耿佳将

（山西科建工程检测研究院，山西 太原 030000）

1 工程概况

由于连日持续强风强降雨天气，某酒店南墙顶端石材脱落，冲击7楼挑檐后破碎分散砸向职工食堂后厨通行楼梯、升降电梯、墙地面及垃圾池，造成楼梯护栏断裂、升降电梯防护玻璃破碎。经现场调查取证，石材脱落区域的部分石材脱胶，钢构件连接节点锈蚀、断裂。物业第一时间在石材脱落区域下方拉设了警戒线，并使用脚手架搭建了临时安全通道。同时，物业委托第三方机构开展对石材幕墙的检测鉴定和质量评级。

2 现场检测内容

2.1 石材外观缺陷检测

使用橡胶锤、遥测设备对石材实行外观检查，如实记录石材外观缺陷。石材外观缺陷主要体现在如下三方面：①石材缺失、边翘、开裂；②钢龙骨覆层脱落、锈蚀；③密封胶开裂、老化、起泡。

2.2 钢结构硬度检测

采用里氏硬度HL计对钢材强度展开检测，可直接测得钢材的布氏硬度。但是，由于钢材的布氏硬度与极限强度之间的经验公式较为简单，检测结果精确性缺乏保障。表面硬度法对钢材强度进行检测时，里氏硬度计算公式为：

HL=1000×Vb/Va

式中：Vb为冲击体回弹速度；Va为冲击体冲击速度。根据里氏硬度和换算抗拉强度可知，该工程幕墙龙骨采用的钢材牌号为Q235，计算时钢构件力学性能按Q235考虑。

2.3 钢龙骨焊缝检测

通过目视检查与简单量测相结合的方式对钢龙骨焊缝实行质量检测。较为常见的焊缝质量通病包括裂纹、未熔合、长条夹渣、根部未焊透。其中，根部未焊透会在很大程度上影响钢构件的连接性能。未焊透部位极易产生应力集中，降低焊缝抗拉强度，当焊缝所承受的拉应力超过抗拉限度，会发生脆性破坏。此外，裂纹的危害也不容小觑。一旦焊缝开裂，就会造成强度损失和塑性损失，增大发生脆性破坏的概率。对钢龙骨焊缝实行质量检查，未发现漏焊、未焊透等缺陷，施工质量良好。

2.4 干挂法石材抗剪强度的分析比较

基于标准分格石材计算比较单肢短槽式干挂法和双肢短槽式干挂法石材抗弯及抗剪强度的差异。计算后得出，短槽式抗剪应力设计值为0.590N/mm，小于背栓式抗剪应力设计值。也就是说，背栓式干挂法石材的抗剪强度较短槽式干挂法石材的抗剪强度高7%左右，证明双肢短槽式干挂法与单肢短槽式干挂法的抗剪强度差异不大。

全方位比较抗弯强度及抗剪强度发现，双肢短槽式干挂法石材的抗弯强度明显高于单肢短槽式干挂法的抗弯强度，二者的差值达25%，而二者的抗剪强度基本相同。所以在高度不足30m的建筑物中，应随风荷载和地震荷载的提升调整石材抗弯强度的要求，故而选择背栓式干挂法可有效保证施工安全。

3 石材安全性等级评定

3.1 明确安全性等级评定标准

参照《民用建筑可靠性鉴定标准》对建筑结构的安全性进行评级时，多以构件、子单元、鉴定单元三方面为切入点。各方面对应不同的安全性等级，关键评级参数包括承载力、构造形式、不规则位移以及裂缝。分划各构件的参数等级，判定整体建筑结构的安全性。

3.2 单块石材的安全性评级

根据石材构造、连接、密封胶及石材外观损伤状况对单块石材展开评级。单块石材的四个安全等级为：①au级：石材外观完整；密封胶无脱落、起泡、开裂等缺陷；不需采取措施。②bu级：石材外观完整，密封胶局部脱落、起泡，开裂，两侧胶体无明显异常变化；重新灌注密封胶即可。③cu级：石材局部碎裂、缺失，在轻微锤击状况下出现明显的晃动，存在安全隐患。④du级：石材开裂严重，轻微锤击即出现位移，甚至脱落，必须及时采取修复处理措施。

3.3 子单元的安全性评级

将钢龙骨、石材作为鉴定单元的2个子单元分别进行安全性评级。根据钢龙骨的承载能力，判定其安全等级。还可以将同一立面中的同种石材视为一个构件集，评级构件集，判定整个子单元的安全等级。

3.4 整体石材幕墙的安全性评级

根据钢龙骨、石材的安全性等级对整个石材幕墙鉴定单元的安全性加以评定。评定原则为：①按评定结果中的最低等级加以评定；②将已出现脱落的石材幕墙直接评定为Du级。

4 干挂石材幕墙的加固与维护

全面检测该酒店干挂石材幕墙可知，部分石材存在较大的脱落风险，必须立即修复。相关人员既要重新灌注幕墙的密封胶，又要对钢龙骨实施除锈和焊接，增强石材的粘贴效果，提高钢龙骨的稳定性。

在干挂石材幕墙结构后期加固处理中，不能对原有结构的抗震性能造成任何干扰。将石材槽口设定为45°倒角，注重槽内的整洁性。在灌注密封胶时，加强对石材的保护，以免污染石材。在干挂石材幕墙施工结束后，使用高压水枪或中性清洁剂对外墙面加以清理，以免石材表面遭受腐蚀。

5 事故原因

案例检查可知，由于建筑高度较高，脱落石材的损伤情况严重，建筑顶端的脱落面积较大。出现这种现象的主要原因有：①顶端石材上部无遮挡，完全暴露在外界环境中，造成钢龙骨锈蚀，石材开裂，在持续强风强降雨天气下出现大面积脱落；②地面出现非规则性下沉，对石材产生一定强度的下拉力，且下拉力强度超过耐受限度；③石材开槽处普遍存在灌胶不饱满或未灌胶问题，使得石材在轻微锤击下出现明显的位移和晃动，存在安全隐患。

6 结语

综上所述，干挂石材幕墙作为一种典型的外墙结构形式，常见于高层住宅建筑和公共建筑。大力开展对干挂石材幕墙的安全检测鉴定和评级工作，能够从根源上消除建筑安全隐患，延长住宅的使用寿命，保障公众的财产安全。