探討既有紅砂巖幕墻安全性鑒定

安杰

在現(xiàn)代民用建筑市場中，石材幕墻已是建筑工程中常用的裝飾工程，其以施工周期短、優(yōu)越的觀賞性及多變建筑外形可塑性高等特點而被大量使用，而其中紅砂巖又以其獨特的紅色外觀往往為觀賞者帶來較強的視覺沖擊，而被不少工程青睞，但這些美觀的紅砂巖在自然環(huán)境中風吹雨淋、晝夜溫差等侵蝕，最終造成巖體破碎脫落、龍骨及連接件銹蝕失效等危害，嚴重威脅到人們的生命安全。為紅砂巖幕墻進行安全性鑒定，尤為重要。其為紅砂巖幕墻的現(xiàn)狀、保養(yǎng)及整修提供了可靠依據(jù)。由于建筑物體型大、滿足建筑物正常使用及不破壞外觀等前提下對其進行的安全性鑒定，必然只能選擇簡單、快速及高效的鑒定方法。

一、紅砂巖幕墻脫落原因分析

1.紅砂巖板材侵蝕

由于紅砂巖是一種沉積巖其特性有：遇水崩解和膨脹、高吸水及透水性，吸收水后，內(nèi)部水分極難蒸發(fā)、低粘解性以及易風化性等特性?；诩t砂巖的這些特性，天然開采的紅砂巖不能直接投入使用，必須在開采后進行特殊的烘干及防水液浸泡至形成抗腐、防護膜等步驟來提升其抗侵蝕能力。但是由于常年累月的溫差、干濕重復作用，防護膜逐漸減弱甚至失效，在失去防水膜的保護下，紅砂巖的特性再次顯露出來，最終導致其風化剝落。

2.雜質(zhì)的影響

紅砂巖是自然界的一種沉積巖，在自然形成過程中會必然會混入其他雜質(zhì)，在開采中亦無法避免。這些雜質(zhì)有些分布在巖體內(nèi)部，當開采后的紅砂巖經(jīng)過特殊的防護浸泡后，其內(nèi)部的雜質(zhì)亦得到較好的隔水及抗風化性能。但因其質(zhì)量、脹縮率均與紅砂巖存在較大差異，故雜質(zhì)對紅砂巖使用壽命的危害主要體現(xiàn)在當溫差、干濕的重復作用下，雜質(zhì)膨脹率大于紅砂巖時，擠壓其周圍紅砂巖體，導致出現(xiàn)開裂，致使堅固的隔水膜防線出現(xiàn)缺口。隨著時間推移，水氣對隔水膜缺口長期作用，逐漸從內(nèi)部瓦解紅砂巖，極大影響其使用壽命，是紅砂巖剝落造成安全事故的重要隱患。

3.裂縫

裂縫的出現(xiàn)標志著紅砂巖的防護膜已經(jīng)被破壞，侵蝕正在進行，是紅砂巖開始破壞的重要特征。通常裂縫由于巖體自身熱脹冷縮、安裝過程碰損、長期受力不均、風動破壞、連接件銹蝕等原因造成。裂縫一旦形成，則意味著防護膜的失效，隨著溫差、干濕持續(xù)反復影響，裂縫持續(xù)發(fā)展，最后貫通巖體或區(qū)域貫通，直接導致巖體部分或整體剝落，嚴重威脅安全。所以，在紅砂巖幕墻鑒定中，裂縫是主要的判定標準，一旦發(fā)現(xiàn)紅砂巖面板出現(xiàn)裂縫，無論大小，也無論該巖體面板是否有其它類型的損壞，都應判定為立即處理的標準。

4.連接件及龍骨

連接件及龍骨在幕墻體系中起到重要的支撐作用，然而在幕墻的使用過程中，往往會有漏水、積水的通病，隨著時間的累計，連接件及龍骨的防腐、防銹層會不同程度的破損及脫落，長期浸水生銹。紅砂巖幕墻作為以石材為外立面面板，其重量遠大于玻璃、鋁合金等幕墻面板。所以連接件及龍骨的支撐能力起到關(guān)鍵作用，一旦其性能衰減，極易出現(xiàn)斷裂，致使石材面板整塊脫落，或造成面板受力不均勻加速面板裂縫發(fā)展的隱患。

