徐艷華 馮功斌 苗雨順 趙宗凱

0 引言

為了解既有石材幕墻的使用性能，檢驗人員借助登高車及無人機檢查了幕墻外觀質(zhì)量、面板安裝質(zhì)量、幕墻構(gòu)造及連接，并對危險部位幕墻龍骨的力學(xué)性能進行了校核計算。

某公共建筑于2009 年3 月建成投用，大樓裙樓4 層，高18.9m，主樓12 層，高56.9m，總建筑面積26 932m。建筑外墻主要由石材幕墻構(gòu)成，石材幕墻圍護面積約10 846m。為了解該既有石材幕墻的使用狀態(tài)，特委托具有資質(zhì)的檢驗機構(gòu)對其進行鑒定分析。

1 外觀檢驗

現(xiàn)場外觀檢驗包括兩種方式：檢驗人員目測和采用無人機進行輔助檢查。外觀檢驗發(fā)現(xiàn)以下問題。

1.1 石材面板裂紋破損

面板裂紋破損分為面板掛件開槽部位裂紋破損、面板貫穿裂紋破損及面板局部裂紋破損，典型圖片見圖1～圖4。石材面板連接構(gòu)造為短槽支承，面板通過不銹鋼掛件與鋼橫梁連接。面板開槽部位由于受集中力作用，加之開槽加工誤差及掛件安裝誤差等因素影響，開槽部位易產(chǎn)生裂紋。石材面板貫穿1 裂紋及局部裂紋多是受外力撞擊作用產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)損傷。

圖1 主樓北立面5F 石材板塊掛件部位裂紋

圖2 裙樓西立面4F 挑檐倒掛石材掛件部位損壞

圖3 裙樓西立面4F 女兒墻石材面板貫穿裂紋

圖4 主樓北立面12F 挑臺石材面板損壞

上述面板裂紋破損不但破壞了石材幕墻外觀質(zhì)量，而且關(guān)系到面板安全及石材幕墻的水密性能。

1.2 密封膠功能障礙

石材幕墻膠縫部位存在耐候密封膠老化無彈性、部分膠縫出現(xiàn)裂紋及個別膠縫密封膠缺失等密封膠功能障礙現(xiàn)象。由于挑檐部位易產(chǎn)生積水，加之長期經(jīng)受風(fēng)吹日曬作用，挑檐轉(zhuǎn)角部位硅酮耐候密封膠老化、粉化缺失尤為嚴重，見圖5。幕墻底部面板與地面之間膠縫因地面出現(xiàn)沉降致使膠縫開裂，見圖6。

圖5 挑檐轉(zhuǎn)角部位膠縫老化開裂嚴重

圖6 面板底部與地面之間膠縫開裂

1.3 面板表面出現(xiàn)水斑

通過無人機檢查發(fā)現(xiàn)，主樓北立面12F 東側(cè)石材表面水斑污染明顯，如圖7 所示。該部位屋頂往女兒墻內(nèi)側(cè)排水坡度明顯偏?。ㄈ鐖D8 所示），不利于水流往屋頂女兒墻內(nèi)部排放，部分水流夾帶屋面部分積灰沿外墻面板淌下，灰塵附著在石材表面形成水斑。另外，水斑污染墻面上部部分面板之間膠縫未采用密封膠密封，雨水通過面板之間縫隙滲漏至石材面板內(nèi)部。面板內(nèi)側(cè)空氣流通差，滲漏的雨水長時間在面板凝聚，最終通過石材內(nèi)部的毛細孔滲出，在石材外表面形成不均勻的水斑。

