高層框剪結構中石材幕墻、GRC裝飾構件及EPS裝飾板工程質量鑒定

張志偉 李云周 李 猛 武運鋒

(1.河北省建筑科學研究院有限公司,石家莊 050227；2.河北省建筑工程質量檢測中心有限公司,石家莊 050227;3.河北建研工程技術有限公司,石家莊 050227)

0 引 言

隨著我國建筑業的發展，建筑裝飾工程中石材幕墻、GRC裝飾構件及EPS裝飾板應用越來越廣泛.但由于存在設計不完善、施工及安裝過程不符合要求等問題，致使裝飾掛件發生松動甚至掉落等情況，嚴重影響安全使用.本文通過工程實際案例，介紹某高層框剪結構中建筑裝飾構件工程質量檢測鑒定，并剖析其工程質量控制要點.

1 工程概況

某框架剪力墻結構，建于2013年，地下1層、地上15層，建筑面積約31000 m2.該建筑物1層至4層外裝修為干掛石材幕墻，四角區域外裝修為EPS裝飾板(設計為GRC裝飾構件)，其他區域外裝修為GRC裝飾構件.

根據現場調查，該建筑物個別部位存在EPS裝飾板材掉落情況.為查明該建筑物裝飾構件工程質量，需要對石材幕墻、GRC裝飾構件及EPS裝飾板工程質量進行檢測鑒定.

2 建筑外裝飾構件鑒定過程

2.1 外觀質量現狀調查

調查結果表明，該建筑物部分石材幕墻存在石材開裂、拼接裂縫、傾斜和松動；部分EPS板材粘結界面存在開裂；部分GRC構件存在缺棱掉角、裂縫.部分樓層頂挑檐處小塊石材未采用掛件連接，僅依靠粘結膠固定，且部分小塊石材存在脫落現象.現場情況見圖1、圖2.

圖1 石材幕墻破損圖2 GRC構件破損

2.2 石材幕墻檢測

2.2.1 安裝質量檢測

對該建筑物石材幕墻平面度、豎縫直線度及橫縫直線度進行檢測.結果表明，所檢石材幕墻平面度、豎縫直線度及橫縫直線度偏差分別為1.8 mm、1.4 mm和0.8 mm，滿足《建筑裝飾裝修工程施工質量驗收規范》GB 50210-2018小于2.5 mm偏差要求.

2.2.2 構造做法檢測

對該建筑物石材幕墻立柱(鍍鋅方鋼管)、橫梁(鍍鋅角鋼)布置、數量、高度、間距、截面尺寸進行調查發現，未見石材掛件與石材之間存在未連接現象，石材掛件在石材凹槽連接處有填充膠.

2.2.3 外墻保溫板材與基層墻體的粘結強度檢測(石材幕墻區域)

對該建筑物石材幕墻區域外墻保溫板材與基層墻體的粘結強度進行檢測.實測保溫板與基層墻體平均粘結強度為0.029MPa，不滿足《外墻外保溫工程技術規程》JGJ 144-2019小于0.1MPa要求，破壞部位位于二者粘接界面.

2.3 GRC裝飾構件

2.3.1 構造做法檢測

實際調查該建筑物GRC裝飾構件尼龍脹釘數量、間距、尺寸及連接做法.為后續承載力計算提供數據.

2.3.2 構件尺寸及板材厚度檢測

檢測結果表明，部分所檢構件壁厚偏差為-6～-8 mm，不滿足《玻璃纖維增強水泥(GRC)裝飾制品》JC/T940-2004±5mm偏差要求.

2.3.3 構件與主體連接的尼龍脹釘檢測

所檢尼龍脹釘間距大于設計間距；部分所檢尼龍脹釘存在缺失、未錨入結構的現象；尼龍脹釘拉拔力介于0.364kN～1.581 kN之間.

2.3.4 外墻保溫板材與基層墻體的粘結強度檢測(GRC裝飾構件區域)

對該建筑物GRC裝飾構件區域外墻保溫板材與基層墻體的粘結強度進行檢測.結果表明，實測保溫板與基層墻體平均粘結強度為0.027 MPa，小于0.1 MPa，不滿足《外墻外保溫工程技術規程》JGJ 144-2019要求，破壞部位位于二者粘接界面.

2.4 EPS裝飾板

2.4.1 構造做法檢測

該區域EPS做法無設計圖紙，且維修處理過.通過抽取該區域2處EPS裝飾板，實測其構造連接做法.見圖3、圖4.

圖3 構造連接做法(1)圖4 構造連接做法(2)

2.4.2 最外層EPS裝飾板拉拔檢測

對該建筑物EPS裝飾板拉拔檢測.所檢裝飾板保留600 mm×600 mm(此區域保留一根維修時后植的φ8通絲脹栓)，利用自制反力支撐架，采用拉拔儀進行EPS裝飾板與通絲脹栓拉拔.

