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既有玻璃幕墙检测中“推杆法”的应用

2020-12-19 09:26:21 阅读:

  摘要:既有玻璃幕墙的安全性受到各界关注,本文通过设备的研制、检测方法的研究以及建立具体评价方法,从而评定既有玻璃幕墙的玻璃板块是否连接有效。

  关键词:既有玻璃幕墙,现场检测,推出法

  1. 引言

  上世纪八十年代,我国开始使用和推广幕墙,如今我国已是世界上最大的幕墙生产国与使用国,幕墙在国内随处所见。据不完全统计,国内既有幕墙保有量超17亿m2,保有量巨大。随着幕墙建造和使用量的增加,以及早期幕墙设计、施工、维护保养等不规范因素的影响,既有幕墙暴露出的问题也越来越多,其中,玻璃幕墙高空坠落伤人事件时有发生。有人将玻璃幕墙称为悬在城市上空的“定时炸弹”,担忧幕墙玻璃坠落而伤人。

  建筑界始终关注玻璃幕墙的安全性,JGJ102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》对玻璃幕墙定时维护和检查做出规定,要求幕墙工程竣工验收一年时,应对幕墙工程进行一次全面的检查,此后每五年检查一次;幕墙工程使用十年后应对该工程不同部位的结构胶进行粘结性能的抽样检查,此后每三年宜检查一次。国家发改委等四部委于2003年12月以发改运行【2003】2116号文发布了《建筑安全玻璃管理规定》,对安全玻璃在门窗、幕墙中的应用作了专门规定。2006年,建设部以建质【2006】291号文发布了《既有建筑幕墙安全维护管理办法》,对建筑幕墙的保修、维护、检修、安全鉴定、监督管理等方面进行了规定。既有幕墙的安全问题越来越受到国家相关管理部门的高度重视。

  近年来,上海、北京、广东、四川、厦门、天津等地先后以政府令或住建局发文的形式开展既有玻璃幕墙安全排查及鉴定工作。各地也随之制订了相关地方标准:上海市《建筑幕墙安全性能检测评估技术规程》(DG/TJ08-803-2013)、广东省《建筑幕墙可靠性鉴定技术规程》(DBJ/T 15-88-2011)、《天津市既有建筑幕墙可靠性鉴定技术规程》(DBT29-248-2017)等。

  然而,如何进行安全鉴定,安全鉴定应检测什么内容,采用什么方法进行检测,检测结果如何评价,国内尚无统一技术标准。各地方标准在具体检测方法,尤其是玻璃板块连接可靠性的检测方法上,缺少可操作及易实现的方法。导致各检测机构在执行既有玻璃幕墙安全性鉴定工作中,存在标准方法不统一,以看为主,随意性大的问题。甚至有些检测鉴定机构出具的既有幕墙检测报告不能科学、准确表达出既有玻璃幕墙的安全状态,有时甚至还会误导业主对幕墙的维修与保养工作。

  2. 推出法设备及检测方法

  推出法是基于玻璃板块单元作为考察对象,通过室内侧模拟均匀加载的方式,通过测量加载力的衰减以及玻璃板块的位移变化来判定玻璃面板是否连接可靠的一种检测方法。

  检测设备的规定如下:

  1)推出法检测装置由伸缩推杆、反力支架、调节杆、钢性背板、压力测量装置、位移计等构成,见图1所示;

  2)加载所用各伸缩推杆刚度应符合加载规定,即在5倍试验推力作用下,各杆件挠度变形量不应超过长度尺寸5%;气囊承受压力不得低于5倍风荷载标准值;

  3)压力测量装置精度不应大于5N,压力测量装置的量程不应小于玻璃面板所需推力的120%;

  4)位移计精度不应大于0.001mm。

既有玻璃幕墙检测中“推杆法”的应用(图1)

图1. 推杆法检测装置示意图

  1—刚性背板;2—主龙骨;3—玻璃;4—调节杆;5—钢纹线;6—反力架;7—结构胶;8—立柱;9—夹具;10—支腿;11—加力手柄;12—气囊;13—附框;14—位移传感器;15—固定装置

  检测过程:

  检测时,测试单元板块与周围相邻板块间表面耐候密封胶应全部剥除;硅酮结构密封胶的位移计安装位置见图2、3。

既有玻璃幕墙检测中“推杆法”的应用(图2)

图2. 位移测点示意图

  1—测量两层玻璃之间结构胶变形测点;2—测量玻璃和附框之间结构胶变形的测点;3—结构胶

既有玻璃幕墙检测中“推杆法”的应用(图3)

图3. 位移测量示意图

  1—内层玻璃;2—外层玻璃;3—两层玻璃之间的结构胶;4—位移计支座;5—测量两层玻璃之间结构胶变形的位移计;6—附加档块;7—玻璃和附框之间的结构胶;8—主型材;9—附框;10—测量玻璃和附框之间结构胶变形的位移计

  推出法检测采用分级加载,推力值根据被测玻璃面板所受风压与面积按式(1)计算。检测总推力值应等效于风压作用力。

既有玻璃幕墙检测中“推杆法”的应用(图4)

  检测每级加载的力值应等效于250Pa风压时的作用力,尽量均匀加载。每级加载时间不少于20s,每级稳定时间不少于10 min。加载过程中若出现硅酮结构密封胶断裂、粘结面开裂、被测玻璃板块松动等破坏情况,应立即停止试验。记录硅酮结构密封胶有无异常现象,并记录各位移计的测量值。

  卸载过程与加载过程相同,卸载后记录各位移计的残余值。

  推出法检测除记录包括仪器仪表状态、环境温度、被测面板尺寸、设计风压值、各级推力值及所对应的硅酮结构密封胶位移值等信息外,尚应观察并记录被测玻璃板块与硅酮结构密封胶粘接是否存在胶体开裂、粘接面开裂、粘接面脱粘等现象。

  3. 推出法的判定

  玻璃幕墙粘接可靠性检测结果应包括粘接材料的检测结果和玻璃幕墙粘接性能现场检测结果,其检测单元的结果评估等级应分为au、bu、cu、du四个级别,各级别对应的评价标准见表1。推出法检测结果的具体评级指标见表2。

表1. 玻璃幕墙检测单元的可靠性评级表

既有玻璃幕墙检测中“推杆法”的应用(图5)

表2.推出法检测结果评级指标表

既有玻璃幕墙检测中“推杆法”的应用(图6)

  4. 小结

  推杆法已写入《玻璃幕墙粘结可靠性检测评估技术标准》JGJ/T413-2019,但推杆法不局限于隐框和半隐框幕墙连接可靠性的检测,同样适用于其他玻璃幕墙形式。推杆法的应用将大大减少既有玻璃幕墙检测鉴定时的高空作业工作,保障检测人员的安全。推杆法对定性定量检测鉴定既有玻璃幕墙安全性提供了有效的方法支撑。

作者单位:中国建筑科学研究院有限公司    

国家建筑工程质量监督检验中心

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