圖7 主樓北立面12F 東側(cè)外墻表面出現(xiàn)水斑

圖8 主樓屋面東北轉(zhuǎn)角內(nèi)排水坡度偏小

2.安裝質(zhì)量檢驗

安裝質(zhì)量檢驗手段包括采用橡膠錘敲擊石材面板以及通過尺寸測量進行檢驗。

2.1 面板之間膠縫寬度

膠縫寬度設(shè)計值為6mm，現(xiàn)場實測裙樓北立面部分面板之間膠縫寬度3mm，小于設(shè)計要求。

2.2 石材面板固定松動

抽檢部位個別石材面板固定松動，存在脫落風(fēng)險，見圖9～10。

圖9 裙樓3F 挑檐倒掛石材固定松動

2.3 石材幕墻收口部位

裙樓北立面石材幕墻與弧形窗底部收口部位密封措施失效（見圖11），易發(fā)生雨水滲漏。

圖11 石材幕墻收口部位密封失效

2.4 豎縫及墻面垂直度

經(jīng)抽樣檢驗，豎縫及墻面垂直度滿足標(biāo)準要求。

圖10 裙樓4F 挑檐倒掛石材固定松動

3 構(gòu)造與連接

石材幕墻面板選用25mm 厚光面(白麻與石島紅)花崗巖。石材幕墻立柱選用10#槽鋼，橫梁選用∠50x4 角鋼，鋼材表面鍍鋅防銹處理。石材面板連接構(gòu)造為短槽支承，面板通過不銹鋼掛件與鋼橫梁連接。由于石材幕墻位于主體結(jié)構(gòu)外墻外側(cè)，室內(nèi)無法檢查石材幕墻內(nèi)部。征得委托方同意后，現(xiàn)場拆除部分石材面板檢查幕墻內(nèi)部構(gòu)造及連接質(zhì)量。

3.1 石材面板掛件固定

檢查發(fā)現(xiàn)個別石材掛件與支撐橫梁焊接固定，與竣工圖紙要求采用不銹鋼螺栓固定方式不一致。

3.2 橫梁與立柱、立柱與主體結(jié)構(gòu)的連接

橫梁使用不銹鋼螺栓與焊接在立柱上的轉(zhuǎn)接件可靠連接（見圖12），立柱使用不銹鋼螺栓與焊接在主體預(yù)埋件上的轉(zhuǎn)接件可靠連接。

圖12 橫梁與立柱連接節(jié)點

3.3 立柱、橫梁鋼材截面厚度及材料表面鍍鋅層厚度

經(jīng)抽樣檢驗，立柱、橫梁鋼材截面厚度及表面鍍鋅層厚度滿足標(biāo)準要求。

4 設(shè)計計算復(fù)核

通過對石材幕墻原設(shè)計計算書中最危險部位立柱與橫梁受力結(jié)構(gòu)件進行強度及撓度校核，該危險部位石材幕墻設(shè)計選用的立柱及橫梁的材料規(guī)格滿足設(shè)計要求。

5 鑒定結(jié)論及建議

5.1 依據(jù)檢驗結(jié)果及計算復(fù)核做出如下結(jié)論

（1）石材幕墻部分面板裂紋破損、部分面板表面出現(xiàn)水斑污染，石材幕墻外觀質(zhì)量不符合標(biāo)準要求。

（2）部分石材面板裂紋破損，破損面板存在損壞脫落的風(fēng)險。

（3）挑檐部位個別石材面板松動明顯，存在脫落風(fēng)險。

（4）面板轉(zhuǎn)角部位密封膠老化明顯，部分膠縫開裂嚴重，易發(fā)生雨水滲漏。

5.2 針對該石材幕墻的使用及維護提出如下建議

（1）石材幕墻挑檐部位個別松動易發(fā)生脫落的面板應(yīng)采取固定或更換措施，全面檢查并及時排除其他類似隱患。密切監(jiān)控挑檐倒掛石材面板安裝是否牢固可靠，必要時采取仿石材鋁板替換存在安全隱患的石材面板。

（2）更換修復(fù)受損嚴重的石材面板，密切監(jiān)控其余受損面板裂紋發(fā)展情況。

（3）應(yīng)按照設(shè)計要求改善樓頂女兒墻頂面的排水坡度，雨水應(yīng)排至女兒墻內(nèi)側(cè)樓面，以減少屋面水流污染石材外立面形成水斑。

（4）石材面板之間，尤其是面板轉(zhuǎn)角處膠縫密封膠老化開裂較為普遍，應(yīng)及時采取修復(fù)措施。