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輕型鋼結(jié)構(gòu)圍護(hù)系統(tǒng)漏水原因探索及防治

作者：輕型鋼結(jié)構(gòu)圍護(hù)系統(tǒng)漏水原因探索及防治     
時(shí)間：2010-03-12 13:01:59 [收藏]
摘 要：全文介紹了鋼結(jié)構(gòu)屋面系統(tǒng)的概念、屋面板的連接形式，從施工、設(shè)計(jì)、材料等角度，對(duì)輕鋼結(jié)構(gòu)圍護(hù)系統(tǒng)的漏水原因進(jìn)行了具體的分析，提出了防止維護(hù)系統(tǒng)漏水的措施。 關(guān)鍵詞：輕鋼結(jié)構(gòu)；圍護(hù)系統(tǒng)；漏水原因；防治
    關(guān)鍵詞：輕型 鋼結(jié)構(gòu) 防治

            1、引  言

            近年來，我國鋼材的產(chǎn)量增長速度較快，鋼材的質(zhì)量也有了很大提高，使鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展速度迅速加快。輕型鋼結(jié)構(gòu)作為鋼結(jié)構(gòu)的一分子，其優(yōu)勢(shì)明顯、用途廣泛，大量的大型工業(yè)廠房、會(huì)展中心、體育場館、飛機(jī)場開始采用輕型鋼結(jié)構(gòu)，更推動(dòng)了鋼結(jié)構(gòu)體系建筑的發(fā)展。但是鋼結(jié)構(gòu)建成投入使用以后，漏水現(xiàn)象也普遍，屋面板的搭接好壞，屋面彩板的收縮變形等，都直接關(guān)系到圍護(hù)系統(tǒng)的漏點(diǎn)多少。經(jīng)過市場調(diào)研， 目前我國大部分鋼結(jié)構(gòu)彩板屋面有漏水現(xiàn)象，漏水是建筑的質(zhì)量通病。

            2、鋼結(jié)構(gòu)屋面形式： 

            建筑屋面作為建筑最上面的承重和外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，它的圍護(hù)作用和立面造型作用對(duì)整個(gè)建筑而言至關(guān)重要，是輕型鋼結(jié)構(gòu)圍護(hù)系統(tǒng)漏水最重要的部位。其主要作用是能抵抗風(fēng)、雨、雪的侵襲及太陽的輻射，并承受屋頂?shù)淖灾睾臀蓓斏系娘L(fēng)、雪以及上人的荷載[1]。輕型鋼結(jié)構(gòu)屋頂根據(jù)所用材料大致有彩色壓型鋼板、彩色鋼板夾芯板、多彩油氈瓦、各種輕質(zhì)屋面板、GRC板、金屬拱形波紋屋面、復(fù)合壓型鋼板等多種類型【2】，輕型鋼結(jié)構(gòu)屋面及墻面材料主要選用彩色壓型板或夾芯板。常用的壓型鋼板規(guī)格主要有YX173-300-600、YX130-275-550、YX70-200-600、YX38-175-700、YX21-180-900等28種板型[3]，在這些板型中，既有3600卷邊板、暗扣板搭接連接，也有打釘板。檁條為自重較輕的薄壁C型或Z型鋼檁條，屋面坡度設(shè)計(jì)一般為1/10～1/15。

            3、屋面板的連接【3】：

            鋼結(jié)構(gòu)體系建筑屋面板在屋面上有長向連接和側(cè)向連接兩種。長向連接主要是搭接， 即上坡板壓下坡板，搭接處設(shè)置專用防水密封膠加固定專用壓條，而側(cè)向連接的方式目前主要有以下三種：

            3.1 搭接連接：把壓型鋼板搭接邊重疊，并用各種螺栓、鉚釘或自攻螺釘?shù)冗B成整體。又分為帶密封膠槽與不帶密封膠槽兩種，屋面螺釘外露，波峰均比較低. 

