高层框剪结构中石材幕墙、GRC装饰构件及EPS装饰板工程质量鉴定

张志伟 李云周 李 猛 武运锋

(1.河北省建筑科学研究院有限公司,石家庄 050227；2.河北省建筑工程质量检测中心有限公司,石家庄 050227;3.河北建研工程技术有限公司,石家庄 050227)

0 引 言

随着我国建筑业的发展，建筑装饰工程中石材幕墙、GRC装饰构件及EPS装饰板应用越来越广泛.但由于存在设计不完善、施工及安装过程不符合要求等问题，致使装饰挂件发生松动甚至掉落等情况，严重影响安全使用.本文通过工程实际案例，介绍某高层框剪结构中建筑装饰构件工程质量检测鉴定，并剖析其工程质量控制要点.

1 工程概况

某框架剪力墙结构，建于2013年，地下1层、地上15层，建筑面积约31000 m2.该建筑物1层至4层外装修为干挂石材幕墙，四角区域外装修为EPS装饰板(设计为GRC装饰构件)，其他区域外装修为GRC装饰构件.

根据现场调查，该建筑物个别部位存在EPS装饰板材掉落情况.为查明该建筑物装饰构件工程质量，需要对石材幕墙、GRC装饰构件及EPS装饰板工程质量进行检测鉴定.

2 建筑外装饰构件鉴定过程

2.1 外观质量现状调查

调查结果表明，该建筑物部分石材幕墙存在石材开裂、拼接裂缝、倾斜和松动；部分EPS板材粘结界面存在开裂；部分GRC构件存在缺棱掉角、裂缝.部分楼层顶挑檐处小块石材未采用挂件连接，仅依靠粘结胶固定，且部分小块石材存在脱落现象.现场情况见图1、图2.

图1 石材幕墙破损图2 GRC构件破损

2.2 石材幕墙检测

2.2.1 安装质量检测

对该建筑物石材幕墙平面度、竖缝直线度及横缝直线度进行检测.结果表明，所检石材幕墙平面度、竖缝直线度及横缝直线度偏差分别为1.8 mm、1.4 mm和0.8 mm，满足《建筑装饰装修工程施工质量验收规范》GB 50210-2018小于2.5 mm偏差要求.

2.2.2 构造做法检测

对该建筑物石材幕墙立柱(镀锌方钢管)、横梁(镀锌角钢)布置、数量、高度、间距、截面尺寸进行调查发现，未见石材挂件与石材之间存在未连接现象，石材挂件在石材凹槽连接处有填充胶.

2.2.3 外墙保温板材与基层墙体的粘结强度检测(石材幕墙区域)

对该建筑物石材幕墙区域外墙保温板材与基层墙体的粘结强度进行检测.实测保温板与基层墙体平均粘结强度为0.029MPa，不满足《外墙外保温工程技术规程》JGJ 144-2019小于0.1MPa要求，破坏部位位于二者粘接界面.

2.3 GRC装饰构件

2.3.1 构造做法检测

实际调查该建筑物GRC装饰构件尼龙胀钉数量、间距、尺寸及连接做法.为后续承载力计算提供数据.

2.3.2 构件尺寸及板材厚度检测

检测结果表明，部分所检构件壁厚偏差为-6～-8 mm，不满足《玻璃纤维增强水泥(GRC)装饰制品》JC/T940-2004±5mm偏差要求.

2.3.3 构件与主体连接的尼龙胀钉检测

所检尼龙胀钉间距大于设计间距；部分所检尼龙胀钉存在缺失、未锚入结构的现象；尼龙胀钉拉拔力介于0.364kN～1.581 kN之间.

2.3.4 外墙保温板材与基层墙体的粘结强度检测(GRC装饰构件区域)

对该建筑物GRC装饰构件区域外墙保温板材与基层墙体的粘结强度进行检测.结果表明，实测保温板与基层墙体平均粘结强度为0.027 MPa，小于0.1 MPa，不满足《外墙外保温工程技术规程》JGJ 144-2019要求，破坏部位位于二者粘接界面.

2.4 EPS装饰板

2.4.1 构造做法检测

该区域EPS做法无设计图纸，且维修处理过.通过抽取该区域2处EPS装饰板，实测其构造连接做法.见图3、图4.

图3 构造连接做法(1)图4 构造连接做法(2)

2.4.2 最外层EPS装饰板拉拔检测

对该建筑物EPS装饰板拉拔检测.所检装饰板保留600 mm×600 mm(此区域保留一根维修时后植的φ8通丝胀栓)，利用自制反力支撑架，采用拉拔仪进行EPS装饰板与通丝胀栓拉拔.

