建筑幕墻擦窗機銷座檢測方法研究

曾俊鋒 劉曉松 許文君 邢宇帆 唐孟雄

（1 廣州建設工程質量安全檢測中心有限公司)

(2 廣州建筑股份有限公司)

(3 廣州市建筑集團有限公司）

0 引言

目前，建筑幕墻因其較輕質量、華麗外觀、裝配施工等優勢，已被廣泛應用于大型超高層建筑，是一種重要的維護結構的外墻形式，發展迅速。中國已成為世界最大的幕墻生產國及使用國。建筑幕墻在使用過程中，需要清洗或維修，普通高層公共建筑采用架設吊船的方式進行后期維護作業，對于超高層建筑一般設置擦窗機及吊船[1-2]。工作吊船在風荷載、活荷載作用下發生擺動，容易造成撞擊與側翻事故[3]。因此，在新建高層建筑幕墻的外表面上會設計臨時固定吊船的定位銷座作為防風約束[4-6]。定位銷座為不銹鋼構件，分為插座和插銷兩部分。插座設置于玻璃縫隙并可靠固定在幕墻支承結構橫梁上，表面與玻璃面板齊平；插銷通過榫卯連接的方式，插入插座內牢固連接，插銷可繞插座360 度旋轉，插銷末端露出玻璃表面的環形結構用于固定擦窗機吊船，一般采用鋼繩限制吊船擺動。在實際工程中，插銷部分與鋼繩設置于吊船上，隨吊船上下運行，需要時插入插座內加固吊船。通常，每三層設置一道擦窗機銷座[7]。

建筑幕墻的擦窗機銷座是防止吊船遇風與載重傾斜的重要部件。銷座承受擦窗機吊船傾斜、擺動帶來的較大拉力與剪力作用，在超高層建筑外立面的高空環境下，對保障吊船作業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，在設計荷載作用下不損壞。

分析擦窗機銷座使用工況的荷載作用，主要是受拉與受剪。由于風方向的隨機性與施工荷載的偶然性，使得吊船對銷座存在各個方向的作用力，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，有關建筑幕墻擦窗機銷座檢測的標準還未出現，也未見相關文獻報道，因此，急需開發建筑幕墻擦窗機銷座檢測技術。

1 檢測裝置與方法

1.1 檢測裝置

為有效地檢測建筑幕墻擦窗機銷座的抗拉性能、抗剪性能以及抗拉-抗剪復合性能，根據銷座的受力特點（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、右方向為抗剪），設計加載的施力機構與其支承結構，配置施力檢測裝置與連接繩，形成了成套檢測裝置，適用于既有建筑幕墻現場檢測環境。檢測裝置示意圖見圖2、圖3。

圖1 幕墻擦窗機銷座詳圖

圖2 檢測裝置的結構示意圖

圖3 檢測裝置的側面剖視圖

本銷座現場檢測系統，包括對應銷座設置在建筑幕墻面板上的支承結構，銷座位于支承結構的覆蓋范圍內；支承結構上設置有若干施力機構，施力機構包括對銷座提供拉應力的第一施力機構、對銷座提供剪應力的第二施力機構，以及同時對銷座提供拉應力和剪應力的第三施力機構；施力機構與銷座之間連接設置有測力裝置。

1.2 測試步驟

基于上述的結構設計，本檢測系統的使用方法如下：

⑴根據建筑幕墻擦窗機銷座設計資料，確定銷座2抗拉性能與抗剪性能檢測試驗力大小，確定各性能檢測順序，并根據試驗作用力大小選擇合適量程的測力裝置4；

根據試驗作用力大小選擇合適量程的拉力計41，檢查拉力計41 電量、施力機構3 功能是否正常、支撐架5 是否結實穩定、支撐腿52 上的吸盤53 是否功能正常，以及準備適當長度的連接繩42。

⑵如在實驗室的幕墻試件上進行銷座檢測，則需要對幕墻施加穩定的空氣靜壓力，在設計要求的負風壓荷載作用下進行檢測。

⑶當對銷座2 進行抗拉性能檢測時，將第一施力機構31 安裝在支撐架5 上，根據銷座2 在建筑幕墻面板1 上的位置設置支撐架5，使得第一施力機構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，無松動；將第一施力機構31 通過螺栓安裝在十字型框架512 中心。

當對銷座2 進行抗剪性能檢測時，將第二施力機構32 安裝在支撐架5 上，根據銷座2 在建筑幕墻面板1上的位置設置支撐架5，使得第二施力機構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，無松動；將第二施力機構32 通過螺栓安裝在支撐腿52 上；

當對銷座2 進行復合性能檢測時，將第三施力機構33 安裝在支撐架5 上，根據銷座2 在建筑幕墻面板1上的位置設置支撐架5，使得第三施力機構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，無松動；將第三施力機構33 通過螺栓安裝在支撐腿52 與平面框架51 的連接處。

⑷將測力裝置4 連接在施力機構3 與銷座2 之間，打開測力裝置4 的顯示開關，并將數值清零，準備進入拉力施加操作；在拉力計41 兩端各穿一個連接繩42，并綁成環狀，分別連接銷座2、施力機構3，使得銷座2、連接繩42、拉力計41、連接繩42 與施力機構3 連成一條線。

⑸通過施力機構3 施加拉力，測力裝置4 將拉力傳至被檢的銷座2 上，同時測力裝置4 顯示拉力值，讀取并記錄檢測結果。

1.3 檢測結果判定

銷座抗拉性能檢測的結果判定：施加設計指標的作用力值，穩定10s，然后卸載，在整個過程中幕墻未損壞，銷座無斷裂現象，且無功能障礙，并能正常拔出與插入，無卡阻現象，則判定為所述銷座抗拉性能合格，否則判定為不合格；

銷座抗剪性能檢測與復合性能檢測的結果判定同抗拉性能檢測。

若所述銷座抗拉性能檢測、抗剪性能檢測與復合性能檢測均合格，則判定所述銷座力學性能現場檢測合格，否則判定為不合格。

2 項目應用及測試結果分析

本測試系統在多個幕墻工程檢測項目中得到應用，如表1 所示；測試過程如圖4 至圖6 所示；測試結果檢查，如圖7 所示。進行結果評定，包括銷座表觀與功能檢查，幕墻試件與銷座質量狀態是否正常。

圖4 銷座測試前的拉力計狀態

圖5 銷座抗拉拔性能測試

圖6 銷座抗剪性能試驗

圖7 銷座試驗后狀態檢查

本測試系統在表1 所述項目中應用，測試直觀，數據準確，系統安全實用，不受周圍環境限值，測試結果得到項目各參與方的一致認可。本測試系統及方法具有較高的推廣應用價值，社會效益與經濟效益明顯。

表1 銷座試驗結果

3 結論

本檢測系統的創新性在于：

⑴填補了幕墻銷座質量無法檢測與評價的空白，是建筑幕墻檢測內容的重要補充，在保障建筑幕墻安全方面起到重要作用。

⑵有效地檢測建筑幕墻擦窗機銷座的抗拉性能、抗剪性能以及復合性能，基本覆蓋了所有類型建筑幕墻擦窗機銷座的檢測，系統實用，結構穩定，操作簡單。

⑶檢測結果評價方法創新性地給出了銷座質量檢測的合格判定方法，準確可靠，易于標準化推廣。