            3.2 暗扣式連接：固定支座利用平頭自攻螺釘固定在屋面檁條上，再將壓型屋面板與固定支座扣合。屋面無螺釘外露，由于與檁條直接用螺釘連接而無法控制熱脹冷縮的變形。

            3.3 咬合暗扣式連接：比較先進(jìn)的屋面板連接方式，屋面系統(tǒng)通過滑動(dòng)支架來固定屋面板，既有利于屋面防水和保持屋面的整體性，又能有效的控制因熱脹冷縮引起的變形。該連接形式分1800和3600兩種。 

            4、各部位漏水原因分析及解決方案：

            彩鋼板維護(hù)系統(tǒng)本身具有一定的強(qiáng)度和剛度，材料一般不會(huì)漏水，維護(hù)系統(tǒng)漏水原因主要在節(jié)點(diǎn)處理不當(dāng)，材料的品質(zhì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成熟性、完備性、結(jié)構(gòu)構(gòu)造和安裝技術(shù)等也都直接影響到圍護(hù)系統(tǒng)的防水效果。彩鋼板由于受環(huán)境、溫度的變化造成彩鋼板收縮、變形，接口和搭接連接部位產(chǎn)生位移時(shí)，用普通的密封膠條或硅酮膠與彩板表面粘結(jié)處不能同步位移時(shí)產(chǎn)生脫離，造成彩鋼板屋面漏水。不同的采光板在相同的時(shí)間內(nèi)其變形和老化的程度也不盡相同。對(duì)于同樣的卷邊板，巴特勒系統(tǒng)的防水性能就遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于同樣板型的仿制品；同樣是打釘板，不同的施工隊(duì)安裝的效果也截然不同。維護(hù)系統(tǒng)漏水按部位歸結(jié)起來主要分布如下：

             4.1屋脊部位：

            該部位漏水的主要原因是：屋脊處波峰太高，屋脊蓋板無法保證防水；縱向搭接不放膠泥或硅膠，形成縫隙而漏水；屋脊蓋板縱向搭接用鉚釘連接，熱脹冷縮強(qiáng)度不夠而拉斷鉚釘，形成漏水；屋脊蓋板與屋面板之間不敷設(shè)堵頭，或堵頭放置不規(guī)范而脫落形成漏水。解決辦法是：屋脊蓋板做寬些，另外坡度找大點(diǎn)；搭接處敷設(shè)膠泥或硅膠；更換縫合釘；堵頭應(yīng)與板型板匹配，堵頭敷設(shè)時(shí)應(yīng)上下放膠泥或硅膠。 

            4.2屋面氣樓部位：

            該部位漏水的主要原因是：氣樓與屋面交接處收邊下未放置泡沫堵頭，且收邊縱向搭接未敷設(shè)膠泥或硅膠；屋面外板在氣樓交接處未上板；氣樓結(jié)構(gòu)支柱開孔部位未做防水處理；氣樓自身制作、安裝存在漏水隱患。解決辦法是：收邊安裝前應(yīng)敷設(shè)泡沫堵頭，縱向搭接須設(shè)置膠泥或堵頭并用縫合釘固定；氣樓安裝前必須將屋面板上扳；要求氣樓施工方在氣樓結(jié)構(gòu)完成后必須將開孔部位進(jìn)行防水處理；對(duì)氣樓安裝質(zhì)量和防水性進(jìn)行查驗(yàn)。

