情況。(3)玻璃的檢查:主要檢查內(nèi)容為:品種、厚度、邊長、外觀質(zhì)量、應(yīng)力、邊緣處理情況。中空玻璃還應(yīng)檢查粘接密封質(zhì)量和露點(diǎn)。玻璃邊緣處理方式的檢驗(yàn),采用目視觀察和手試的方法,檢查玻璃的磨邊、倒棱、倒角質(zhì)量,是否有缺棱、掉角等缺陷。檢查玻璃外觀質(zhì)量,表面是否有明顯的劃傷、損傷或霉變現(xiàn)象;夾層玻璃是否有分層、起泡、脫膠現(xiàn)象,脫膠的大小及部位;中空玻璃是否有起霧、結(jié)露和霉變現(xiàn)象;鍍膜玻璃是否有氧化、脫膜現(xiàn)象。當(dāng)玻璃出現(xiàn)異常破裂情況時(shí),應(yīng)綜合采用適當(dāng)?shù)臋z查方法和檢測(cè)方法,分析玻璃破裂的原因。(4)石材的檢查:主要檢查內(nèi)容有:品種、厚度、外觀質(zhì)量、邊緣處理情況及必需的物理力學(xué)性能。石材外觀質(zhì)量主要檢查是否有裂紋、邊緣缺棱、缺角、銹斑等缺陷和表面的風(fēng)化侵蝕現(xiàn)象。必要情況下在適當(dāng)部位抽取石材樣品進(jìn)行物理力學(xué)性能的檢測(cè):吸水率、抗彎強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度。當(dāng)石材出現(xiàn)異常破裂情況時(shí),綜合采用適當(dāng)?shù)臋z查和檢測(cè)方法,分析石材破裂的原因。(5)耐候密封膠的檢查:包括資料審查和外觀質(zhì)量檢查、粘結(jié)質(zhì)量檢查。其中資料審查包括:膠的品牌、批號(hào)、出廠檢驗(yàn)報(bào)告、當(dāng)年的型式檢驗(yàn)報(bào)告、耐久性和位移能力等級(jí)、接縫位移量和密封膠的適用性。檢查接縫密封膠是否開裂、起泡、軟化發(fā)粘、粉化、脫膠、變色、褪色和化學(xué)析出物等現(xiàn)象。檢查耐候膠粘結(jié)質(zhì)量,檢查接縫密封膠和基材是否粘結(jié)良好,同時(shí)檢查膠體彈性,有無老化。(6)結(jié)構(gòu)密封膠的檢查:包括資料審查和膠縫粘結(jié)寬度和厚度、注膠質(zhì)量、粘結(jié)質(zhì)量、外觀質(zhì)量的檢查。相關(guān)資料審查包括結(jié)構(gòu)膠品牌、型號(hào)、出廠檢驗(yàn)報(bào)告、當(dāng)年的型式檢驗(yàn)報(bào)告、相容性和粘接性檢測(cè)報(bào)告、對(duì)基材底漆處理要求、變位能力及對(duì)計(jì)算書要求的符合性。如基材需要采用底漆處理,應(yīng)檢查相容性檢測(cè)報(bào)告和結(jié)構(gòu)膠注膠記錄中相關(guān)內(nèi)容的一致性。外觀質(zhì)量檢查包括檢查結(jié)構(gòu)膠是否有開裂、起泡、粉化、脫膠、變色、褪色和化學(xué)析出物等現(xiàn)象。對(duì)硅酮結(jié)構(gòu)膠注膠尺寸及注膠質(zhì)量和粘結(jié)質(zhì)量的檢查,首先應(yīng)將幕墻結(jié)構(gòu)裝配組件拆下分解,然后進(jìn)行檢測(cè),切開膠縫橫截面,觀察膠縫是否注膠飽滿,有無氣泡。檢查結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)質(zhì)量,分別對(duì)結(jié)構(gòu)膠兩面粘結(jié)的基材進(jìn)行剝離試驗(yàn),以檢驗(yàn)硅酮結(jié)構(gòu)膠是內(nèi)聚破壞還是粘結(jié)破壞。膠樣的力學(xué)性能測(cè)試,采用取樣實(shí)驗(yàn)室測(cè)試方式進(jìn)行。(7)五金零件及配件的檢查:主要檢查材質(zhì)、厚度、外觀質(zhì)量、表面腐蝕銹蝕、非金屬零件配件的老化情況。對(duì)不銹鋼和其他合金材質(zhì),可進(jìn)行取樣分析判定。對(duì)開啟窗五金配件的使用功能及安裝牢固程度,采用手動(dòng)試驗(yàn)的方法現(xiàn)場(chǎng)檢查。
