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輕型鋼結構圍護系統漏水原因探索及防治

作者：輕型鋼結構圍護系統漏水原因探索及防治     
時間：2010-03-12 13:01:59 [收藏]
摘 要：全文介紹了鋼結構屋面系統的概念、屋面板的連接形式，從施工、設計、材料等角度，對輕鋼結構圍護系統的漏水原因進行了具體的分析，提出了防止維護系統漏水的措施。 關鍵詞：輕鋼結構；圍護系統；漏水原因；防治
    關鍵詞：

            1、引  言

            近年來，我國鋼材的產量增長速度較快，鋼材的質量也有了很大提高，使鋼結構的發展速度迅速加快。輕型鋼結構作為鋼結構的一分子，其優勢明顯、用途廣泛，大量的大型工業廠房、會展中心、體育場館、飛機場開始采用輕型鋼結構，更推動了鋼結構體系建筑的發展。但是鋼結構建成投入使用以后，漏水現象也普遍，屋面板的搭接好壞，屋面彩板的收縮變形等，都直接關系到圍護系統的漏點多少。經過市場調研， 目前我國大部分鋼結構彩板屋面有漏水現象，漏水是建筑的質量通病。

            2、鋼結構屋面形式： 

            建筑屋面作為建筑最上面的承重和外圍護結構，它的圍護作用和立面造型作用對整個建筑而言至關重要，是輕型鋼結構圍護系統漏水最重要的部位。其主要作用是能抵抗風、雨、雪的侵襲及太陽的輻射，并承受屋頂的自重和屋頂上的風、雪以及上人的荷載[1]。輕型鋼結構屋頂根據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、各種輕質屋面板、GRC板、金屬拱形波紋屋面、復合壓型鋼板等多種類型【2】，輕型鋼結構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，屋面坡度設計一般為1/10～1/15。

            3、屋面板的連接【3】：

            鋼結構體系建筑屋面板在屋面上有長向連接和側向連接兩種。長向連接主要是搭接， 即上坡板壓下坡板，搭接處設置專用防水密封膠加固定專用壓條，而側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、鉚釘或自攻螺釘等連成整體。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：比較先進的屋面板連接方式，屋面系統通過滑動支架來固定屋面板，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：

            彩鋼板維護系統本身具有一定的強度和剛度，材料一般不會漏水，維護系統漏水原因主要在節點處理不當，材料的品質、系統設計的成熟性、完備性、結構構造和安裝技術等也都直接影響到圍護系統的防水效果。彩鋼板由于受環境、溫度的變化造成彩鋼板收縮、變形，接口和搭接連接部位產生位移時，用普通的密封膠條或硅酮膠與彩板表面粘結處不能同步位移時產生脫離，造成彩鋼板屋面漏水。不同的采光板在相同的時間內其變形和老化的程度也不盡相同。對于同樣的卷邊板，巴特勒系統的防水性能就遠遠強于同樣板型的仿制品；同樣是打釘板，不同的施工隊安裝的效果也截然不同。維護系統漏水按部位歸結起來主要分布如下：

             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堵頭，或堵頭放置不規范而脫落形成漏水。解決辦法是：屋脊蓋板做寬些，另外坡度找大點；搭接處敷設膠泥或硅膠；更換縫合釘；堵頭應與板型板匹配，堵頭敷設時應上下放膠泥或硅膠。 

            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膠泥或硅膠；屋面外板在氣樓交接處未上板；氣樓結構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：收邊安裝前應敷設泡沫堵頭，縱向搭接須設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構完成后必須將開孔部位進行防水處理；對氣樓安裝質量和防水性進行查驗。

            4.3采光板部位：

            采光板部位防水是維護系統防水的重要部位，采光板安裝中的膠泥鋪設、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，采光板兩側波峰高于屋面板，安裝后，密封過嚴形成采光板內外氣壓差，毛細水從采光板兩側縫隙進入屋面內部漏水；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與采光板密封牢固，縱向兩側膠泥要加寬，并鋪設波峰上部，防止水毛細而滲水，控制兩側波峰中心間距，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寬度，造成質量隱患；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敷設柔性膠帶密封。

            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，此兩問題都要根據開洞形式及彩鋼屋面板型號來決定。該部位漏水的主要原因是：風機開孔未按設計節點進行防水處理，鋼堵頭放置未敷設防水膠泥和硅膠；風機開孔四周預留范圍較小，雨水流淌不暢，容易積水；開孔四周包邊搭接未進行防水處理；開孔內部四周未加結構件，形成低凹積水；得泰防水施工存在阻水現象，形成積水。解決辦法是：須按設計圖紙施工并嚴格施工工序，敷設膠泥、硅膠；風機四周預留范圍必須滿足排水要求；墻面、屋面開孔后必須隨后進行防水處理；后增圍護開孔盡量要增設檁條或角鋼結構，減小圍護變形；得泰防水安裝必須嚴密、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：屋面外板安裝時應同時放置泡沫堵頭，且將屋面外板下扳30度；檐口處應按現設計情況增設收邊。

