鋼結(jié)構(gòu)屋面滲水原因分析及防治

1、談?shì)p型鋼結(jié)構(gòu)廠房滲水原因分析及防治 摘 要 :該文闡明了輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房工程的特點(diǎn), 輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房滲水的源因,總結(jié)了滲水的基本防治措施關(guān)鍵詞 :輕鋼結(jié)構(gòu);滲水源因;防滲措施引 言隨著改革開放的不斷深入,中國(guó)經(jīng)濟(jì)及現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展,需要興建一批 大型的工業(yè)廠房, 而輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房具有設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 重量輕、 強(qiáng)度高、 制作 安裝方便、 廠房空間跨度大、 建筑工期短、 價(jià)格便宜等特點(diǎn), 是多數(shù)外商投資建 廠的首選, 然而輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房, 在我國(guó)大規(guī)模建設(shè)的歷史并不長(zhǎng), 有些生產(chǎn)技 術(shù)、 施工工藝上的問題沒有很好解決, 因此, 在廠房的建設(shè)和使用過程中, 仍然 存在一些不盡人意的方面, 如廠房滲水

2、問題就是輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房工程一大質(zhì)量通 病。 筆者受公司委派, 先后參與多個(gè)輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房工程施工全過程的監(jiān)理工作, 在此就輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房滲水原因進(jìn)行一下分析,并就如何防治談一點(diǎn)自已的認(rèn) 識(shí),僅供監(jiān)理同仁參考。1 鋼結(jié)構(gòu)屋面形式鋼結(jié)構(gòu)屋面、墻面等圍護(hù)結(jié)構(gòu),一般采用彩鋼壓型板,其厚度一般在0.31.0mm, 彩鋼壓型板是用鍍鋅 (或鍍鋁鋅 等預(yù)涂彩色鋼板軋制成型, 外表 噴涂油漆層。 對(duì)要求有保溫、 隔熱、 隔音效果的建筑物, 可以采用雙層彩鋼壓型 板, 中間填充保溫材料 (如玻璃棉、 巖棉、 泡沫等 ; 填充材料可以在現(xiàn)場(chǎng)填充, 也可以與彩鋼板工廠預(yù)復(fù)合成型 (稱為彩鋼夾芯板 。 建筑屋面作為建

3、筑物頂層 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)漏水最主要的部位。 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。 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。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。 筆者所監(jiān)理的鋼結(jié)構(gòu)廠房 工程中, 屋面材料主要選用成品玻璃棉夾芯板或彩色壓型鋼板。 常用的壓型鋼板 規(guī)格主要有 YX173 300 600、 YX130

4、275 550、 YX70 200 600、 YX38 175 700、 YX21 180 900等 28種板型,在上述規(guī)格板材中,既有 360°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 1/101/15。2 屋面板的連接鋼結(jié)構(gòu)體系建筑屋面板, 在屋面上有長(zhǎng)向連接和側(cè)向連接 2種。 長(zhǎng)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 3種: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。 該連接又分為帶密封膠槽與不帶密封膠

5、槽 2種, 屋面螺釘外露, 波峰均比較 低。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, 但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咬合暗扣式連接,這是比較先進(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, 又能有效地控制因熱脹 冷縮引起的變形,該連接形式分 180。 和 360。 兩種。3 漏水原因分析彩鋼板維護(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

6、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 度的變化而收縮、 變形, 接口和搭接連接部位產(chǎn)生位移時(shí), 普通的密封膠條或硅 酮膠與彩板表面粘結(jié)處不能同步位移而產(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。屋面漏水按原因歸結(jié)起來主要如下。3.1 設(shè)計(jì)因素1門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(CECS 102:98中規(guī)定:門式剛架 輕型房屋屋面坡度宜取 1/81/20,在雨水較多的地區(qū)宜取其中的較大值。在實(shí) 際設(shè)計(jì)工程中,