            4.3采光板部位：

            采光板部位防水是維護(hù)系統(tǒng)防水的重要部位，采光板安裝中的膠泥鋪設(shè)、防水螺釘是屋面漏水的主要隱患；采光板板型與屋面板板型不吻合，采光板兩側(cè)波峰高于屋面板，安裝后，密封過嚴(yán)形成采光板內(nèi)外氣壓差，毛細(xì)水從采光板兩側(cè)縫隙進(jìn)入屋面內(nèi)部漏水；采光板縱向搭接長度不夠，且膠泥老化失去粘性；縱向膠泥脫落；采光板和彩鋼板之間為剛性搭接，中間的縫隙未密封。屋面采光板防止漏水應(yīng)注意以下幾方面：防水螺釘施打在波峰上部；采光板處的收邊板應(yīng)與采光板密封牢固，縱向兩側(cè)膠泥要加寬，并鋪設(shè)波峰上部，防止水毛細(xì)而滲水，控制兩側(cè)波峰中心間距，與采光板波峰中心距吻合，不能因安裝問題或者尺寸寬度不一而去掉采光板的波峰高度或?qū)挾龋斐少|(zhì)量隱患；縱向搭接一般不小于300并且搭接處用硅膠密封牢固 ；采光板搭接的地方應(yīng)敷設(shè)柔性膠帶密封。

            4.4屋面開孔部位：

                 彩鋼板屋面開洞口，必須是既要解決外觀又要解決屋面防水問題，此兩問題都要根據(jù)開洞形式及彩鋼屋面板型號(hào)來決定。該部位漏水的主要原因是：風(fēng)機(jī)開孔未按設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行防水處理，鋼堵頭放置未敷設(shè)防水膠泥和硅膠；風(fēng)機(jī)開孔四周預(yù)留范圍較小，雨水流淌不暢，容易積水；開孔四周包邊搭接未進(jìn)行防水處理；開孔內(nèi)部四周未加結(jié)構(gòu)件，形成低凹積水；得泰防水施工存在阻水現(xiàn)象，形成積水。解決辦法是：須按設(shè)計(jì)圖紙施工并嚴(yán)格施工工序，敷設(shè)膠泥、硅膠；風(fēng)機(jī)四周預(yù)留范圍必須滿足排水要求；墻面、屋面開孔后必須隨后進(jìn)行防水處理；后增圍護(hù)開孔盡量要增設(shè)檁條或角鋼結(jié)構(gòu)，減小圍護(hù)變形；得泰防水安裝必須嚴(yán)密、平整，使水流順暢。

            4.5檐口部位：

            是漏水問題的主要根源，該部位漏水的主要原因是：屋面外板安裝未加泡沫堵頭，屋面外板未下扳；墻面外板長度不足，且檐口部位未加防水收邊。解決辦法是：屋面外板安裝時(shí)應(yīng)同時(shí)放置泡沫堵頭，且將屋面外板下扳30度；檐口處應(yīng)按現(xiàn)設(shè)計(jì)情況增設(shè)收邊。

            4.6天溝部位：

            搭接縫與彌合縫是漏水的兩個(gè)關(guān)鍵部位，與鋼筋混凝土屋面相比，鋼結(jié)構(gòu)屋面的天溝深度小，且天溝與屋面無連續(xù)防水構(gòu)造，天溝積水時(shí)，很難保證不漏水。該部位漏水的主要原因是：內(nèi)天溝焊接接頭存在縫隙，形成滲水；天溝和雨水管管徑設(shè)計(jì)過小，與廠房坡長不匹配；天溝端部沒有做封頭板；屋面外板伸入天溝長度不足，水會(huì)倒流入廠房內(nèi)部。解決辦法是：適當(dāng)加大天溝深度，讓天溝雨水不超過搭接縫；內(nèi)天溝接頭焊接后做防水試驗(yàn)，若發(fā)現(xiàn)漏水，需進(jìn)行二次焊接；天溝和雨水管設(shè)計(jì)管徑大小應(yīng)通過計(jì)算屋面排水量確定；安裝天溝端部封頭板；屋面板須按設(shè)計(jì)長度施工。 

            4.7雨蓬部位：

            該部位漏水的主要原因是：雨蓬與附房之間接口部位處理不當(dāng)；雨蓬與外墻之間未設(shè)置堵頭或未按設(shè)計(jì)要求伸入外墻板內(nèi)。解決辦法是：雨蓬與附房之間接口必須采用收邊搭接并進(jìn)行防水處理；通常情況下，雨蓬上口泛水收邊應(yīng)進(jìn)入外墻板內(nèi)，為了安裝施工方便，泛水收邊也可直接靠上墻面外板，但必須要放置堵頭并須用硅膠密封縫隙。

