幕墙检测施工与质量安全管理的必要性

来源: 时间:2015-01-30

幕墙检测是悬挂或支承在主体结构上的外墙,幕墙构件主要起围护作用,它是不分担主体结构荷载作用的受力构件。常用的幕墙有钢筋混凝土预制挂板幕墙、玻璃幕墙和金属幕墙,目前国内以铝塑板幕墙和玻璃幕墙为主,也有部分采用石材板幕墙。

    幕墙j检测是比较复杂的结构体系,对其设计、施工有严格的要求,承包幕墙工程设计和施工安装的企业,必须有相应的幕墙工程承包资质,而且必须按规范进行精心设计和施工,负责主体结构设计的单位要认真审查其设计计算书和施工图;监理公司从材料、制作、安装、施工几个方面要全过程监督;最后质检部门要会同各方,对工程进行严格的竣工验收,只有这样才能确保幕墙工程的质量与安全。

    幕墙在风荷载作用下或地震应力作用下损坏的例子是非常多的,因此幕墙检测的合理设计对  于防止灾害发生、减少经济损失、保障生命安全是至关重要的。

一、地震破坏荷载的影响

    由于玻璃、石材是脆性材料,变形能力较小,再加上连接节点设计和施工不当,往往在地震中易发生震害。

    (一)地震破坏类型

    其主要破坏类型是:

    (1)幕墙板与主体结构采用了刚性连接(如焊接等),限制或约束了墙体与主体结构的相对位移,幕墙墙板被迫跟随主体结构变形,造成墙板破坏成脱落。

    (2)由于外幕墙墙板之间间隙过小,幕墙墙板之间挤压碰撞而破坏。

    (3)连接方式不妥,可动连接布置不合理,也会产生变形后幕墙墙板相互挤压和碰撞。

    (4)幕墙板材本身抗风、抗震承载力不足,在水平力作用下破坏。

    (5)连接件设计不当,各部件、焊缝的承载力过低。

    (二)防止地震破坏的措施

    要防止幕墙在风和地震作用下的破坏,主要从以下几个方面着手:

    (1)保证幕墙墙板本身有足够的承载力。

    (2)保证连接件有足够的承载力。

    (3)合理布置幕墙墙板,选用合理的支承与连接方式,保证具有足够的强度和刚度。

二、风荷载破坏影响

    玻璃幕墙检测的刚度和承载力都较低,在风力和地震作用下,常常发生破坏和脱落,因此玻璃幕墙无论抗风压设计和抗震设计,都是很重要的问题。尤其是近年来玻璃幕墙采用面积越来越大的玻璃,使抗风和抗震的要求更高。广州白天鹅宾馆、北京长富宫中心等,都用了一层高(按设计要求)、宽2m以上的连接布置大玻璃幕墙,只有一些玻璃肋条支承,形成大面积的全玻璃幕墙。上海锦江饭店旋转餐厅的玻璃达1370cm×609cm,厚22mm,而且风压设计值达4. 6kN每平方米。

三、幕墙工程破坏案例

    (一)国外案例工程

    国外玻璃幕墙破损的事例常常发生0 1 97 1年完工的波士顿约翰·汉考克大厦( JohnHancock Tower,60层)于1 972年夏天窗玻璃在大风作用下开始破损,到1 973年已有1 6个窗玻璃破损,49个严重破坏,1 00个开裂,已对街道行人构成严重威胁,也大大损害了承造商的声誉,结果不得不全部更换所有的10346块玻璃板。更换方案是将原来厚6~ 9mm双层中涂层玻璃全部改为厚12. 7mm的单层钢化玻璃,费用达700万美元。在美国,已有数十幢高层建筑发生过程度不同的玻璃幕墙损坏事件。

    所以,玻璃幕墙应当进行抗风、抗震和温度应力验算,使其产生的内力不超过幕墙检测的承载能力,并且也不产生过大的变形。

    1995年1月1 7日发生的日本阪神地震中不少建筑物的玻璃幕墙毁坏。例如神户三菱银行支店,六层钢结构建筑在地震作用下幕墙骨架全部压曲,玻璃全部粉碎脱落,显示出在强烈地震中幕墙的承受能力较弱。

