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结构工程师考试
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幕墙工程存在的问题及预防

  我国是建筑幕墙生产和使用大国,2008年全国幕墙总产值达200多亿元,幕墙总面积约8000万平方米,并且在逐年增加。我国的幕墙生产企业也是成千上万,仅江苏就有400多家。生产企业生产能力参差不齐,导致幕墙工程质量存在很多隐患。作者多年参加幕墙优质工程评选活动,根据评选细则要求,对评选中发现的问题大致归纳如下。

  一、存在问题

  (一)竣工图纸问题

  1.有少数工程提供不出完整的竣工图,主要是一些初次进人幕墙行业的企业,技术能力较差。

  2.部分工程的设计说明过于简单,未对该工程所使用的主要材料品牌、材质、性能指标进行说明。详细的设计说明应至少包含以下内容:

  (1)工程所包含的幕墙类型;

  (2)设计依据和标准;

  (3)幕墙的主要物理性能参数;

  (4)主要材料的品牌、规格、材质和性能技术指标;

  (5)防火、防雷设计要求和措施;

  (6)加工、制作、安装要求等。

  竣工图总说明是施工验收总纲,许多工程的设计管理人员对此没有重视。

  3.总说明中引用非现行标准的情况较多,特别是产品标准、性能检测标准、材料标准。许多设计人员标准更新缺乏关注。

  4.幕墙物理性能定级未经计算确定。部分工程对幕墙的物理性能定级概念模糊,未按JGJ102-2003规范4.2条的规定通过计算确定幕墙的风压变形性能等级、水密性能等级、气密性能等级和平面内变形性能等级。有的凭经验,有的按固定格式套用,使总说明中的物理性能级别与计算不符,也有部分工程未对幕墙物理性能定级。

  5.后置锚栓的设计值未在设计说明中标明。大部分设计后置埋件的工程,在设计说明和节点图中均未对后置化学锚栓和石材锚栓的设计抗拔值进行标注和说明,导致施工检测时无法准确确定化学锚栓的设计值。

  6.防火防雷节点不全。部分工程未对防火防雷单独出节点图,仅在一般大样中作简单标注;防火部分注重横向楼层的分隔而忽视幕墙立柱与墙之间的分隔;金属和石材幕墙周边或窗洞四周大部分工程图纸没有防火分隔节点图。

  7.节点图、构件图经常遗漏。有的工程节点图少难以满足施工要求;有的在计算书中注明用双跨梁结构而在图纸中未反映;有个工程立柱与主体结构联接设计应3个螺栓,图纸只有2个螺栓,图纸与设计计算不一致;单元式幕墙普遍缺少单元板块吊装设计。部分工程图纸遗漏了铝型材的断面图、金属板块加工图、点玻幕墙玻璃加工构件图。

  8.采用肋支承的点支承玻璃幕墙,玻璃肋未使用钢化夹胶玻璃。个别主要通道口点支承玻璃幕墙,其支承的玻璃肋高达8米未使用钢化夹胶玻璃,若玻璃肋破碎,会导致整片幕墙塌落。

  9.节点设计与规范不符。个别点支承玻璃幕墙为了注重大跨度和高通透的实用要求,十多米长的钢管立柱(压弯构件)之间竟无一根横向拉杆;有的玻璃幕墙闭口型材上下立柱连接芯柱长度未达到250mm;型钢或钢管立柱两端焊死,无法适应主体结构的位移等。

  10.缺少与设计计算有关的尺寸标注。部分工程的竣工图形同示意图,对一些影响幕墙结构安全的重要尺寸未做标注或标注不全。如缺少隐框玻璃幕墙的板块注胶宽度和厚度尺寸,缺少转接件的焊缝长度标注等。

