(安全生产)石材幕墙安全隐患

再谈石材幕墙隐患

这几年《石材》杂志陆续发表多篇文章指出了石材幕墙种种隐患，对提高我国石材幕墙的安全可靠度发挥了重要作用，但是由于这些见解未能被国家（行业）标准采纳形成约束力量，不能规范所有施工单位的施工行为，石材幕墙存在的种种隐患仍未能消除。今年7月武汉市某公司外墙石材坠落，一路过儿童被砸当场身亡；北京某车站广场外墙面石材坠落砸坏停靠在墙边停车场的汽车（现在仅用栏杆隔出一段距离，禁止行人靠近和停车）；北京某饭店用易锈钢件做挂件，易锈钢挂件锈蚀，体积膨胀，将石材勾槽挤碎，连接失效（见图1）。

图1

2005年8~10月建设部组织对北京、上海等十城市既有幕墙安全性能调查，笔者参加了部分城市调查，调查中发现不少石材幕墙隐患，正在施工的石材幕墙也有种种不规范做法，调查中与地方建设管理部门的同志交谈，他们感到执法无规范依据（或标准、规范太笼统或标准、规范本身存在缺陷），在实际工作中不便管理，现在将这些问题出来整理和全国同行讨论。

一．JGJ133-2001和JC830.2-2005没有详细规定石材幕墙金属挂件的材料牌号，在实践中就给各种易锈钢件进入工程敞开大门。标准(规范、规程)必须规定石材幕墙用金属挂件

当采用不锈钢件时应采用1Cr18Ni9(302)、0Cr19Ni9（304）或0Cr17Ni12M02（316）；当采用铝合金板轧制挂件时应采用3A21H14（24）、3003H14（24）、5005H14（24）、5052H14（24）；当采用铝合金热挤压挂件时应采用6061T5（T6）、6063T5（T6）6063AT5（T6）。不锈钢背栓应采用A2或A4。

二．《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001式5.5.7-1 τK=q k abβ/n(t-c)s 式5.5.7-2 τK=q K(2b-a)aβ/2n(t-c)s 式中s为单个槽底总长度(mm)，矩形槽的槽底总长度s 取为槽长加槽深的2倍，孤形槽取为园孤总长度，并要求τ≤f 。在设计时，如果τ＞f，只要加大s取值，即可满足τ≤f 的要求，而加大s的结果(即加大槽底总长度)反而更不安全(根据试验结果，当勾与槽的配合适当时，石材为楔形破坏，剥离面积较大，而加大槽底总长度，使槽内腔面积远远大于勾锚入面积时，就可能是槽壁剪切破坏或在楔形外表面积基本不变，槽内腔面积扩大，石材剥离面积减少，承受的剪力相应减少)。因此，建议JGJ133修订时在确定勾槽配合尺寸的基础上(槽有效长度比勾长两侧大5~7mm，槽深比勾锚入深度大3~5mm)，取s为勾长加两倍勾锚入深度。

三．JC830.2-2005规定了R型和SE型挂件的技术要求，但没有任何标准(规范、规程)对使用这些挂件做石材幕墙连接件时的技术要求做出规定。例如，R型挂件JC830.2-2005图1c标示要使用环氧型石材粘接剂，但未交待R型组合挂件与石材的连接部位传递荷载（作用）是靠R型插件与槽的机械嵌合，还是靠石材-金属挂件间环氧型石材粘接剂的粘接作用，对于前者环氧型粘接剂仅作填缝用，可用非结构承载胶粘剂（云石胶），但试验结果表明，在承受风吸力时，首先是尖角破坏，进而导致连接失效（图2）；如为后者则应对环氧型石材粘接剂的牌号，性能要求作出规定，同时对胶缝设计方法（环氧型石材粘接剂的材料分项系数、强度设计值、粘接面积、粘接厚度、计算方法）；开槽方法、开槽的技术要求及允许偏差；施工工艺、检验项目及允许偏差作出规定，才能保证安全可靠。SE型挂件与石材组成的组件，在振动台抗震试验时，在竖向地震作用下，石材组件上、下运动，挂勾与挂槽的锚入深度小于上、下位移量时，挂勾从挂槽中脱出，因此要有防脱要求，这也未有规范(规程)给予明确规定。