    (二)国内案例工程

    国内幕墙出现的较大事故,多发生于玻璃的破裂,其原因往往是综合性的,其中又以设计不当和施工错误为主要因素。

    1998年北京某宾馆大堂8m高的全玻璃幕墙吊挂玻璃大部分开裂,其圭要原因是:吊架不在同一个平面内,玻璃平面外受力;周边装修材料顶紧玻璃,限制了玻璃的位移,后来玻璃全部拆卸更换,才保持幕墙的正常使用功能。

    汕头某海滨度假村的大玻璃幕墙,安装后无台风、无袭击、无地震作用,三次开裂,三次更换,经现场观察分析是柱子的开缝过于狭窄,玻璃两侧嵌入后,在温度应力作用下无法自由变形,被约束而开裂。此原因不消除,虽更换玻璃也无法防止。后来采取措施加以解决。

   1998年,海口新建美兰机场大楼3000rri2采光顶玻璃50070开裂,裂缝集中于四角锥屋顶的东、西、南三侧,显然是由于海南的强烈日光照射产生过大温度应力,而夹胶玻璃未磨边,边缘缺陷太多,加之玻璃下方橡胶垫块过薄,玻璃无法自由伸长而受到很大的边缘应力。

    珠海市某大酒店为海滨五星级旅馆,客房安装有2. Im×2.Im大型观景玻璃窗,1 999年初,使用不到半年,400间客房已有超过1 00间玻璃窗开裂,裂缝形状多样而无规律。其主要原因是采用了6mm非钢化镀膜玻璃+0.76mmPVB胶片+lOmm钢化玻璃,这样,外、内玻璃厚度与强度相差悬殊,承载力相差10倍,外侧6mm非钢化玻璃在微小外界作用下非常容易破裂,加之窗台板木装修顶兀了玻璃边缘,毫无活动余地,开裂是很容易发生的。因此,只有全部予以更换。

    北京首都机场新候机楼雨篷,面积2000 rri2,采用2. 4m×2.7m热弯夹胶玻璃,6mm非钢化玻璃+0. 76mmPVB灰色胶膜+6mm非钢化玻璃,1999年建成后不少玻璃陆续开裂。其主要原因是非钢化玻璃强度太低,而玻璃分格太大,玻璃运输过程中边缘碰损严重,加之玻璃下边缘橡胶垫片过薄,局部明显受压。

    从上述例子可见,对幕墙的安全与质量问题,必须充分重视并采用更有效的监管措施。但目前国内的工程往往只有施工企业自己设计,设计单位未进行审核,因此存在一些隐患。实际上,沿海城市已多次发生幕墙玻璃在台风中破坏的现象。一些有名的建筑其幕墙玻璃也因温度变化而破碎,这种无先兆预告而随时发生的碎裂,给周围行人带来了不安全感,而且长期修补也比较麻烦。最近,还发生了在7、8级风力作用下玻璃幕墙脱落产生人身伤亡的重大事故。

    对此,有关安检部门曾多次对幕墙的质量问题和安全问题做过相应的指示,指示中提出:鉴于近年来,各地特别是沿海城市新建了大批选用建筑幕墙做外围护结构的建筑,对提高建筑品质、丰富城市景观起到了积极的作用。但在部分幕墙工程中也程度不同地存在着一些问题:幕墙设计方责任不清,设计达不到标准或缺乏严格的设计审核;加工制作与施工安装中存在标准不清、材质低劣现象和偷工减料、弄虚作假等行为,从而造成了严重的工程隐患,致使幕墙玻璃开裂、脱落等工程事故时有发生;还有的使用后出现空气渗透、雨水渗漏,风压变形大、保温性能差、光环境污染等方面的缺陷,不同程度地影响了建筑物的使用功能.严重的不得不拆除重建。有的工程项目大批量使用玻璃幕墙,造成了大量资金浪费。

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