  11.竣工图与现场实际情况不相符。幕墙工程或多或少都存在设计或施工变更,有的工程未在竣工图上反映变更,如有的工程采用了后置埋件化学螺栓,但在竣工图上仍为预埋件;有个工程开放式石材幕墙施工背部采用镀锌铘板作防水构造,施工现场却是用铝塑板作防水构件;竣工图上开启扇用挂钩式连接,而现场却是铰链式连接;有个工程现场增加的幕墙未在竣工图上反映;还有的直接用方案图或施工图代替竣工图,一定程度上显示这些生产企业在设计管理上的混乱。

  12.竣工图编排混乱,签字手续不全。有的工程竣工图没有图纸目录或目录内容太含糊,不能准确表达如防火大样、隐框幕墙窗扇大样等信息;有的竣工图未按立面→平面→剖面→大样图→节点图→构件图的顺序编排图纸,使整套竣工图十分零乱;有的工程竣工图未盖施工单位竣工图专用章或施工单位和监理单位人员签名不全等,使竣工图不能形成有效合法文件。

  (二)设计计算问题

  1.有的工程提供不出计算书。一些非专业幕墙生产企业或初次申报企业有时提供不出设计计算书。

  2.漏算部分类型幕墙。部分工程没有提供工程所有幕墙类型的设计计算书,只对主要的幕墙类型进行计算而不是全面的设计计算,如门厅全玻璃幕墙、拉索式幕墙的联接部分、钢结构、采光顶、雨蓬等多数漏算。

  部分的风荷载体形系数,而转角和檐口部位的负风压比大面风压要大得多,对幕墙结构材料的性能要求比大面要求高很多,以大面的设计风压值覆盖转角和檐口的设计风压会导致幕墙结构不安全;也有的项目不区分大面和墙角边的风荷载体形系数,全部按墙角边的最大的风荷载体形系数取值,这样做既不经济又不科学。

  4.压弯构件未作稳定性计算。点支承玻璃幕墙由于注重大分格、大跨度、高通透的实用要求,其支承立柱一般采用型钢或钢管压弯构件,但大部分项目未按JGJ1m~2oo3规范的规定进行稳定性验算。

  5.连接件计算经常漏算。部分工程由于选用的计算软件不同,设计人员未对设计计算书进行详细检查,只对板块强度、横梁立柱强度和挠度等大项进行了计算,而忽视了其它部分的计算,如缺少预埋连接板计算、连接螺栓计算、连接件焊缝计算、后置化学螺栓的计算、连接角码计算等。由于每个工程的幕墙结构和连接方式不同,幕墙计算时要分析荷载和作用的传递路线,注意每个构件和节点的计算细节,若完全靠计算软件计算,会造成部分连接件漏算或少算。

  6.有的工程幕墙不符合静定梁条件仍按静定梁计算。

  7.节能设计与热工计算项目。因为是从2008年起开始要求节能设计,在检查的工程中有一半以上没有热工计算,普遍存在没有节能设计软件不会计算问题。

  (三)材料和质保资料问题

  1.材料与设计要求不符。有些工程设计立柱要求用铝型材应6063T6或6063AT5,进货为6063T5,材料性能差别较大;有个工程钢龙骨标准要求壁厚3.5mm,实际进料为2.5mm。主要材料性能低于设计指标将存在严重安全隐患。

  2.同一工程使用了两种以上的胶。个别工程存在两种甚至两种以上结构胶或耐候胶的合格证和质量保证书。有的工程结构胶使用一种品牌,而耐候胶又使用另一种品牌。施工现场使用两种以上胶会造成管理上的混乱,出现质量问题时难以分清责任,也无法进行统一的相容性试验。

