曾俊鋒 劉曉松 許文君 邢宇帆 唐孟雄

（1 廣州建設(shè)工程質(zhì)量安全檢測(cè)中心有限公司)

(2 廣州建筑股份有限公司)

(3 廣州市建筑集團(tuán)有限公司）

0 引言

目前，建筑幕墻因其較輕質(zhì)量、華麗外觀、裝配施工等優(yōu)勢(shì)，已被廣泛應(yīng)用于大型超高層建筑，是一種重要的維護(hù)結(jié)構(gòu)的外墻形式，發(fā)展迅速。中國(guó)已成為世界最大的幕墻生產(chǎn)國(guó)及使用國(guó)。建筑幕墻在使用過(guò)程中，需要清洗或維修，普通高層公共建筑采用架設(shè)吊船的方式進(jìn)行后期維護(hù)作業(yè)，對(duì)于超高層建筑一般設(shè)置擦窗機(jī)及吊船[1-2]。工作吊船在風(fēng)荷載、活荷載作用下發(fā)生擺動(dòng)，容易造成撞擊與側(cè)翻事故[3]。因此，在新建高層建筑幕墻的外表面上會(huì)設(shè)計(jì)臨時(shí)固定吊船的定位銷座作為防風(fēng)約束[4-6]。定位銷座為不銹鋼構(gòu)件，分為插座和插銷兩部分。插座設(shè)置于玻璃縫隙并可靠固定在幕墻支承結(jié)構(gòu)橫梁上，表面與玻璃面板齊平；插銷通過(guò)榫卯連接的方式，插入插座內(nèi)牢固連接，插銷可繞插座360 度旋轉(zhuǎn)，插銷末端露出玻璃表面的環(huán)形結(jié)構(gòu)用于固定擦窗機(jī)吊船，一般采用鋼繩限制吊船擺動(dòng)。在實(shí)際工程中，插銷部分與鋼繩設(shè)置于吊船上，隨吊船上下運(yùn)行，需要時(shí)插入插座內(nèi)加固吊船。通常，每三層設(shè)置一道擦窗機(jī)銷座[7]。

建筑幕墻的擦窗機(jī)銷座是防止吊船遇風(fēng)與載重傾斜的重要部件。銷座承受擦窗機(jī)吊船傾斜、擺動(dòng)帶來(lái)的較大拉力與剪力作用，在超高層建筑外立面的高空環(huán)境下，對(duì)保障吊船作業(yè)人員的生命安全起到重要作用，因此須保證具有一定的抗拉抗剪能力，在設(shè)計(jì)荷載作用下不損壞。

分析擦窗機(jī)銷座使用工況的荷載作用，主要是受拉與受剪。由于風(fēng)方向的隨機(jī)性與施工荷載的偶然性，使得吊船對(duì)銷座存在各個(gè)方向的作用力，一般可分為垂直建筑幕墻面方向的拉力與平行建筑幕墻面方向的剪力。目前，有關(guān)建筑幕墻擦窗機(jī)銷座檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)還未出現(xiàn)，也未見相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，因此，急需開發(fā)建筑幕墻擦窗機(jī)銷座檢測(cè)技術(shù)。

1 檢測(cè)裝置與方法

1.1 檢測(cè)裝置

為有效地檢測(cè)建筑幕墻擦窗機(jī)銷座的抗拉性能、抗剪性能以及抗拉-抗剪復(fù)合性能，根據(jù)銷座的受力特點(diǎn)（如圖1，作用力垂直幕墻面向前為抗拉，平行幕墻面向上、下、左、右方向?yàn)榭辜簦O(shè)計(jì)加載的施力機(jī)構(gòu)與其支承結(jié)構(gòu)，配置施力檢測(cè)裝置與連接繩，形成了成套檢測(cè)裝置，適用于既有建筑幕墻現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)環(huán)境。檢測(cè)裝置示意圖見圖2、圖3。

圖1 幕墻擦窗機(jī)銷座詳圖

圖2 檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 檢測(cè)裝置的側(cè)面剖視圖

本銷座現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)系統(tǒng)，包括對(duì)應(yīng)銷座設(shè)置在建筑幕墻面板上的支承結(jié)構(gòu)，銷座位于支承結(jié)構(gòu)的覆蓋范圍內(nèi)；支承結(jié)構(gòu)上設(shè)置有若干施力機(jī)構(gòu)，施力機(jī)構(gòu)包括對(duì)銷座提供拉應(yīng)力的第一施力機(jī)構(gòu)、對(duì)銷座提供剪應(yīng)力的第二施力機(jī)構(gòu)，以及同時(shí)對(duì)銷座提供拉應(yīng)力和剪應(yīng)力的第三施力機(jī)構(gòu)；施力機(jī)構(gòu)與銷座之間連接設(shè)置有測(cè)力裝置。

1.2 測(cè)試步驟

基于上述的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，本檢測(cè)系統(tǒng)的使用方法如下：

⑴根據(jù)建筑幕墻擦窗機(jī)銷座設(shè)計(jì)資料，確定銷座2抗拉性能與抗剪性能檢測(cè)試驗(yàn)力大小，確定各性能檢測(cè)順序，并根據(jù)試驗(yàn)作用力大小選擇合適量程的測(cè)力裝置4；

根據(jù)試驗(yàn)作用力大小選擇合適量程的拉力計(jì)41，檢查拉力計(jì)41 電量、施力機(jī)構(gòu)3 功能是否正常、支撐架5 是否結(jié)實(shí)穩(wěn)定、支撐腿52 上的吸盤53 是否功能正常，以及準(zhǔn)備適當(dāng)長(zhǎng)度的連接繩42。