二、對紅砂巖幕墻進行簡單、快速高效的鑒定

1.現(xiàn)場查勘及其內(nèi)容

現(xiàn)場查勘是對鑒定對象的初步現(xiàn)場勘察，其作用是為后續(xù)鑒定指明方向，為如何簡單、快速高效地開展鑒定工作制定詳細的方案?，F(xiàn)場查勘需收集鑒定對象的歷史資料，包括建筑初期的驗收資料、施工資料、歷次檢查維修記錄等。其中驗收資料主要是為檢視鑒定對象竣工時的狀態(tài)；施工資料則檢視鑒定對象在施工過程中所有無必要的加工處理（防腐防水程序）及安裝情況；歷次檢查維修記錄則檢視鑒定對象在歷年使用過程中出現(xiàn)過的情況，從而找出本次鑒定的重點部位?，F(xiàn)場查勘除了需要收集相關(guān)資料外，更重要的是對鑒定對象的整體進行查勘。其包括對幕墻的形式、紅砂巖幕墻外觀有無明顯變色、流水痕跡、破損脫落、寄生物、煙熏及脫落等情況。通過對紅砂巖面板的相應表現(xiàn)，初步推斷出紅砂巖目前狀態(tài)及大致?lián)p壞情況；如有脫落現(xiàn)象，則需要對脫落部位或落體進行局部細致查勘并初步分析脫落原因。

在完成現(xiàn)場查勘的以上內(nèi)容后，還需要對后續(xù)鑒定部位、可拆卸部位及作業(yè)車位置等情況進行分析及規(guī)劃，為后續(xù)鑒定作業(yè)制定詳細方案。

2.制定檢測鑒定方案

通過對鑒定對象的現(xiàn)場查勘情況，與委托方共同商議并制定詳細的鑒定方案。方案中需明確相關(guān)的檢查范圍及數(shù)量、檢查項目、檢查方法以及制定判定標準等內(nèi)容。

（1）制定鑒定范圍及數(shù)量

針對紅砂巖幕墻規(guī)模、面板數(shù)量或質(zhì)量情況，隨機劃分出具有普遍代表性的鑒定區(qū)域，并定制出相應區(qū)域及區(qū)域內(nèi)面板編號。

（2）制定檢查項目

對于既有紅砂巖幕墻面板，由于在建設過程中，有相應的防護措施及篩選過程，并在竣工時對其強度、外觀質(zhì)量等要求進行過全面驗收通過手續(xù)。所以在對紅砂巖面板的檢查時，為了減少不必要的工作量，應從導致紅砂巖面板脫落的原因入手。紅砂巖面板脫落，歸其原因是其強度降低或與連接件連接失效，從而導致其不能支持自身重量，最終脫落。但由于對紅砂巖面板的強度檢測，目前國內(nèi)外的做法均是現(xiàn)場取樣，在實驗室中進行單軸抗壓強度檢測，這就需要在現(xiàn)場抽取相當數(shù)量面板進行檢測，并依據(jù)試驗結(jié)果制定強度與外觀的相關(guān)線性曲線，然后再對現(xiàn)場鑒定范圍內(nèi)的面板進行外觀檢查，并將檢查結(jié)果帶入曲線，辨別強度不滿足的面板數(shù)量。這種方法，無疑增加了鑒定周期、工作量及難度，且對建筑物的外觀及正常使用性產(chǎn)生較大影響。為了使鑒定工作變得簡單快速高效，應分析造成紅砂巖面板強度降低的主要原因。如前述，由于紅砂巖的特性，其強度降低主要是受環(huán)境侵蝕、自身雜質(zhì)及裂縫等因素影響。而這些因素可僅對紅砂巖面板進行檢查便可，從而省去了現(xiàn)場抽樣、檢測、建立相關(guān)曲線再進行判斷等一系列繁瑣的工作，也避免了因鑒定工作對建筑的外觀及正常使用的影響。由此看出，對紅砂巖幕墻面板的鑒定項目，應從針對其外觀侵蝕、雜質(zhì)及是否存在裂縫等情況制定。

