整理石材幕墙安全隐患.docx
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整理石材幕墙安全隐患
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5.5.7-1τK=qkabβ/n（t-c）s式5.5.7-2τK=qK（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
石材面板固定形式
孔径
孔到板边嗬?
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孔到板面的距离
检验方法
最小尺寸
允许误差
最小尺寸
误差
钢销式
7.0
±0.5
大于等于3倍板材厚度小于等于180
孔边到板面距离
±0.5
卡尺
背栓式
（一）建设项目环境影响评价的分类管理M6
直孔
第五章 环境影响评价与安全预评价+0.4-0.2
孔中心线到板边的最小距离50
孔底到板面保留厚度（背栓、背卡）大于8.0
1.法律-0.4+0.1
（3）总经济价值的组成。
我们可以用下式表示环境总经济价值的组成：
卡尺深度尺
扩孔
+0.3-0.3
1.环境总经济价值的构成M8
直孔
+0.4-0.2
扩孔
+0.3-0.3
表2石材面板通槽（短平槽）、短槽开槽允许偏差单位为毫米
项目
通槽
短槽
检验方法
最小尺寸
允许偏差
最小尺寸
允许偏差
槽宽度
6.0
±0.5
6.0
±0.5
卡尺
短槽有效长度
100
±2
卡尺
槽深角度偏差
槽深/20
—
槽深/20
角度尺
两短槽中心线距离
—
±2
卡尺
短槽外边到板端边距离
大于等于板材厚度及85，小于等于180
±2
卡尺
短槽内边到板端边距离
±3
卡尺
槽任一端侧边到板外表面距离
8.0
±0.5
8.0
±0.5
卡尺
槽任一端侧边到板内表面距离（含板厚偏差）
±1.5
±1.5
卡尺
槽深度（有效长度处）
16
±1.5
16
±1.5
深度尺
表3石材幕墙安装允许偏差单位为毫米
序号
项目
通槽通长勾
通槽短勾
短槽短勾
背栓式
检验方法
1
托板标高
±1.0
—
2
托板前后高低差
≤1.0
—
3
相邻两托板高低差
≤1.0
—
4
托板中心线偏差
≤2.0
—
5
通长勾距板两端偏差
±1.0
—
6
勾锚入石材槽深度偏差
+1.0,0
—
7
短勾中心线与托板中心线偏差
—
≤2.0
—
8
短勾中心线与短槽中心线偏差
—
≤2.0
—
9
挂勾与挂槽搭接深度偏差
—
+1.0、0
10
插件与插槽搭接深度偏差
—
+1.0、0
11
挂槽（插槽）中心线偏差
—
≤2.0
12
挂槽（插槽）标高
—
±1.0
13
背栓挂（插）件中心线与孔中心线偏差
—
≤1.0
14
同一行石材上端水平偏差
相邻两板块
≤1.0
长度≤35m
≤2.0
长度＜35m
≤3.0
15
同一列石材边部垂直偏差
相邻两板块
≤1.0
长度≤35m
≤2.0
长度＜35m
≤3.0
16
石材外表面平整度
相邻两板块高低差
≤1.0
整幅幕墙
≤2.0
17
相邻两石材缝宽（与设计值比）
±1.0
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;而大理石其主要成分碳酸钙（CaCOg易在空气中发生化学变化形成硫酸钙，在石材表面生成二水石膏（CaS042H20），从而使大理石很快出现褪色、裂缝、麻点等弊病，其耐用年限室外仅1020年，而室内可达40-100年，所以主要用于建筑物的室内地面、墙面、柱面、电梯厅等部位的干燥环境中。
当必须将大理石用于室外时，建议在其表面涂刷有机硅等罩面材料进行保护。
鉴于以上分析，建设单位在选材方面，室外装饰宜使用花岗岩，室内装饰宜使用大理石。
石材产地分布广，其产地的不同直接影响到价格因素，考虑到价格要求，建议建设单位使用国产石材。
由于近几年引进设备及开采能力的扩大，国产石材的质量已有了很大提高，荒料开采、切割、加工精度等方面完全可以满足不同建筑设计的要求，同时其价格仅为进口石材的1/3左右，现国家及省市一些重点工程已经大量使用。