2.2結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的檢查測(cè)試結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的檢查應(yīng)包括以下文件和內(nèi)容:設(shè)計(jì)文件、竣工資料、竣工資料的隱蔽驗(yàn)收記錄、預(yù)埋件(或后置埋件)、構(gòu)件和主體結(jié)構(gòu)及構(gòu)件之間的連接構(gòu)造、變形縫及墻面轉(zhuǎn)角處的構(gòu)造、防雷構(gòu)造、防火構(gòu)造、單元式幕墻的封口構(gòu)造、幕墻熱工構(gòu)造、結(jié)構(gòu)構(gòu)造與設(shè)計(jì)文件及現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的相符情況。當(dāng)設(shè)計(jì)文件及資料不全或?qū)嶋H構(gòu)造與設(shè)計(jì)文件不相符時(shí),應(yīng)補(bǔ)充測(cè)繪幕墻的典型立面分格,與主體結(jié)構(gòu)的連接方式和主要構(gòu)造方式等。按要求進(jìn)行抽樣檢查和檢測(cè),確定幕墻結(jié)構(gòu)承載能力驗(yàn)算所需要的相關(guān)參數(shù)。對(duì)隱蔽部位可采用無損或局部破損的方法進(jìn)行抽樣檢查和檢測(cè)。結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的檢查,應(yīng)按每個(gè)鑒定單元各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件和構(gòu)造節(jié)點(diǎn)總數(shù)的1%抽樣,且均不少于5個(gè)構(gòu)件或5處構(gòu)造部位。結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的檢查包括:預(yù)埋件、后錨固節(jié)點(diǎn)、立柱連接節(jié)點(diǎn)、梁柱連接節(jié)點(diǎn)、變形縫、開啟窗、防雷構(gòu)造、防火構(gòu)造、熱工構(gòu)造等。幕墻面板裝配構(gòu)造的檢查:檢查明框幕墻的面板嵌入量。檢查隱框、半隱框玻璃幕墻面板固定壓塊和金屬板固定耳板的規(guī)格數(shù)量及固定情況,檢查固定壓塊或固定耳板有無松動(dòng)、變形和損壞情況、測(cè)量壓塊或耳板及緊固件規(guī)格、間距。檢查吊掛式全玻璃的玻璃上端吊掛夾具的裝配連接構(gòu)造,檢查下端支承全玻幕墻玻璃與上下端槽口以及吊掛式全玻幕墻玻璃與下端槽口的裝配連接構(gòu)造,檢查并測(cè)量玻璃與槽口的鑲嵌尺寸。檢查點(diǎn)支玻璃幕墻的面板支承連接裝配構(gòu)造,檢查駁接頭、爪件等支承裝置有無松動(dòng)、變形和損壞現(xiàn)象。檢查石材幕墻面板支承連接的裝配構(gòu)造,檢查石材的鋼銷、鋁合金掛件、背栓、不銹鋼掛件等連接件有無松動(dòng)、變形和損壞現(xiàn)象,測(cè)量連接件和緊固件的規(guī)格。當(dāng)缺少幕墻設(shè)計(jì)文件或工程現(xiàn)場(chǎng)難以測(cè)量幕墻構(gòu)造、構(gòu)件截面尺寸時(shí),對(duì)最不利條件下的幕墻板塊或構(gòu)件進(jìn)行靜荷載檢測(cè)和計(jì)算分析。
2.3設(shè)計(jì)復(fù)核及構(gòu)件的承載能力驗(yàn)算鑒定工作實(shí)踐中,設(shè)計(jì)復(fù)核和構(gòu)件的承載能力驗(yàn)算一般多用于早期建成的幕墻工程,其設(shè)計(jì)施工不規(guī)范,缺少設(shè)計(jì)圖紙及設(shè)計(jì)資料,各設(shè)計(jì)參數(shù)和材料物理性能參數(shù)多由現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量、材料測(cè)試得出,屬于設(shè)計(jì)反算。工程資料齊全的工程項(xiàng)目,除非委托方特別要求,正常情況下一般僅進(jìn)行常規(guī)設(shè)計(jì)審查,此環(huán)節(jié)不詳述。
3工程實(shí)例分析
由檢查鑒定的主要內(nèi)容可以看出,鑒定工作較完整地涵蓋了幕墻系統(tǒng)的各組成材料、各結(jié)構(gòu)構(gòu)造,著重考察的是系統(tǒng)的質(zhì)量現(xiàn)狀。與主體結(jié)構(gòu)相比,幕墻系統(tǒng)使用期限短,性能隨時(shí)間退化快,主要原因是使用了高分子有機(jī)材料———硅酮密封膠作為結(jié)構(gòu)部件,這是高分子有機(jī)材料的固有老化特性所決定的。對(duì)于既有幕墻系統(tǒng),特別是隱框玻璃、半隱框玻璃、開啟窗等以硅酮結(jié)構(gòu)膠作為結(jié)構(gòu)受力部件的系統(tǒng)而言,硅酮結(jié)構(gòu)膠是幕墻系統(tǒng)安全性的最重要影響因素,也是這類既有幕墻檢查鑒定的重點(diǎn)和質(zhì)量控制點(diǎn)。