            4.8廠房與附房接口部位：

            該部位漏水的主要原因是：施工不合理，接口收邊安裝不滿足設(shè)計(jì)要求。解決辦法是：附房高出廠房的防水處理通常采用兩次以上防水，第一道防水收邊與砼接口切槽20-40?，鑲?cè)胧者吅蠓笤O(shè)防水密封膠；廠房與附房接口收邊安裝時(shí)只能使一端固定，另一端必須形成自由狀態(tài)，否則熱脹冷縮會(huì)造成收邊脫開漏水。

            4.9磚墻與輕鋼屋面連接部位：

            該部位容易形成漏水隱患, 屋面板與水泥墻面結(jié)合處漏水，主要原因?yàn)閼?yīng)力不同步而引起硅酮膠與粘接面開裂而漏水。解決方案：防止溫度變形，采用兩次收邊連接處理；與磚墻體連接時(shí)，收邊應(yīng)有一定角度，并完全密封；收邊間應(yīng)預(yù)打密封膠。

            4.10鋁合金窗戶部位：

            鋁合金窗與彩鋼墻體及磚墻體連接部位為防水難題之一，該部位漏水的主要原因是：墻面檁條與鋁合金間有縫隙；窗戶下口與鋼結(jié)構(gòu)、磚墻體及窗戶玻璃與型材之間密封不嚴(yán)；窗臺(tái)與臺(tái)度存在較大縫隙或有倒返水現(xiàn)象；窗戶上口泛水收邊件安裝中未打硅膠。解決方案是：保證結(jié)構(gòu)檁條的平整度，減少檁條與鋁合金之間的縫隙；窗下口所有縫隙均應(yīng)完全密封，敷設(shè)硅酮膠；鋁合金與單槽、單槽與玻璃間均應(yīng)完全密封處理；磚墻體外貼臺(tái)面面磚應(yīng)保證砂漿飽滿度；窗臺(tái)粉刷前督促土建單位將窗臺(tái)找坡，便于排水；窗戶上口泛水收邊件預(yù)打密封膠且不要在鋼柱部位搭接。

            5、維護(hù)系統(tǒng)其它漏水原因分析： 

            5.1設(shè)計(jì)原因：

            （1）屋面雨水系統(tǒng)未按規(guī)范設(shè)置溢流措施，暴雨強(qiáng)度超過雨水系統(tǒng)排放能力時(shí)就會(huì)超過搭接縫，甚至漫上屋面，造成事故；

            （2）落水管數(shù)量不足，雨水沿天溝流動(dòng)距離遠(yuǎn)，時(shí)間長，造成壅水；墻面外板上部未增設(shè)Ｌ型收邊件，造成天溝內(nèi)側(cè)漏水隱患；

            （3）彩鋼泛水配件設(shè)計(jì)不合理，達(dá)不到防水效果。

            （4）規(guī)范規(guī)定構(gòu)件變形控制值，檁條撓度L／180，屋面梁撓度L／180(式中L 為受彎構(gòu)件的跨度)，屋面檁條截面設(shè)計(jì)太小、間距過大，在風(fēng)荷載作用下檁條和壓型板變形就會(huì)過大；

            （5）未充分考慮結(jié)構(gòu)變形、溫差變形、干縮變形、振動(dòng)等影響，設(shè)防不滿足基層變形的需要。

            （6）門式剛架輕型房屋屋面坡度宜取1/8~1/20，在雨水較多的地區(qū)宜取其中的較大值【4】，南方地區(qū)屋面坡度不宜小于 5%。在實(shí)際設(shè)計(jì)工程中，很多工程屋面坡度過小，屋面雨水不能及時(shí)排到天溝。 