7、建設(shè)單位為節(jié)省資金或者其他原因, 要求盡量減小屋面坡度, 設(shè) 計(jì)單位又往往死搬硬套規(guī)定, 不考慮實(shí)際情況。 于是導(dǎo)致很多工程屋面坡度過小,屋面雨水不能及時(shí)排入天溝,屋面積水而造成屋面滲水現(xiàn)象。2設(shè)計(jì)人員對(duì)當(dāng)?shù)亟涤炅坎涣私?也是造成屋面坡度設(shè)計(jì)過緩、天溝截面積過 小的重要因素。3缺少節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì),施工單位隨意選用節(jié)點(diǎn)做法,屋脊處女兒墻高度不夠,伸出 屋面的管道、排氣道位置不妥或高度不夠,以至影響防水層施工困難。4板型選擇不當(dāng),對(duì)于暗扣式和咬合式的板型,只要現(xiàn)場(chǎng)安裝得當(dāng),一般不會(huì) 有太大的問題。 如果選用直接用自攻螺釘連接的板型, 即使現(xiàn)場(chǎng)處理得很好, 防 水膠做的也很到位,但由于面板具有熱脹冷縮的性

8、能,同樣也會(huì)出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。 5屋面孔洞設(shè)計(jì)時(shí)考慮不周。不得在施工時(shí)現(xiàn)場(chǎng)隨便割孔割洞,孔洞防水要做 好。6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。7 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。8落水管數(shù)量不足,雨水沿天溝流動(dòng)距離遠(yuǎn),時(shí)間長(zhǎng),造成積水;墻面外板上 部未增設(shè) L 型收邊件,天溝內(nèi)側(cè)存在漏水隱患。9 彩鋼泛水配件設(shè)計(jì)不合理,達(dá)不到防水效果。10 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

9、,在風(fēng)荷載作用下檁條 和壓型板變形就會(huì)過大。11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。施工因素1施工過程中對(duì)屋面圍護(hù)不注意保護(hù),隨意踩踏屋面,破壞了屋面的平整度, 甚至出現(xiàn)裂紋, 密封膠量不足, 位置不正確, 打拉鉚釘過多, 并且未進(jìn)行防水處 理。2天溝不進(jìn)行防腐,有些施工單位在進(jìn)行天溝防腐時(shí),只是刷防銹漆或者瀝青 漆,使用一段時(shí)間后,天溝腐蝕嚴(yán)重。3鋼結(jié)構(gòu)廠房屋面板,因跨度過大,屋面板存在搭接,雖然在搭接等處采用了 聚氨酯密封膠和 138900縫合釘?shù)忍幚?但安裝時(shí)往往很難達(dá)到設(shè)計(jì)理論標(biāo)準(zhǔn), 導(dǎo)致漏雨。4天溝橫向沒有坡度,制作時(shí)至少應(yīng)留 0.5%的坡

10、度。5 關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)部位施工馬虎。 女兒墻等根部陰角沒有按規(guī)定作成圓弧或圓弧太小, 卷材端邊收頭密封不嚴(yán),上口白鐵皮變形,固定點(diǎn)稀少加之密封材料封口不好, 伸出屋面的管道根部堵洞不嚴(yán), 管道四周找平層沒有高出附近找平層, 防水層泛 水高度不夠。 保溫層施工遇雨, 排氣槽堵塞, 排氣孔設(shè)置不合理, 造成保溫層長(zhǎng) 期浸水。剛性屋面產(chǎn)生裂縫,分割縫處防水密封膏與縫側(cè)壁粘結(jié)不牢而滲水。 3.3 構(gòu)造因素1房屋在使用過程當(dāng)中隨意增加荷載,導(dǎo)致屋面板變形。特別是在屋面檁條上 隨意增加荷載,檁條變形,導(dǎo)致屋面積水。2防水膠、密封膠老化,使用工程中缺少必要維護(hù)。3堵頭對(duì)由于風(fēng)力造成的漏水是有作用的,不應(yīng)忽視,須保

11、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應(yīng)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。4搭接時(shí)縫隙容易受溫度影響變大,應(yīng)充分留夠搭接長(zhǎng)度。5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。6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。3.4 材料因素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

12、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。 防滲漏的措施(1設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范設(shè)計(jì),不得因?yàn)楣?jié)省造價(jià)而隨意降低設(shè)計(jì)指標(biāo), 設(shè)計(jì)人員應(yīng)多去施工現(xiàn)場(chǎng),結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。(2設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況作出詳細(xì)合理的節(jié)點(diǎn)大樣,不能只圖方便,盲目 套用圖籍上的節(jié)點(diǎn)。 設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)屋面檁條的時(shí)候, 應(yīng)該保守一點(diǎn), 不要盲目 為了節(jié)省鋼材,而降低檁條的高度,檁條高度高一點(diǎn),有利于防漏。(3屋面板應(yīng)采用防水性能較好的板型,根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查情況統(tǒng)計(jì), 7

