建筑幕墙擦窗机销座检测方法研究

曾俊锋 刘晓松 许文君 邢宇帆 唐孟雄

（1 广州建设工程质量安全检测中心有限公司)

(2 广州建筑股份有限公司)

(3 广州市建筑集团有限公司）

0 引言

目前，建筑幕墙因其较轻质量、华丽外观、装配施工等优势，已被广泛应用于大型超高层建筑，是一种重要的维护结构的外墙形式，发展迅速。中国已成为世界最大的幕墙生产国及使用国。建筑幕墙在使用过程中，需要清洗或维修，普通高层公共建筑采用架设吊船的方式进行后期维护作业，对于超高层建筑一般设置擦窗机及吊船[1-2]。工作吊船在风荷载、活荷载作用下发生摆动，容易造成撞击与侧翻事故[3]。因此，在新建高层建筑幕墙的外表面上会设计临时固定吊船的定位销座作为防风约束[4-6]。定位销座为不锈钢构件，分为插座和插销两部分。插座设置于玻璃缝隙并可靠固定在幕墙支承结构横梁上，表面与玻璃面板齐平；插销通过榫卯连接的方式，插入插座内牢固连接，插销可绕插座360 度旋转，插销末端露出玻璃表面的环形结构用于固定擦窗机吊船，一般采用钢绳限制吊船摆动。在实际工程中，插销部分与钢绳设置于吊船上，随吊船上下运行，需要时插入插座内加固吊船。通常，每三层设置一道擦窗机销座[7]。

建筑幕墙的擦窗机销座是防止吊船遇风与载重倾斜的重要部件。销座承受擦窗机吊船倾斜、摆动带来的较大拉力与剪力作用，在超高层建筑外立面的高空环境下，对保障吊船作业人员的生命安全起到重要作用，因此须保证具有一定的抗拉抗剪能力，在设计荷载作用下不损坏。

分析擦窗机销座使用工况的荷载作用，主要是受拉与受剪。由于风方向的随机性与施工荷载的偶然性，使得吊船对销座存在各个方向的作用力，一般可分为垂直建筑幕墙面方向的拉力与平行建筑幕墙面方向的剪力。目前，有关建筑幕墙擦窗机销座检测的标准还未出现，也未见相关文献报道，因此，急需开发建筑幕墙擦窗机销座检测技术。

1 检测装置与方法

1.1 检测装置

为有效地检测建筑幕墙擦窗机销座的抗拉性能、抗剪性能以及抗拉-抗剪复合性能，根据销座的受力特点（如图1，作用力垂直幕墙面向前为抗拉，平行幕墙面向上、下、左、右方向为抗剪），设计加载的施力机构与其支承结构，配置施力检测装置与连接绳，形成了成套检测装置，适用于既有建筑幕墙现场检测环境。检测装置示意图见图2、图3。

图1 幕墙擦窗机销座详图

图2 检测装置的结构示意图

图3 检测装置的侧面剖视图

本销座现场检测系统，包括对应销座设置在建筑幕墙面板上的支承结构，销座位于支承结构的覆盖范围内；支承结构上设置有若干施力机构，施力机构包括对销座提供拉应力的第一施力机构、对销座提供剪应力的第二施力机构，以及同时对销座提供拉应力和剪应力的第三施力机构；施力机构与销座之间连接设置有测力装置。

1.2 测试步骤

基于上述的结构设计，本检测系统的使用方法如下：

⑴根据建筑幕墙擦窗机销座设计资料，确定销座2抗拉性能与抗剪性能检测试验力大小，确定各性能检测顺序，并根据试验作用力大小选择合适量程的测力装置4；

根据试验作用力大小选择合适量程的拉力计41，检查拉力计41 电量、施力机构3 功能是否正常、支撑架5 是否结实稳定、支撑腿52 上的吸盘53 是否功能正常，以及准备适当长度的连接绳42。

⑵如在实验室的幕墙试件上进行销座检测，则需要对幕墙施加稳定的空气静压力，在设计要求的负风压荷载作用下进行检测。

⑶当对销座2 进行抗拉性能检测时，将第一施力机构31 安装在支撑架5 上，根据销座2 在建筑幕墙面板1 上的位置设置支撑架5，使得第一施力机构31 与销座2 的连线垂直于建筑幕墙面板1，并将支撑架5 安装牢固，无松动；将第一施力机构31 通过螺栓安装在十字型框架512 中心。

当对销座2 进行抗剪性能检测时，将第二施力机构32 安装在支撑架5 上，根据销座2 在建筑幕墙面板1上的位置设置支撑架5，使得第二施力机构32 与销座2的连线平行于建筑幕墙面板1，并将支撑架5 安装牢固，无松动；将第二施力机构32 通过螺栓安装在支撑腿52 上；

当对销座2 进行复合性能检测时，将第三施力机构33 安装在支撑架5 上，根据销座2 在建筑幕墙面板1上的位置设置支撑架5，使得第三施力机构33 与销座2的连线斜交于建筑幕墙面板1，并将支撑架5 安装牢固，无松动；将第三施力机构33 通过螺栓安装在支撑腿52 与平面框架51 的连接处。

⑷将测力装置4 连接在施力机构3 与销座2 之间，打开测力装置4 的显示开关，并将数值清零，准备进入拉力施加操作；在拉力计41 两端各穿一个连接绳42，并绑成环状，分别连接销座2、施力机构3，使得销座2、连接绳42、拉力计41、连接绳42 与施力机构3 连成一条线。

⑸通过施力机构3 施加拉力，测力装置4 将拉力传至被检的销座2 上，同时测力装置4 显示拉力值，读取并记录检测结果。

1.3 检测结果判定

销座抗拉性能检测的结果判定：施加设计指标的作用力值，稳定10s，然后卸载，在整个过程中幕墙未损坏，销座无断裂现象，且无功能障碍，并能正常拔出与插入，无卡阻现象，则判定为所述销座抗拉性能合格，否则判定为不合格；

销座抗剪性能检测与复合性能检测的结果判定同抗拉性能检测。

若所述销座抗拉性能检测、抗剪性能检测与复合性能检测均合格，则判定所述销座力学性能现场检测合格，否则判定为不合格。

2 项目应用及测试结果分析

本测试系统在多个幕墙工程检测项目中得到应用，如表1 所示；测试过程如图4 至图6 所示；测试结果检查，如图7 所示。进行结果评定，包括销座表观与功能检查，幕墙试件与销座质量状态是否正常。

图4 销座测试前的拉力计状态

图5 销座抗拉拔性能测试

图6 销座抗剪性能试验

图7 销座试验后状态检查

本测试系统在表1 所述项目中应用，测试直观，数据准确，系统安全实用，不受周围环境限值，测试结果得到项目各参与方的一致认可。本测试系统及方法具有较高的推广应用价值，社会效益与经济效益明显。

表1 销座试验结果

3 结论

本检测系统的创新性在于：

⑴填补了幕墙销座质量无法检测与评价的空白，是建筑幕墙检测内容的重要补充，在保障建筑幕墙安全方面起到重要作用。

⑵有效地检测建筑幕墙擦窗机销座的抗拉性能、抗剪性能以及复合性能，基本覆盖了所有类型建筑幕墙擦窗机销座的检测，系统实用，结构稳定，操作简单。

⑶检测结果评价方法创新性地给出了销座质量检测的合格判定方法，准确可靠，易于标准化推广。