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1、既有幕墙防脱落监测改造施工工法1、前言我国高楼幕墙大部分出于城市繁华地段，楼下人员来往密集，据不完全统计，每年因幕墙玻璃失效引发的安全事故上万起，在部分地区甚至造成人员伤亡及财产损失，尤其是现有大量玻璃幕墙接近或超过预期寿命，发生事故的概率将会越来越大。因此，解决玻璃幕墙的安全隐患已经到了刻不容缓的地步。目前，我国对玻璃幕墙检测主要以实验室为主，所具备的安全性能力方面的规定主要适用于实验室的。由于受现场及检测条件的限制，现场检测的规范及方法都比较少，而实验室检测与现场检测差异又比较大。因此，研发与应用玻璃幕墙现场脱落风险检测方法与装备非常必要。采用新研制的具有振动激励与采集一体、无损检测、实时
2、数据分析、无线与云平台互联下载被测结构信息及检测数据上传等功能的幕墙面板安全风险检测仪可对现有的既有幕墙进行无损检测，将采集到的振动频率数据上传安全管理平台进行实时数据分析，计算玻璃幕墙面板脱落风险大小，实现了低成本、高效、无损、全覆盖排查的检测目的，降低了高空检测风险，获得了业主一致好评。2、工法特点1）使用微型激振器进行幕墙面板振动激励并同时进行振动信号采集，基于振动理论分析的激励和传感器布设位置优化，可获得不同规格玻璃面板同一特定模态阶数的固有频率，保证了采集数据的准确性，具有高效无损的检测优势。2）幕墙面板安全风险检测仪可以与幕墙安全管理平台无线连接，读取平台传输过来的项目面板编号信息
3、，将检测结果与面板位置一一绑定，检测完成后将数据无线传输至平台上进行数据处理分析，实时在线大数据计算面板脱落风险，具有产品创新性。3）由于结构胶老化、玻璃板块厚度对玻璃板块的振动频率均存在不可忽略的影响，为了实现后续频率之间的可比性，提出了模态频率修正方法对不同使用年限和不同厚度玻璃板块的频率进行修正，并基于大量玻璃板块实测数据给出了不同尺寸玻璃板块第二阶振动频率的基准三维曲面，提出了脱落风险计算方法。同时将频率修正公式与脱落风险计算方法与安全管理平台相结合，设置了技术壁垒也加快了数据处理分析速度，大大节省了检测成本与时间。4）开发出一套基于物联网的既有幕墙安全检测软件平台，可同步接收设备传输
4、回来的数据结果，并能进行分析计算、风险判断、信息反馈，为政府安全排查、业主日常维护提供便利。5）直接通过平台检测数据结果对外幕墙进行局部修缮改造，减少人工损耗，缩短工期。3、适用范围本工法适用于所有大面积的隐框玻璃幕墙系统检测，综合分析，除下雨等不适合进行室外检测的天气条件，检测仪可在不同地域环境、不同天气和不同高度，保证对幕墙具有相同的检测效果。检测仪开发和加速度传感器选择，可使用环境条件为：温度范围（-40oC-50oC）,湿度（20%90%）,风速（14ms,6级强风）。4、工艺原理玻璃面板的脱落风险主要原因是粘结与固定钢化玻璃的硅酮结构胶由于各种原因失去粘性，导致玻璃面板部分脱胶，从而
5、脱落风险增大。玻璃面板的脱胶实际上改变了玻璃面板的边界条件，从而导致其固有振动特性发生变化。亦即，当玻璃面板部分脱胶后，由于整体约束变小，玻璃面板的振动频率将降低，同时振型也会发生较大变化，离脱胶位置较近的部位振动幅值较大。因此，通过振动法测量结构某阶振动频率的改变可判断其边界条件是否变化，从而分析出幕墙玻璃的松动程度和脱落风险。实际应用中，玻璃面板的初始振动频率往往是未知的，这种情况下，通常假设同一批次测试中，大量相同尺寸的玻璃面板中只有少量玻璃面板会发生脱落风险，此时，通过横向比较，可挑选出少数振动频率异常的玻璃面板，认为其脱落风险较大。上述方法尚无法解决实际工程应用中诸多更普遍和更复杂的