4、加强干挂石材幕墙工程施工阶段的质量控制
4.1预埋螺检
现国内普遍开始采用国际上比较先进的高强化学螺栓，此产品对施工操作要求比较严格，施工前应由新产品生产厂家的技术人员对施工人员进行现场操作培训，培训中应重点强调打孔深度、孔洞清理、螺栓埋设长度等施工方面对强度的影响，以提高施工人员的质量意识。
施工中，应重点对螺栓埋设长度、孔洞清理两方面进行检查，以保证螺栓的使用度度达到要求。
另外，施工中螺栓必须使用在混凝土墙上（混凝土强度等级应不小于C30），不能使用在砖墙上，否则，强度达不到要求，留下安全隐患。
4.2龙骨安装
由于全部为钢龙骨，安装相对比较简单，但安装过程必须对每一根横、竖龙骨的轴线位置、安装标高、垂直度与设计进行核对，偏差可控制在士3mm以内，以保证将来石材安装有足够的调节范围。
另外槽钢和角钢在热镀锌过程中，极度易发生弯曲变形，现场必须进行调查，否则不能满足安装要求。
4.3避雷连接
横竖龙骨一般用专用连接件进行连接，与主体结构的连接一般采取焊接的方式。
施工中，应重点对连接的方式、是否闭合及防腐进行检查。
确保避雷测试一次成功。
4.4 焊接、防腐
焊接质量的优劣直接影响到整个幕墙工程的安全性和强度要求，必须严格按国家颁布的焊接规范及设计要求，对焊接位置进行质量检查。
同时也应该随时对现场施工用电进行检查，保证工程安全施工。
对完成的焊接部位，应及时进行防腐处理，一般情况至少要进行三遍防腐漆，为保证防腐漆达到三遍要求，可要求施工单位每一遍涂刷的颜色都不相同，进行分色检查。
此方法可完全杜绝偷工减料现象的出现。
4.5石材安装
为保证石材的安装质量，首先要求施工单位进行挂线（水平线和垂直线）、放大角部，以明确安装位置，经监理验收合格后才能开始石材干挂。
由于干挂由下向上施工，所以第一排石材的标高、垂直度、转角、胶缝宽度、水平缝须严格检查，偏差范围必须控制在士lmm以内;完全符合要求后，才能将云石胶注人石材槽内进行固定。
在安装过程中随时对上墙
石材开槽位置、表面平整度、接缝高低、胶缝宽度、水平缝进行检查，发现问题及时纠正。
4.6贴防污条、注密封胶
石材安装的最后一个项目为贴防污条、注密封胶，此项操作不当极易出现表面凹凸不平，上下不通顺、水平宽度不一致、污染石材等现象。
可要求施工单位先进行样板施工，达到要求后，由专人进行操作（操作人员不宜太多），以保证整个幕墙工程的外观要求及密封性能。
石材幕墙暗藏隐患
如今走在大街上随处可见用石材作为建筑物外墙面装饰的幕墙，它以其独特的风格、高雅亮丽的外形，使建筑物更具时代感和艺术感，已成为城市建筑步入现代化的重要标志之一。
当前所谓的石材幕墙，真正意义上属于干挂石材饰面，也可以称之为利用连接件将饰面石材安装在建筑物表面的一种新型施工工艺。
它既可以不受施工环境控制，减少湿作业，提高施工效率，又具有装饰效果好、减轻建筑物自重，克服了水泥砂浆粘结剂对石材渗透的弊病等优点。
目前干挂石材已占有相当大的比例，并具逐年上升趋势，面对石材干挂的迅猛发展，而国内石材干挂工法的储备少，施工单位缺乏技术规范，施工人员技术素质偏低，使工程施工存在诸多的安全隐患。
本文就石材干挂施工中较突出的安全隐患谈谈自己的看法，纯属个人意见，仅供业内参考。
1、设计处理不明确。
在石材干挂工程设计中，因缺乏相关的技术信息资料，无从参考而使真正先进的施工工法和挂件产品无法被设计采纳，故仍延用早已被市场淘汰的针销式工法或只在图纸某一部位注明实施石材干挂，然后任由施工方自行安排操作方法，导致无图纸依据在施工中随意处理，监理验收得过且过，安全隐患即由此产生。
如今有经建设部批准实施的国家标准图集《全国民用建筑工程设计技术措施》（首卷本）和由华北、西北地区建筑设计标准化办公室联合编审的《建筑构造通用图集》（88J-1之外装修＜1＞）两部标准图集为依据，完全可解决设计无参考的被动局面，对推广应用先进干挂工法具有重大意义。
2、选材不合理。
石材干挂工程材料的选用应严格按照图纸设计和符合《金属与石材幕墙工程技术规范》（JGJ133-2001）的要求实施，但个别施工单位为降低成本而选用劣质材料以次充好，尤其以挂件、干挂胶最为突出。