部分所检最外层装饰用EPS板粘结强度为0.01 MPa，现场粘结强度检测破坏部位为粘结界面3(φ8通丝胀栓未拔出，胀栓端部扁铁弯曲变形)；部分所检粘结界面(界面3)未粘结，依靠胀栓固定.

图5 拉拔检测(自制反力装置)

2.4.3 通丝胀栓拉拔检测

对EPS装饰板拉拔检测过程中未拔出的通丝胀栓和未粘结界面的通丝胀栓进行拉拔力检测.所检通丝胀栓最大拉拔力为2.362 kN、1.678 kN.

2.4.4 外墙保温板材与基层墙体的粘结强度检测(EPS装饰板区域)

对该建筑物四角EPS装饰板区域的最内层保温用EPS板及中间层装饰用EPS板的粘结强度进行检测.结果表明，所检最内层保温用EPS板的粘结强度为0.016 MPa，小于0.1 MPa，破坏部位未位于二者粘接界面，不满足《外墙外保温工程技术规程》JGJ 144-2019要求；所检中间层装饰用EPS板的粘结强度为0.018 MPa，不满足《外墙外保温工程技术规程》JGJ 144-2019小于0.1 MPa要求，破坏部位位于粘结界面处.

2.5 承载力计算

依据检测结果、设计文件及国家有关规范标准，对所检石材幕墙立柱和横梁、GRC构件尼龙胀钉、EPS装饰板通丝胀栓和粘接强度承载力进行计算.

2.5.1 计算信息

该建筑物所处地区地面粗糙度为B类，基本风压采用0.4 kN/m2；抗震设防烈度为7度，基本加速度0.10 g，地震分组为第二组.

基本风压取0.4 kN/m2.

2.5.2 石材幕墙承载力计算

石材板块尺寸取600×1200 mm，厚度为25 mm，容重为28 kN/m3；钢材型号Q235，容重为78.5 kN/m3.

计算结果表明，石材幕墙的立柱和横梁承载力满足规范要求.

2.5.3 GRC构件承载力计算

GRC构件尺寸、厚度依据检测结果取值，容重为25 kN/m3；尼龙胀钉间距为500 mm，钢材型号Q235，尺寸依据设计值10×100 mm.

计算结果表明，尼龙胀钉承载抗力的安全系数达到1.41以上.

2.5.4 EPS装饰板通丝胀栓及粘结强度的承载力计算

EPS装饰板尺寸取2600×2400 mm，每块EPS装饰板上均布六根φ8通丝胀栓，通丝胀栓竖向间距取1500 mm，横向间距取1300 mm.

分以下两种情况进行计算：

(1)对“最外层EPS装饰板拉拔检测”中“φ8通丝胀栓未拔出，胀栓端部扁铁弯曲变形)”区域：

计算结果表明，EPS装饰板粘结强度和φ8通丝胀栓(维修时后植的)产生抗力的安全系数为1.63.

(2)对最外层EPS装饰板拉拔检测中“部分所检粘结界面(界面3)未粘结，依靠胀栓固定”区域：

计算结果表明，EPS装饰板上φ8通丝胀栓(维修时后植的)产生抗力的安全系数为0.37.

3 综合分析

根据计算结果发现，石材幕墙立柱和横梁、GRC构件尼龙胀钉和部分EPS装饰板通丝胀栓及粘结强度承载力满足要求.对于仅依靠胀栓固定的EPS装饰板，φ8通丝胀栓(维修时后植的)产生抗力的安全系数为0.37，安全系数小于1.

由于EPS装饰板粘结界面3有连通空腔，密封不好，易在粘结界面3处产生负风压，导致正风压对EPS装饰板外表面产生压力，负风压在粘结界面3处对EPS装饰板内表面产生推力.在负风压区粘结界面3处，内空气压强大于外界空气压强，从而对EPS装饰板产生由内向外的推拉力，导致EPS装饰板脱落.

建议对石材幕墙区域外观质量存在的缺陷及屋檐处石材未设置可靠连接的问题进行处理；建议对该建筑物GRC构件区域外观质量存在的缺陷进行处理.该建筑物EPS装饰板区域，最外层EPS装饰板较厚，现场做法无规范、设计依据，且各粘结界面均为点粘，在粘结界面处易形成连通空腔，导致粘结界面处形成负风压，存在安全隐患.建议对该建筑物建筑四角EPS装饰板区域进行处理.

4 结 语

建筑装饰构件应用越来越广泛，在注重美观的同时，不能以牺牲安全使用为代价，造成不良的社会影响.

本文通过工程实际案例，介绍既有建筑外装饰构件破损、掉落原因分析，并为其他在施工程如何提高外装饰构件施工和安装质量提供参考.