6、情况，玻璃面板尺寸不同、厚度不同，固定玻璃面板的结构胶老化程度不同。通过对结构胶老化及振动特性的研究，结果表明，当结构胶老化，玻璃面板振动频率随老化程度增大。而当结构胶部分脱粘，玻璃面板的振动频率随脱粘长度迅速下降，在一边完全脱粘时，结构体系发生变化，振型和频率与无损状态均完全不同。在部分脱粘情况下，频率降低，高阶模态对脱粘位置更敏感。上述理论和数值分析结果为后续试验研究和现场工程测试提供了重要依据。5、施工工艺流程及操作要点5.1 工艺流程图平台内编号一进场准备一连接平台一登录选择编号一设备调试及探头定位-激励方式选择一正式检测一数据提交一数据核对一继续检测一平台数据分析与处理一幕墙饰面改造
7、处理一幕墙饰面封口处理一二次检测一幕墙清洗一幕墙装饰面保护5.2 操作要点5.2.1平台内编号为了提高采集效率，前期先对采集点位置进行拍照，统计每一个立面需检测的面板数量，使用标识系统对幕墙面板进行编号，打开电脑，输入平台地址，输入用户名和密码进入平台，选择在线检测模块，点击标识系统，随便选择几张图片进行识别及拼装并点击编号，编号完成点击提交完成该立面所有板块编号，从幕墙图纸或现场测量的方式（尺寸及厚度必要时用钢卷尺和中空玻璃测厚仪测量）得到玻璃配置、尺寸大小等信息并与板块编号相绑定。5.2.2进场准备戴好安全帽穿好工作服进入现场检测地点，根据实际情况确定检测安全范围。5.2.3连接平台打开检
8、测仪电源，待无线信号变为绿色时，将检测仪通过无线网络与平台相连接。幕墙面板安全风险检测仪提示平台连接界面10QH2SOHZ5.2.4登录选择编号登录平台后，平台自动发送面板编号至检测仪，点击确定，并按顺序从OOl号编号进行检测。面板编号选择界面5.2.5设备调试及探头定位先确定检测仪液晶屏幕显示是否正常，按钮正常工作。测试时将传感器通过双面胶临时粘结于玻璃面板长对称轴的1/4或3/4位置处。,h,h1玻璃面板；3激振器及传感器;2硅酮耐候密封胶；4玻璃幕墙风险脱落检测仪。粘结位置示意图5.2.6激励方式选择当选择手动激励时，需准备好橡胶力锤，并注意敲击方式，利用手腕的力量进行快速敲击；当选择自
9、动激励时，需要将存储激励波形的SD卡置入检测仪。手动激励5.2.7正式检测敲击激励：无需放置激励器，放置好传感器后，按“测试”按钮，使用力锤轻敲传感器右侧，采集到的振动信号和FFT谱显示在液晶界面；每一块玻璃测量3组数据，检测人员先进行几次测试测量初步判断信号是否正确，如正确，按“确定”键，发送至平台，如后续有数据不正确，不点击“确定”按钮，然后检查传感器，重复上述检测流程直至采集到正确数据。自动激励：放置好激励器与传感器后，按“测试”按钮，此时电信号通过激励器转换成振动信号，激励器振动引起玻璃振动，传感器将玻璃振动信号转化成电信号传回检测仪进行显示以及随后的FFT变换，转换后的电信号和FFT
10、谱显示在液晶界面上；每一块玻璃测量3组数据，检测人员先进行几次测试测量初步判断信号是否正确，如正确，按“确定”键，发送至电脑，如后续有数据不正确，不点击“确定”按钮，然后检查传感器与激励器，重复上述检测流程直至采集到正确数据。采集完5块面板后，与平台管理人员确定平台收到数据并与板块编号对应。5OHZ234I iBL-155云台登陆3OOHZ检测频谱图界面lzl 三三二二检测数据传输界面300HZ5OHZ云台登陆234.E-BL-155现场实测图检测数据实时上传分析5.2.8数据提交当与台管理人员确定平台收到数据无误后，拆除固定传感器的双面胶，将传感器固定到下一块待检面板的中心点处。如果因网络不
