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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(shí)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(jìn)行了具體的分析，提出了防止維護系統漏水的措施。 關(guān)鍵詞：輕鋼結構；圍護系統；漏水原因；防治
    關(guān)鍵詞：輕型 鋼結構 防治

            1、引  言

            近年來(lái)，我國鋼材的產(chǎn)量增長(cháng)速度較快，鋼材的質(zhì)量也有了很大提高，使鋼結構的發(fā)展速度迅速加快。輕型鋼結構作為鋼結構的一分子，其優(yōu)勢明顯、用途廣泛，大量的大型工業(yè)廠(chǎng)房、會(huì )展中心、體育場(chǎng)館、飛機場(chǎng)開(kāi)始采用輕型鋼結構，更推動(dòng)了鋼結構體系建筑的發(fā)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(guān)系到圍護系統的漏點(diǎn)多少。經(jīng)過(guò)市場(chǎng)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(zhì)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(gè)建筑而言至關(guān)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(fēng)、雨、雪的侵襲及太陽(yáng)的輻射，并承受屋頂的自重和屋頂上的風(fēng)、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(zhì)屋面板、GRC板、金屬拱形波紋屋面、復合壓型鋼板等多種類(lèi)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(cháng)向連接和側向連接兩種。長(cháng)向連接主要是搭接， 即上坡板壓下坡板，搭接處設置專(zhuān)用防水密封膠加固定專(zhuān)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(wú)螺釘外露，由于與檁條直接用螺釘連接而無(wú)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，屋面系統通過(guò)滑動(dòng)支架來(lái)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(huì )漏水，維護系統漏水原因主要在節點(diǎn)處理不當，材料的品質(zhì)、系統設計的成熟性、完備性、結構構造和安裝技術(shù)等也都直接影響到圍護系統的防水效果。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(lái)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(wú)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(diǎn)；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(shí)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(kāi)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(kāi)孔部位進(jìn)行防水處理；對氣樓安裝質(zhì)量和防水性進(jìn)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(guò)嚴形成采光板內外氣壓差，毛細水從采光板兩側縫隙進(jìn)入屋面內部漏水；采光板縱向搭接長(cháng)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(wèn)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(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敷設柔性膠帶密封。

            4.4屋面開(kāi)孔部位：

                 彩鋼板屋面開(kāi)洞口，必須是既要解決外觀(guān)又要解決屋面防水問(wèn)題，此兩問(wèn)題都要根據開(kāi)洞形式及彩鋼屋面板型號來(lái)決定。該部位漏水的主要原因是：風(fēng)機開(kāi)孔未按設計節點(diǎn)進(jìn)行防水處理，鋼堵頭放置未敷設防水膠泥和硅膠；風(fēng)機開(kāi)孔四周預留范圍較小，雨水流淌不暢，容易積水；開(kāi)孔四周包邊搭接未進(jìn)行防水處理；開(kāi)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(fēng)機四周預留范圍必須滿(mǎn)足排水要求；墻面、屋面開(kāi)孔后必須隨后進(jìn)行防水處理；后增圍護開(kāi)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(wèn)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(cháng)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)應同時(shí)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(gè)關(guān)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(wú)連續防水構造，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(guò)小，與廠(chǎng)房坡長(cháng)不匹配；天溝端部沒(méi)有做封頭板；屋面外板伸入天溝長(cháng)度不足，水會(huì )倒流入廠(chǎng)房?jì)炔?。解決辦法是：適當加大天溝深度，讓天溝雨水不超過(guò)搭接縫；內天溝接頭焊接后做防水試驗，若發(fā)現漏水，需進(jìn)行二次焊接；天溝和雨水管設計管徑大小應通過(guò)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(cháng)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(jìn)行防水處理；通常情況下，雨蓬上口泛水收邊應進(jìn)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(chǎng)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(mǎn)足設計要求。解決辦法是：附房高出廠(chǎng)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(chǎng)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(kāi)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(kāi)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(hù)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(hù)下口與鋼結構、磚墻體及窗戶(hù)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(hù)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(mǎn)度；窗臺粉刷前督促土建單位將窗臺找坡，便于排水；窗戶(hù)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(guò)雨水系統排放能力時(shí)就會(huì )超過(guò)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(dòng)距離遠，時(shí)間長(cháng)，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(guò)大，在風(fēng)荷載作用下檁條和壓型板變形就會(huì )過(guò)大；

            （5）未充分考慮結構變形、溫差變形、干縮變形、振動(dòng)等影響，設防不滿(mǎn)足基層變形的需要。

            （6）門(mén)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(shí)際設計工程中，很多工程屋面坡度過(guò)小，屋面雨水不能及時(shí)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(chǎng)房從安裝到投產(chǎn)運行，容易受損。

            （2）由于鋼板天溝比較薄，焊縫容易出現問(wèn)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(guò)薄，經(jīng)過(guò)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(kāi)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(fēng)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(fēng)機處彩鋼板波峰端部設置鋼堵頭；

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

            （3）水宜疏不宜堵，一般安裝時(shí)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(guò)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(guò)程中缺少必要維護。

            6、結束語(yǔ)： 

            鋼結構維護系統漏水不是個(gè)別現象，造成漏水的因素也很多，要想從根本上解決問(wèn)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(zhuān)項方案，各個(gè)專(zhuān)業(yè)相互協(xié)調配合。設計完善，安裝到位，構造合理，使用得當，服務(wù)跟進(jìn)，這樣才能確保鋼結構維護系統滴水不漏?？傊?，無(wú)論采用任何形式安裝，只要按照一定的施工工藝和有關(guān)規定進(jìn)行，可以減少或避免漏水問(wèn)題的發(fā)生。

            

            參考文獻：

            【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(zhì)量驗收實(shí)用手冊．中國建材，2003．

            【4】《門(mén)式剛架輕型房屋鋼結構技術(shù)規程》．中國計劃出版社，2003．

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