⑵如在實(shí)驗(yàn)室的幕墻試件上進(jìn)行銷座檢測(cè)，則需要對(duì)幕墻施加穩(wěn)定的空氣靜壓力，在設(shè)計(jì)要求的負(fù)風(fēng)壓荷載作用下進(jìn)行檢測(cè)。

⑶當(dāng)對(duì)銷座2 進(jìn)行抗拉性能檢測(cè)時(shí)，將第一施力機(jī)構(gòu)31 安裝在支撐架5 上，根據(jù)銷座2 在建筑幕墻面板1 上的位置設(shè)置支撐架5，使得第一施力機(jī)構(gòu)31 與銷座2 的連線垂直于建筑幕墻面板1，并將支撐架5 安裝牢固，無(wú)松動(dòng)；將第一施力機(jī)構(gòu)31 通過(guò)螺栓安裝在十字型框架512 中心。

當(dāng)對(duì)銷座2 進(jìn)行抗剪性能檢測(cè)時(shí)，將第二施力機(jī)構(gòu)32 安裝在支撐架5 上，根據(jù)銷座2 在建筑幕墻面板1上的位置設(shè)置支撐架5，使得第二施力機(jī)構(gòu)32 與銷座2的連線平行于建筑幕墻面板1，并將支撐架5 安裝牢固，無(wú)松動(dòng)；將第二施力機(jī)構(gòu)32 通過(guò)螺栓安裝在支撐腿52 上；

當(dāng)對(duì)銷座2 進(jìn)行復(fù)合性能檢測(cè)時(shí)，將第三施力機(jī)構(gòu)33 安裝在支撐架5 上，根據(jù)銷座2 在建筑幕墻面板1上的位置設(shè)置支撐架5，使得第三施力機(jī)構(gòu)33 與銷座2的連線斜交于建筑幕墻面板1，并將支撐架5 安裝牢固，無(wú)松動(dòng)；將第三施力機(jī)構(gòu)33 通過(guò)螺栓安裝在支撐腿52 與平面框架51 的連接處。

⑷將測(cè)力裝置4 連接在施力機(jī)構(gòu)3 與銷座2 之間，打開測(cè)力裝置4 的顯示開關(guān)，并將數(shù)值清零，準(zhǔn)備進(jìn)入拉力施加操作；在拉力計(jì)41 兩端各穿一個(gè)連接繩42，并綁成環(huán)狀，分別連接銷座2、施力機(jī)構(gòu)3，使得銷座2、連接繩42、拉力計(jì)41、連接繩42 與施力機(jī)構(gòu)3 連成一條線。

⑸通過(guò)施力機(jī)構(gòu)3 施加拉力，測(cè)力裝置4 將拉力傳至被檢的銷座2 上，同時(shí)測(cè)力裝置4 顯示拉力值，讀取并記錄檢測(cè)結(jié)果。

1.3 檢測(cè)結(jié)果判定

銷座抗拉性能檢測(cè)的結(jié)果判定：施加設(shè)計(jì)指標(biāo)的作用力值，穩(wěn)定10s，然后卸載，在整個(gè)過(guò)程中幕墻未損壞，銷座無(wú)斷裂現(xiàn)象，且無(wú)功能障礙，并能正常拔出與插入，無(wú)卡阻現(xiàn)象，則判定為所述銷座抗拉性能合格，否則判定為不合格；

銷座抗剪性能檢測(cè)與復(fù)合性能檢測(cè)的結(jié)果判定同抗拉性能檢測(cè)。

若所述銷座抗拉性能檢測(cè)、抗剪性能檢測(cè)與復(fù)合性能檢測(cè)均合格，則判定所述銷座力學(xué)性能現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)合格，否則判定為不合格。

2 項(xiàng)目應(yīng)用及測(cè)試結(jié)果分析

本測(cè)試系統(tǒng)在多個(gè)幕墻工程檢測(cè)項(xiàng)目中得到應(yīng)用，如表1 所示；測(cè)試過(guò)程如圖4 至圖6 所示；測(cè)試結(jié)果檢查，如圖7 所示。進(jìn)行結(jié)果評(píng)定，包括銷座表觀與功能檢查，幕墻試件與銷座質(zhì)量狀態(tài)是否正常。

圖4 銷座測(cè)試前的拉力計(jì)狀態(tài)

圖5 銷座抗拉拔性能測(cè)試

圖6 銷座抗剪性能試驗(yàn)

圖7 銷座試驗(yàn)后狀態(tài)檢查

本測(cè)試系統(tǒng)在表1 所述項(xiàng)目中應(yīng)用，測(cè)試直觀，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，系統(tǒng)安全實(shí)用，不受周圍環(huán)境限值，測(cè)試結(jié)果得到項(xiàng)目各參與方的一致認(rèn)可。本測(cè)試系統(tǒng)及方法具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值，社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益明顯。

表1 銷座試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)論

本檢測(cè)系統(tǒng)的創(chuàng)新性在于：

⑴填補(bǔ)了幕墻銷座質(zhì)量無(wú)法檢測(cè)與評(píng)價(jià)的空白，是建筑幕墻檢測(cè)內(nèi)容的重要補(bǔ)充，在保障建筑幕墻安全方面起到重要作用。

⑵有效地檢測(cè)建筑幕墻擦窗機(jī)銷座的抗拉性能、抗剪性能以及復(fù)合性能，基本覆蓋了所有類型建筑幕墻擦窗機(jī)銷座的檢測(cè)，系統(tǒng)實(shí)用，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單。

⑶檢測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)方法創(chuàng)新性地給出了銷座質(zhì)量檢測(cè)的合格判定方法，準(zhǔn)確可靠，易于標(biāo)準(zhǔn)化推廣。