（3）對紅砂巖面板的檢查方法

對紅砂巖面板的檢查主要采用小錘敲擊法及目視法進行。其中小錘敲擊法是從敲擊的聲音來判斷面板狀態(tài)。由于紅砂巖在出廠前均要烘干及在防護液中浸泡，故處于正常工作狀態(tài)下的紅砂巖面板應是干燥、硬度高的狀態(tài)。用小錘敲擊時，聲音應清脆、明亮。若敲擊聲沉悶，則表明該面板的防護膜已失效，內(nèi)部微觀侵蝕已發(fā)生，導致紅砂巖面板微觀顆粒松散，致使敲擊聲音沉悶。

目視法，應觀察面板表面情況，有無寄生物、腐蝕風化及裂縫情況，并對需要檢查的面板進行編號并將所查情況一一拍照并記錄。

（4）制定判定標準

參考《民用建筑可靠性鑒定標準》GB 50292－2015的評定方法，針對紅砂巖幕墻的特點，可將紅砂巖面板、連接件及龍骨等三種構(gòu)件劃分為三個鑒定子單元。其中紅砂巖面板評級可按照其失效的后果嚴重性分為au、bu、cu、du級，當面板出現(xiàn)裂縫，無論其大小及有無其他損傷均應直接判定為du級。其他情況，如：變色、有寄生物、腐蝕風化、劃傷等可依據(jù)其嚴重程度進行評級；連接件及龍骨構(gòu)件則可按照其損壞或銹蝕程度相應地評級。

3.現(xiàn)場檢查實施

依據(jù)前述的現(xiàn)場查勘、鑒定方案，對鑒定對象實施檢查工作。在檢查實施前，應對前期查勘資料及鑒定方案充分理解，明確鑒定范圍及數(shù)量、檢查方法、評定標準以及針對檢查項目制作相應原始記錄等，確保檢查的客觀準確性。檢查實施過程中，應依據(jù)方案制定的編號規(guī)則對檢查過的每塊面板進行標記。檢查時，除了檢查面板外側(cè)情況外，還需對面板背面進行檢查，特別是面板與連接件連接部位，由于該部位是面板集中受力部位，當面板強度降低后，會出現(xiàn)圓環(huán)型裂縫，甚至出現(xiàn)錐形拔出破壞，鑒于紅砂巖的顆粒性，類似裂縫或錐形拔出破壞不會表現(xiàn)于表面，隱秘性強，危害性很大，所以必須高度重視。評級時，應依據(jù)所檢查的項目中，最低級別對該面板定級。除此之外，還需對面板背后由于前期的查勘及方案已對項目進行了大量細致分析，為檢查實施提供了明確導向。所以在檢查的實施階段，目標非常明確，既不需拆卸面板，也不需搭設大范圍腳手架等作業(yè)，僅需利用操作靈活的升降車，即可完成對紅砂巖面板的檢查工作。

4.鑒定結(jié)論

完成現(xiàn)場的檢測鑒定工作后，可參考《民用建筑可靠性鑒定標準》GB 50292－2015的評定方法，對該次紅砂巖幕墻綜合分析并進行其安全性評級，安全性評級可評為以下四級：

Au級：安全性能符合要求，不影響幕墻的繼續(xù)使用。

Bu級：安全性能略低，尚不顯著影響幕墻的繼續(xù)使用。

Cu級：安全性能不足，已顯著影響幕墻的繼續(xù)使用。

Du級：安全性嚴重不符合要求，已嚴重影響幕墻的繼續(xù)使用。

最后針對所評安全性登記給予紅砂巖幕墻后續(xù)使用建議，并出具鑒定報告，為委托方修繕提供客觀可靠的依據(jù)。

三、結(jié)語

對于既有建筑的紅砂巖幕墻鑒定，應充分了解紅砂巖的特性、施工工藝及環(huán)境因素，要了解紅砂巖幕墻使用過程中，其強度雖是造成脫落的成因，但不是根本原因。而侵蝕、雜質(zhì)及裂縫是紅砂巖面板強度衰減的主要原因，因此，僅需從檢查面板狀態(tài)來評定其安全性，從而達到簡單、快速高效的鑒定目的。