用通过脱磁处理的“不锈铁”焊接头安挂件代替国标304不锈钢或7075铝合金挂件。
这3种挂件的抗拉强度分别是：
国标304不锈钢530～620Mpa，7075铝合金540～560Mpa，而“不锈铁”为160～180Mpa，“不锈铁”的强度还达不到不锈钢的1/3，用它做干挂件是不恰当的，如出现问题谁负责？
再者，设计时板与板之间的间隙多为6mm、8mm、10mm等，可是在安装过程中，由于干挂件厚度多为4～5mm，这样一来，板与板之间的间隙利用螺母、垫片等调整。
然而，造成累积成载，这样硬件接触，将在震动、风压、温差变化的情况下，产生可怕的后果。
长期以来在施工过程中用大力士胶代替石材干挂胶同样是一种错误的做法，大力士胶是石材与石材间相互粘结用胶，将它用于石材与金属间粘接是不科学的，其粘接强度要弱于石材干挂胶很多倍，亦不符合行业标准《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》（JC887-2001）的规范要求。
3、施工管理不规范。
施工现场管理工作的好坏直接反映出项目经理素质的高低，管理混乱必然会导致偷工减料、多占多用、物资流失、假公济私等现象的发生，将会直接影响工程进度、质量，无形中埋下诸多的安全隐患。
作为项目经理，应充分认识到自己肩负的责任，并应具有6个方面的素质：
①专业知识和实践经验；②工作干劲和责任心、使命感；③成熟、客观的判断力；④组织管理能力；⑤言行一致，以身作则；⑥精力充沛，吃苦耐劳。
项目管理贯穿整个工程的方方面面，稍有纰漏，就会产生不同程度的影响，规范管理就是把各项规章制度落到实处，严格地履行职责，确保工程质量，才会成为一个合格的管理者。
4、施工队伍素质偏低。
据不完全统计，在我国从事建筑装饰行业的工人已达850多万人，遍布在全国各地的装饰市场和企业。
这支队伍为促进建筑装饰行业的发展做出了巨大的贡献。
但同时存在着一个严重的、令业内同仁担扰的问题，急需摆在国家有关部门和行业协会的议程上：
大量的农村剩余劳动力和其他行业转岗人员进入装饰行业，而绝大多数人员没有接受过系统培训，素质参差不齐，尤其专业素质偏低。
要提高整个行业的整体素质，保证工程质量的合格和安全，必须提高一线操作工人的素质，提高施工队伍的技术素质。
这不仅是当务之急，更是企业和行业发展的基础工作。
一个企业、一个行业的发展的基础，就是要有一支高素质的技术工人队伍。
因此，希望行业协会和装饰企业积极联合，组织行业专家、企业技术人员和相关人士，结合国家和行业的标准规范和企业先进的技术及工艺共同开展对一线技术操作工人的培训，为行业的规范、企业的发展创造动力，奠定基础，为保障人民的生命财产安全做出贡献。
5、监理队伍技术薄弱。
针对石材幕墙工程而言，现在的诸多监理人员可以说是外行。
石材幕墙的监理工作尤为重要，但目前尚属薄弱环节，由于国内暂无系统的石材干挂工程验收标准，所以监理工作的难度较大，那么对监理队伍的技术和相关技能的培训也是亟待解决的重点工作。
行业标准《金属与石材幕墙工程技术规范》（JGJ133-2001）和2003年3月1日由建设部批准实施的国家标准《全国民用建筑工程设计技术措施》（首卷本）属现行最新版、最具权威的标准规范，希望国家和地方有关部门、行业协会关注和重视标准规范的贯彻落实。
标准规范就是法律，应该严肃认真、不折不扣地去执行，所以希望设计、施工、装饰、监理等在石材干挂工程设计、选材、安装、验收等过程中各负其责、严格把关、依法执业、照章办事，以“全心全意为人民服务”
干挂石材通病防治措施
①不得使用“不锈铁”或“易锈钢”代替国标304不锈钢，避免因金属构件达不到设计力学要求而产生的安全隐患，假冒伪劣不锈钢挂件易锈蚀，体积膨胀，容易将石材沟槽挤碎，连接失效。
②必须采用T型、7字型挂件作为石材连接构件，禁止使用一字挂件
③主楼底层下角石材与地面交接处宜设置伸缩缝，考虑由于结构沉降或挤压引起的变形
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