然而硅酮結(jié)構(gòu)膠的性能退化(老化)規(guī)律是相當(dāng)復(fù)雜的。首先,硅酮結(jié)構(gòu)膠是一種混和物,各品牌產(chǎn)品的成份和配比各不相同,產(chǎn)品性能各有差異;其次,在使用過程中,膠體所處的溫度、濕度、光照等條件不同,膠體的老化隨使用環(huán)境不同而呈現(xiàn)出很大差異。以下通過工程鑒定實(shí)例簡要介紹舊硅酮結(jié)構(gòu)膠的取樣測(cè)試過程和測(cè)試結(jié)果。工程概況:某工程位于廣州市區(qū),總高19層,72.8m;幕墻工程采用隱框玻璃幕墻形式,幕墻工程總面積約5000m2;1998年9月建成投入使用。
取樣情況:結(jié)構(gòu)膠通過開啟窗取樣,取樣數(shù)為9組。取樣分布于9個(gè)樓層。測(cè)試情況:將膠樣進(jìn)行修整,制備成啞鈴型試樣9組,進(jìn)行拉伸強(qiáng)度、斷裂延伸率、邵氏硬度、質(zhì)量損失率等四項(xiàng)測(cè)試,試樣如圖1所示,拉伸測(cè)試如圖2所示,測(cè)試結(jié)果如表1所示(邵氏硬度和質(zhì)量損失率指標(biāo)分別用原膠樣和拉伸測(cè)試后的殘膠測(cè)試,不用啞鈴型試樣)。修整試樣,制備成符合條件的后粘結(jié)H型試樣4組,進(jìn)行拉伸測(cè)試,試件及破壞后狀態(tài)如圖3、4所示,測(cè)試結(jié)果如表2所示,后粘結(jié)試件參照廣東省《建筑幕墻可靠性鑒定技術(shù)規(guī)程》附錄A的方法制備,用高強(qiáng)硅酮結(jié)構(gòu)膠將膠樣兩面粘結(jié)于鋁板,按GB16776《建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》的養(yǎng)護(hù)條件進(jìn)行養(yǎng)護(hù)后進(jìn)行拉伸測(cè)試。對(duì)本例中的膠樣而言,該結(jié)構(gòu)膠后粘結(jié)試件最大強(qiáng)度平均值1.29MPa,高于GB16776的0.6MPa要求值;最大強(qiáng)度伸長率平均值88%,彈性一般;0.14MPa定伸伸長率數(shù)據(jù)較離散,波動(dòng)范圍在5.9%~9.1%范圍內(nèi);由于沒有該結(jié)構(gòu)膠原始數(shù)據(jù),無法定量比較。定性分析該結(jié)構(gòu)膠強(qiáng)度指標(biāo)較好,但硬度偏高,模量偏高。GB16776《建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》中對(duì)結(jié)構(gòu)膠的指標(biāo)評(píng)定均是針對(duì)H型試件而言的,但舊膠不具備制樣條件,啞鈴型試件所測(cè)出的力學(xué)性能指標(biāo)與H型試件存在一致的定性關(guān)系和大致的定量對(duì)應(yīng)關(guān)系,可以作為參考。相比較而言,后粘結(jié)試件的受力狀態(tài)更接近膠體的實(shí)際受力狀態(tài),盡管從工程現(xiàn)場(chǎng)所割取的膠樣很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的膠體尺寸12mm×12mm(GB16776規(guī)格),但大量的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明,尺寸為12mm×6mm的試件與尺寸為12mm×12mm的試件,其最大強(qiáng)度和最大強(qiáng)度伸長率指標(biāo)相差不大。因此本例中,后粘結(jié)試件的測(cè)試結(jié)果仍有較大的參考價(jià)值。
4結(jié)語
如前所述,建筑幕墻的后期維護(hù)工作遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于建設(shè)速度,幕墻安全問題不容忽視。大力推進(jìn)既有幕墻工程的后期維護(hù)工作,對(duì)于確保建筑幕墻的安全使用,有效預(yù)防城市災(zāi)害,保護(hù)公眾人身安全,是十分必要的。既有幕墻可靠性鑒定的技術(shù)工作,應(yīng)在幕墻維護(hù)工作中充分發(fā)揮技術(shù)支持的重要作用,同時(shí),隨著鑒定工作的深入開展,鑒定技術(shù)也應(yīng)在工程實(shí)踐中逐漸系統(tǒng)化、規(guī)范化、不斷地發(fā)展完善。
作者:邢宇帆單位:廣州市建筑科學(xué)研究院有限公司