  3.未对工程全部类型幕墙进行物理性能检测:现今幕墙大部分以组合幕墙为主,如2008年本人检查的32个工程中,玻璃幕墙(包括有点支式、全玻)5个,约占16%;石材幕墙2个,约占6%;玻璃幕墙、石材幕墙组合的14个,约占44%;玻璃幕墙、铝板幕墙组合的6个,约占19%;玻璃幕墙、铝板幕墙、石材幕墙组合的5个,约占16%;组合式幕墙占80%。但部分工程仅提供一种幕墙的物理性能检验报告,不能全面反映工程其它类型幕墙的性能”。个幕墙工程中有5个铝合金玻璃幕墙没有“三性”检测报告,有10个大面积石材幕墙工程没有“三性”检测报告。石材污染性检测多数工程不做;不少工程不做耐候胶相容性试验;有的工程甚至无结构胶相容性试验报告。还发现三性检测报告有假报告情况。

  4.幕墙物理性能检测报告与工程现场情况不符。在出示的幕墙物理性能检测报告中,有部分报告不能反映现场的实际情况。没有按设计计算书所选择的最不利位置的跨度、板块尺寸、风荷载设计值和型材类型进行试验;有开启扇的幕墙试验中未包含开启扇的检测等。

  5,后置锚栓检测不规范。由于设计变更、旧搂改造和预埋件偏移等原因,大部分幕墙工程都存在陕目舌置埋件的问题。化学螺栓必须在施工现场做抗拔力试验。有的工程使用多种化学螺栓只做一种抗拔试验报告;有的工程大量使用化学螺栓,但仅做一组三件化学螺栓的试验,远未达到JGJ145要求的受检数量;有的工程化学螺栓的抗拔检测值达不到设计值的两倍要求,导致工程存在安全隐患。

  6.主要材料复检存在较大偏差。需要提供复检的主要幕墙材料有铝型材、钢板、铝板、石材、主要受力螺栓等。检查过程中发现存在以下主要问题:

  (1)用未注明工程名称和与工程施工时间不一致的供应商提供的材质证明代替材料复检报告;

  (2)缺主要受力构件用钢材或铝型材的复检报告;

  (3)部分石材幕墙未提供石材抗弯强度检测报告;

  (4)平板预埋件的锚筋与平板焊接的焊缝未进行力学性能检测;

  (5)进口材料不能提供海关的商检报告等。

  7.注胶记录不符合规范要求。结构胶的注胶质量与幕墙的安全紧密相关,有些工程在注胶方面存在以下不足:

  (1)在既有结构胶叉有耐候胶的工程中,未在正式注胶前同时进行结构胶和耐候胶的相容性试验;

  (2)结构胶注胶宽度或厚度小于图纸和计算书尺寸;

  (3)相容性试验和粘接性能检测报告要求注胶时打底漆,检查时不能提供打底漆的原始记录;

  (4)玻璃板块在安装前未进行实物剥离试验;

  (5)未对注胶和固化养护过程进行有效控制, 板块注胶记录中温度、湿度不在规范规定范围内,单组分和双组分结构胶的完全固化时间未分别达到14天和21天就上墙安装,造成变形,粘接力降低。

  8.石材干挂胶未正确使用环氧胶粘剂。 《金属与石材幕墙工程技术规范》 (JGJ133-2001)规定:石材幕墙挂件与石材之间的粘结固定应采用双组分环氧胶粘剂粘结,但相当一部分工程仍使用云石胶粘剂。云石胶粘剂未经脱油处理,容易造成石材污染,在低温条件下其粘结强度弱于环氧胶粘剂干挂胶很多倍,而且云石胶怕潮湿、不耐高温、易风化、剪力不够,在温差和震动作用下产生的位移较大,石材容易开裂。

  9.采用张拉索杆体系的点支承幕墙未见索杆张拉记录。张拉索杆是点支承幕墙的承力部件,其索杆张拉记录事关点支承幕墙的抗风压能力和安全使用。

  10.没有淋水试验记录或淋水试验记录参数不全。大部分工程没有淋水试验记录或淋水试验记录参数不全;也有的没有按规范规定的淋水装置进行淋水试验。

  11.防雷无记录较为普遍,有钢结构的工程提供不出焊缝检测报告,有的工程现场隐蔽工程记录不全,安装质量记录不全等。

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