图2a 正常状态 b 尖角破坏 c 连接失效

四．JGJ133-2001没有对石材上开槽（钻孔）工艺要求及允许偏差作出规定，虽然设计上对开槽（钻孔）讲得头头是道，而工人操作时各行其是，加工结果与设计大径相庭，因此必须规定槽（孔）加工几允许偏差作为操作人员和检验人员的执行依据，才能保证槽（孔）加工结果，符合设计要求。JGJ133-2001第7.3.4条对石材幕墙组装要求规定为：金属板、石板安装时，左右、上下的偏差不应大于1.5mm；----第7.3.6条规定幕墙的竖向和横向板材的组装允许偏差应符合表7.3.6的规定，这些规定只规定了石材外表面平整要求(而有些规定如：竖向板材、横向板材指什么构件，竟无人知晓)，由于没有对托板（JC830.2称为弯板）的施工要求作出规定，石材幕墙组装（安装）时操作人员也就不注意质量控制，托板高低不一，在安装面板时，操作人员为达到面板板缝水平度，不顾挂勾与挂槽(插件与插槽)的锚入深度，有的锚入深度仅1~2mm(有的插件位于板缝上面，无法插入板上的槽沟，操作人员切断插板竖插件，在石材背面开横槽，插件插入横槽将石材托住，这种连接完全不能承受水平作用)，2005年11月国家标准《建筑幕墙》审查会上，笔者建议石材幕墙除要规定组装（安装）时外表面质量要求外，还要规定加工、安装时连接部位的技术要求和允许偏差，审查会决定国家标准《建筑幕墙》文本中增加槽（孔）加工尺及允许偏差和组装（安装）技术要求与允许偏差的规定，见表1~表3。

表1 石材面板孔加工尺寸及允许误差单位为毫米

表2 石材面板通槽(短平槽)、短槽开槽允许偏差单位为毫米

表3 石材幕墙安装允许偏差单位为毫米

干挂石材幕墙工程的质量控制

1、前言

目前干挂石材幕墙正从小规模到大规模，从底层建筑向高层建筑发展。随着石材加工精度、设计方案、安装用材及施工技术等不同程度的提高，干挂石材幕墙在建筑工程中的应用得到了迅速发展。但是，由于施工单位管理混乱，操作人员素质参差不齐、选材不合理、监理人员技术素质低等现象时有发生，使干挂石材幕墙工程存在着质量问题及安全隐患。

2、加强干挂石材幕墙工程原材料的质量控制

2.1 石材

由于石材为天然产物，同一产地其颜色也不尽相同，为保证尽可能少的出现色差、色斑、色线等天然弊病，应提前对石材荒料产地进行考察，确保从同一矿口供应荒料，只有这样才能避免出现严重的石材色差;石材到达现场后应对其加工精度(如几何尺寸、表面光泽度、表面平整度、导角、开槽等)进行重点检查，若出现超差应坚决做退场处理。

2.2 螺旋

对于没有预留埋件的建筑物，通常作法是在混凝土墙上使用螺旋对钢板进行固定，这就要求螺旋的抗拉、抗剪强度必须达到设计值。螺旋尽可能采用高品质产品。强度测试可直接在现场使用拉拔仪进行，同时供货厂家必须提供实验室测试报告。

2.3 龙骨

主、副龙骨通常采用槽钢和角钢，其质量检查除必须的外观检查、合格证、试验报告外，还应重点检查镀锌层的质量，先观察镀锌层的光泽度和均匀性，基本符合要求后进行现场抽样，送实验室检测，合格后方可在工程中使用。另外，考虑到耐久、腐蚀等原因，应该进行热镀锌，尽量避免电镀锌。还有，在进行主副龙骨焊接时，应同时将其与原主体结构预留的避雷点焊接，保证建筑物的防雷要求。

2.4 挂件

应该使用不锈钢挂件，必须检查合格证和试验报告，现场可使用吸铁石进行检查。

2.5 结构胶、密封胶

结构胶主要起到粘结固定作用，密封胶主要起到封闭、耐候的作用，所以必须强调其耐用年限、耐老化、耐紫外线的性能，一般耐用年限至少应该达到20年以上。可要求施工单位提供原材证明材料(是否在正常使用期限内使用)及现场复试报告。

3、加强干挂石材幕墙工程设计阶段的质量控制

3.1设计、施工单位的选择

目前我国干挂石材幕墙工程应用中，基本上设计、施工为一家，但是单位资质和个人资格水平参差不齐，故在招投标过程中可对投标的资质、投标方案等主要内容进行综合评价，选择合适的中标单位。

3.2 设计方案的审查

近几年石材幕墙普遍应用在高层建筑中。考虑到结构、安全等方面的要求，应从以下几个方面着手: 结构形式—现阶段采用不锈钢挂件插接式或背挂螺旋式(可单块拆卸)，此形式大大增强了幕墙的安全性和操作性;

外观效果—若为大面积干挂幕墙，在建筑外观造型允许的条件下，可采用大规格板(1000mmx1500mm)、宽胶缝(12mm-16mm)，使其外观线条简洁、明快，更具时代特色;

强度计算—此项工作对将来的使用年限至关重要，应进行认真审查。若室外建筑标高在30m以上，更应该认真复核强度计算，复核内容主要有设计荷载(风荷载、地震、温度等)、龙骨强度(横竖龙骨强度、挠度等)、石材强度(抗弯、抗剪强度等)、挂件强度、螺旋抗剪、焊缝等的计算值，检查其是否在设计允许值范围之内。

3.3石材品种、产地的选择

现阶段石材幕墙主要采用花岗石和大理石。花岗石由于有良好的抗风化稳定性、耐磨性、耐酸碱性，耐用年限可达75200年，所以主要用于重要建筑物的室外墙面、柱面、门头、台阶等部位;而大理石其主要成