部分所檢最外層裝飾用EPS板粘結強度為0.01 MPa，現場粘結強度檢測破壞部位為粘結界面3(φ8通絲脹栓未拔出，脹栓端部扁鐵彎曲變形)；部分所檢粘結界面(界面3)未粘結，依靠脹栓固定.

圖5 拉拔檢測(自制反力裝置)

2.4.3 通絲脹栓拉拔檢測

對EPS裝飾板拉拔檢測過程中未拔出的通絲脹栓和未粘結界面的通絲脹栓進行拉拔力檢測.所檢通絲脹栓最大拉拔力為2.362 kN、1.678 kN.

2.4.4 外墻保溫板材與基層墻體的粘結強度檢測(EPS裝飾板區域)

對該建筑物四角EPS裝飾板區域的最內層保溫用EPS板及中間層裝飾用EPS板的粘結強度進行檢測.結果表明，所檢最內層保溫用EPS板的粘結強度為0.016 MPa，小于0.1 MPa，破壞部位未位于二者粘接界面，不滿足《外墻外保溫工程技術規程》JGJ 144-2019要求；所檢中間層裝飾用EPS板的粘結強度為0.018 MPa，不滿足《外墻外保溫工程技術規程》JGJ 144-2019小于0.1 MPa要求，破壞部位位于粘結界面處.

2.5 承載力計算

依據檢測結果、設計文件及國家有關規范標準，對所檢石材幕墻立柱和橫梁、GRC構件尼龍脹釘、EPS裝飾板通絲脹栓和粘接強度承載力進行計算.

2.5.1 計算信息

該建筑物所處地區地面粗糙度為B類，基本風壓采用0.4 kN/m2；抗震設防烈度為7度，基本加速度0.10 g，地震分組為第二組.

基本風壓取0.4 kN/m2.

2.5.2 石材幕墻承載力計算

石材板塊尺寸取600×1200 mm，厚度為25 mm，容重為28 kN/m3；鋼材型號Q235，容重為78.5 kN/m3.

計算結果表明，石材幕墻的立柱和橫梁承載力滿足規范要求.

2.5.3 GRC構件承載力計算

GRC構件尺寸、厚度依據檢測結果取值，容重為25 kN/m3；尼龍脹釘間距為500 mm，鋼材型號Q235，尺寸依據設計值10×100 mm.

計算結果表明，尼龍脹釘承載抗力的安全系數達到1.41以上.

2.5.4 EPS裝飾板通絲脹栓及粘結強度的承載力計算

EPS裝飾板尺寸取2600×2400 mm，每塊EPS裝飾板上均布六根φ8通絲脹栓，通絲脹栓豎向間距取1500 mm，橫向間距取1300 mm.

分以下兩種情況進行計算：

(1)對“最外層EPS裝飾板拉拔檢測”中“φ8通絲脹栓未拔出，脹栓端部扁鐵彎曲變形)”區域：

計算結果表明，EPS裝飾板粘結強度和φ8通絲脹栓(維修時后植的)產生抗力的安全系數為1.63.

(2)對最外層EPS裝飾板拉拔檢測中“部分所檢粘結界面(界面3)未粘結，依靠脹栓固定”區域：

計算結果表明，EPS裝飾板上φ8通絲脹栓(維修時后植的)產生抗力的安全系數為0.37.

3 綜合分析

根據計算結果發現，石材幕墻立柱和橫梁、GRC構件尼龍脹釘和部分EPS裝飾板通絲脹栓及粘結強度承載力滿足要求.對于僅依靠脹栓固定的EPS裝飾板，φ8通絲脹栓(維修時后植的)產生抗力的安全系數為0.37，安全系數小于1.

由于EPS裝飾板粘結界面3有連通空腔，密封不好，易在粘結界面3處產生負風壓，導致正風壓對EPS裝飾板外表面產生壓力，負風壓在粘結界面3處對EPS裝飾板內表面產生推力.在負風壓區粘結界面3處，內空氣壓強大于外界空氣壓強，從而對EPS裝飾板產生由內向外的推拉力，導致EPS裝飾板脫落.

建議對石材幕墻區域外觀質量存在的缺陷及屋檐處石材未設置可靠連接的問題進行處理；建議對該建筑物GRC構件區域外觀質量存在的缺陷進行處理.該建筑物EPS裝飾板區域，最外層EPS裝飾板較厚，現場做法無規范、設計依據，且各粘結界面均為點粘，在粘結界面處易形成連通空腔，導致粘結界面處形成負風壓，存在安全隱患.建議對該建筑物建筑四角EPS裝飾板區域進行處理.

4 結 語

建筑裝飾構件應用越來越廣泛，在注重美觀的同時，不能以犧牲安全使用為代價，造成不良的社會影響.

本文通過工程實際案例，介紹既有建筑外裝飾構件破損、掉落原因分析，并為其他在施工程如何提高外裝飾構件施工和安裝質量提供參考.