            4.6天溝部位：

            搭接縫與彌合縫是漏水的兩個關鍵部位，與鋼筋混凝土屋面相比，鋼結構屋面的天溝深度小，且天溝與屋面無連續防水構造，天溝積水時，很難保證不漏水。該部位漏水的主要原因是：內天溝焊接接頭存在縫隙，形成滲水；天溝和雨水管管徑設計過小，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，水會倒流入廠房內部。解決辦法是：適當加大天溝深度，讓天溝雨水不超過搭接縫；內天溝接頭焊接后做防水試驗，若發現漏水，需進行二次焊接；天溝和雨水管設計管徑大小應通過計算屋面排水量確定；安裝天溝端部封頭板；屋面板須按設計長度施工。 

            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；雨蓬與外墻之間未設置堵頭或未按設計要求伸入外墻板內。解決辦法是：雨蓬與附房之間接口必須采用收邊搭接并進行防水處理；通常情況下，雨蓬上口泛水收邊應進入外墻板內，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計要求。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?，鑲入收邊后敷設防水密封膠；廠房與附房接口收邊安裝時只能使一端固定，另一端必須形成自由狀態，否則熱脹冷縮會造成收邊脫開漏水。

            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合處漏水，主要原因為應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，收邊應有一定角度，并完全密封；收邊間應預打密封膠。

            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；窗戶下口與鋼結構、磚墻體及窗戶玻璃與型材之間密封不嚴；窗臺與臺度存在較大縫隙或有倒返水現象；窗戶上口泛水收邊件安裝中未打硅膠。解決方案是：保證結構檁條的平整度，減少檁條與鋁合金之間的縫隙；窗下口所有縫隙均應完全密封，敷設硅酮膠；鋁合金與單槽、單槽與玻璃間均應完全密封處理；磚墻體外貼臺面面磚應保證砂漿飽滿度；窗臺粉刷前督促土建單位將窗臺找坡，便于排水；窗戶上口泛水收邊件預打密封膠且不要在鋼柱部位搭接。

            5、維護系統其它漏水原因分析： 

            5.1設計原因：

            （1）屋面雨水系統未按規范設置溢流措施，暴雨強度超過雨水系統排放能力時就會超過搭接縫，甚至漫上屋面，造成事故；

            （2）落水管數量不足，雨水沿天溝流動距離遠，時間長，造成壅水；墻面外板上部未增設Ｌ型收邊件，造成天溝內側漏水隱患；

            （3）彩鋼泛水配件設計不合理，達不到防水效果。

            （4）規范規定構件變形控制值，檁條撓度L／180，屋面梁撓度L／180(式中L 為受彎構件的跨度)，屋面檁條截面設計太小、間距過大，在風荷載作用下檁條和壓型板變形就會過大；

            （5）未充分考慮結構變形、溫差變形、干縮變形、振動等影響，設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，在雨水較多的地區宜取其中的較大值【4】，南方地區屋面坡度不宜小于 5%。在實際設計工程中，很多工程屋面坡度過小，屋面雨水不能及時排到天溝。 

            （7）雨蓬設計存在倒返水現象，造成雨蓬部位漏水；

            5.2 材料選用不當：

            （1）雨水管材用塑料管材，強度差，鋼結構廠房從安裝到投產運行，容易受損。

            （2）由于鋼板天溝比較薄，焊縫容易出現問題。

            （3）未根據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，側向搭接太少，不利于排水。

            （4）圍護部分彩板過薄，經過一段時間的使用，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； 扣板拉釘應采用防水拉釘。  

            5.3構造措施：

            （1）堵頭對由于風造成的漏水是有作用的，不應忽視，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，屋面風機處彩鋼板波峰端部設置鋼堵頭；

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

            （3）水宜疏不宜堵，一般安裝時在鋼板內側打密封膠，多多益善；

            （4）必須足夠重視鋼結構屋面圍護系統熱脹冷縮的不利影響，采取合理的構造措施：

            5.4使用過程中： 

            （1）屋面檁條上隨意增加荷載，導致屋面板變形。

            （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。

            6、結束語： 

            鋼結構維護系統漏水不是個別現象，造成漏水的因素也很多，要想從根本上解決問題，需要設計認真對待，確定合理的設計方案，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、設備根、管道根、煙囪根）等泛水部位的細部構造處理【5】；從施工上，制定維護系統防水施工專項方案，各個專業相互協調配合。設計完善，安裝到位，構造合理，使用得當，服務跟進，這樣才能確保鋼結構維護系統滴水不漏。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規定進行，可以減少或避免漏水問題的發生。

            

            參考文獻：

            【1】許傳華．房屋建筑學．中國科學技術出版社，1998．

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

            【3】王景文．鋼結構工程施工與質量驗收實用手冊．中國建材，2003．

            【4】《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》．中國計劃出版社，2003．

            【5】《屋面工程技術規范》ＧＢ５０３４５－２００４
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