11、好等情况导致的检测数据丢失，平台管理人员将错误数据驳回，检测人员重新进行检测上传数据。5.2.9数据核对每收集完20块面板的固有频率信息后，与平台管理人员沟通，确认每一块面板数据上传成功，确保无错漏。5.2.10继续检测重复5-8检测步躲，直至待检面板全部检测完毕。5.2.11平台数据分析与处理将检测后的数据进行数据处理，并进行分析整理。当检测任务完成后，携带设备返回，检测设备入库。平台数据实时处理分析5.2.12幕墙饰面改造处理根据数据分析要求对外幕墙进行局部修缮。针对密封胶或密封胶条脱落或损坏时，及时进行修补与更换。用裁纸刀割掉需拆除部位的胶条，清理掉填缝用的泡沫棒，操作过程中应小心谨慎，
12、不能损坏原幕墙饰面。针对幕墙构件或附件的螺栓、螺钉松动或锈蚀时，应及时拧紧或更换。针对构件锈蚀时，应及时除锈或采取其他防锈措施。锁头、构件更换5.2.13幕墙饰面封口处理与主体结构接触的封边板应涂防腐涂料（如沥青油），外露的作保护涂层处理或贴保护胶纸；封板两连接处设置沟槽，注胶密封；封板与外墙材料间留沟槽或形成倾角，注胶饱满、连续；封板固定处墙体应找平装面，还可先装胶塞再植入螺钉的方法固定封板。5.2.14二次检测在幕墙饰面封口处理后重复5-8检测步骤，直至处理过的面板全部检测完毕，并携带设备返回，完成数据分析，确认施工质量无误。5.2.15幕墙清洗清洗前须先对清洗剂作检查，证明对本工程使用的
13、型材饰面无腐蚀作用之后方可使用，清洗后用清水冲洗干净。玻璃、铝合金型材、不锈钢板清洗时，用中性清洗剂，清洗剂间不能互相产生反应，不能错用，清洗时应隔离。在现场进行清洗时，要用到辅助材料酒精或甲苯，严格控制其使用工序，使之不流淌，不滴落，粘有酒精和甲苯液体的棉布集中回收处理。清洗时，避免强酸、碱性溶剂接触玻璃表面，如沾上应立即进行清洗以免损伤玻璃。玻璃表面只允许与弹性物质接触，不允许刚性物质直接接触玻璃，使玻璃造成损坏。外饰面清洗后效果图5.2.16幕墙装饰面保护根据该工程幕墙特点、采用切实可行的整体保护工艺，木框附在幕墙的内面，以防止来自同一楼层其他分包施工时污染和划伤。每一层的产品改造安装结
14、束后,请建设方、监理、总包方进行初验，并由现场监理签字，初验的目的是为了对产品安装后的质量有一定保护，并请建设方总包方组织固定人员对这一层的产品进行保护。M*r*玻璃贴膜保护示意6、人员、材料及机具设备主要劳动力计划主要劳动力计划序号工种人数1幕墙安装工62现场技术管理人员33现场施工管理人员44现场检测员4设备计划表编号设备名称型号、主要功能1幕墙脱落风险检测仪ZJSZ-OOl2中空玻璃测厚仪ClassMeterlOO3计算机4充电器5备用探头、电线、力锤等零配件6钢卷尺、游标卡尺、双面胶、温度计、记号笔7、质量控制7.1本工法必须遵照执行下列标准、规范序号名称标准编号1高层民用建筑设计防火
15、规范（2005版）GB50045-19952建筑装饰装修工程质量验收规范GB50210-20013金属与石材幕墙工程技术规范JGJ133-20014建筑工程施工质量验收统一评定标准GB50300-20137.1 技术保证1）项目技术负责人对待检项目进行现场调研，并查阅竣工图纸，编制有针对性、指导性、可操作性的检测方案，并对检测人员进行详细的技术交底；2）参与项目的检测人员必须通过设备操作培训，并根据设备使用手册及现场操作流程进行检测工作。7.2 设备保证1）设备通过第三方计量认证，且处在有效期；2）项目检测前对设备进行检查和测试，确保设备处于有效工作状态。8、安全措施8.1总则以“安全第一，预防为主”为方针，制定以下文明、安全检测保证措施。8.2 人员1）安排一名工程师为专职安全员，负责安全管理和监督。进场前对检测人员进行安全技术交底，增加人员的技能和安全意识。施工过程中加强对检测人员的管理和指导，避免误操作；2）针对本检测项目