            （7）雨蓬設(shè)計(jì)存在倒返水現(xiàn)象，造成雨蓬部位漏水；

            5.2 材料選用不當(dāng)：

            （1）雨水管材用塑料管材，強(qiáng)度差，鋼結(jié)構(gòu)廠房從安裝到投產(chǎn)運(yùn)行，容易受損。

            （2）由于鋼板天溝比較薄，焊縫容易出現(xiàn)問題。

            （3）未根據(jù)屋面的坡度選擇合適的采光板的板型和屋面彩板的板型，波峰較小，側(cè)向搭接太少，不利于排水。

            （4）圍護(hù)部分彩板過薄，經(jīng)過一段時(shí)間的使用，外板腐蝕或者受溫度影響變形，板之間縫隙增大。

            （5）壓型板基板鍍鋅層質(zhì)量不好，涂層太薄，致使壓型板使用壽命短，易銹蝕損壞；

            （6）自攻螺絲膠墊質(zhì)量差容易開裂，玻璃密封膠容易老化等。

            （7）扣板明顯變形，相鄰兩板的板高、間距均不同； 扣板拉釘應(yīng)采用防水拉釘。  

            5.3構(gòu)造措施：

            （1）堵頭對(duì)由于風(fēng)造成的漏水是有作用的，不應(yīng)忽視，如保證彩鋼板與屋脊蓋板堵頭安裝到位，采光板與屋脊蓋板間堵頭下部施打硅酮密封膠，屋面風(fēng)機(jī)處彩鋼板波峰端部設(shè)置鋼堵頭；

            （2）搭接時(shí)縫隙容易受溫度影響變大，應(yīng)充分留夠搭接長度；

            （3）水宜疏不宜堵，一般安裝時(shí)在鋼板內(nèi)側(cè)打密封膠，多多益善；

            （4）必須足夠重視鋼結(jié)構(gòu)屋面圍護(hù)系統(tǒng)熱脹冷縮的不利影響，采取合理的構(gòu)造措施：

            5.4使用過程中： 

            （1）屋面檁條上隨意增加荷載，導(dǎo)致屋面板變形。

            （2）雨水蓖積污較多，存在阻水。

            （3）防水膠、密封膠老化，使用過程中缺少必要維護(hù)。

            6、結(jié)束語： 

            鋼結(jié)構(gòu)維護(hù)系統(tǒng)漏水不是個(gè)別現(xiàn)象，造成漏水的因素也很多，要想從根本上解決問題，需要設(shè)計(jì)認(rèn)真對(duì)待，確定合理的設(shè)計(jì)方案，做好一頭（防水層的收頭），二縫（變形縫，分格縫），三口（水落口、出入口、檐口）和四根（女兒墻根、設(shè)備根、管道根、煙囪根）等泛水部位的細(xì)部構(gòu)造處理【5】；從施工上，制定維護(hù)系統(tǒng)防水施工專項(xiàng)方案，各個(gè)專業(yè)相互協(xié)調(diào)配合。設(shè)計(jì)完善，安裝到位，構(gòu)造合理，使用得當(dāng)，服務(wù)跟進(jìn)，這樣才能確保鋼結(jié)構(gòu)維護(hù)系統(tǒng)滴水不漏。總之，無論采用任何形式安裝，只要按照一定的施工工藝和有關(guān)規(guī)定進(jìn)行，可以減少或避免漏水問題的發(fā)生。

            

            參考文獻(xiàn)：

            【1】許傳華．房屋建筑學(xué)．中國科學(xué)技術(shù)出版社，1998．

            【2】金德民，高福聚．屋面鋼結(jié)構(gòu)體系選型分析[J]．四川建筑，2001，21(1)．

            【3】王景文．鋼結(jié)構(gòu)工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收實(shí)用手冊(cè)．中國建材，2003．

            【4】《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》．中國計(jì)劃出版社，2003．

            【5】《屋面工程技術(shù)規(guī)范》ＧＢ５０３４５－２００４
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