13、60型現(xiàn)場(chǎng) 復(fù)合板、 475型彩鋼板、 675型彩鋼板, 咬合 360°至少 180°, 幾乎沒有漏水現(xiàn) 象,雖然這幾種板型安裝比較麻煩,但是使用效果反映良好。(4屋面防水材料的選擇,應(yīng)選用質(zhì)量信得過的廠家,由于金屬屋面板的材料 特性, 應(yīng)選用適合于金屬板屋面的防水材料; 如具有較高的粘結(jié)強(qiáng)度、 好的追隨 性、 以及耐候性極佳的丁基橡膠防水密封粘接帶, 作為金屬板屋面的配套防水材 料。 (5工程在安裝時(shí),應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理,提高安裝隊(duì)素質(zhì),最好鋼結(jié)構(gòu)廠家 有自己的施工隊(duì)伍或技術(shù)骨干、管理骨干,遏制包工頭權(quán)力。5 各部位漏水原因分析及解決方案輕型鋼結(jié)構(gòu)屋面坡度一般較小,往往在 6

14、%以下,在中南雨水較多地區(qū),這 種結(jié)構(gòu)的屋面漏水現(xiàn)象較為普遍, 有大面積漏水、 采光窗及屋脊結(jié)合部位點(diǎn)滴等, 究其原因, 形成漏水現(xiàn)象, 多數(shù)是由自攻螺絲、 彩鋼板搭接、 屋脊瓦、 抽心鉚釘、 屋面上人引起彩鋼板變形及采光窗等裝飾部位防雨膠脫落等幾個(gè)方面造成。 5.1屋面螺釘和緊固件處漏水。這種現(xiàn)象較為普遍, 主要出現(xiàn)于雙層彩鋼板及單層彩鋼板屋面。 在施工過程 中,自攻螺絲力量過重、過輕,自攻螺絲打偏、打斜等,都可能使自攻螺絲橡膠 墊片變形、 脫落或者形成凹面, 造成屋面點(diǎn)滴漏水, 并通過保溫棉聚積, 積少成 多, 形成多點(diǎn)漏水。 另外, 自攻螺絲位置不正, 錯(cuò)過彩鋼板下的檁條而直接形成 孔洞

15、也是引起漏水的重要原因之一。 這種漏水現(xiàn)象在單層彩鋼板不設(shè)保溫系統(tǒng)的 屋面結(jié)構(gòu)中可能不太明顯, 主要是因?yàn)橛晁ㄟ^鋼板與檁條接觸的部位滲漏后直 接分散,不一定迅速滴落。5.2 彩鋼板搭接處漏水。 彩鋼板搭接處漏水。 水平搭接縫和豎向搭接縫，彩鋼板搭接處漏水，若遇見彩鋼板瓦波過低或者 雨水量大沒過瓦波時(shí)，容易形成大面積漏水，且不易發(fā)覺漏水點(diǎn)，一旦形成不易 檢修。多見于弧形屋面。其原因主要是兩張板之間搭接不緊、自攻螺絲沒有打滿 形成了空隙等等。 屋脊部分漏水。 5.3 屋脊部分漏水。 在輕型鋼結(jié)構(gòu)屋面施工中，由屋脊瓦引起的漏水也是一種較為常見的現(xiàn)象。 在雨季，尤其是雨水量大時(shí)，雨水的飛濺通過脊瓦下

16、部?jī)蓮埐输摪鍖?duì)接處縫隙， 形成大面積滲漏。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)與板型匹配，堵頭敷 設(shè)時(shí)應(yīng)上下放膠泥或硅膠。 對(duì)防止脊瓦漏雨， 在施工中宜采用加大脊瓦翻邊長(zhǎng)度， 逢瓦波部位剪口，接縫處打膠。 5.4 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)

17、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)置膠泥或堵頭用縫合釘固定；氣樓安裝前必 須將屋面板上好；要求氣樓施工方在氣樓結(jié)構(gòu)完成后對(duì)開孔部位進(jìn)行防水處理， 對(duì)氣樓安裝質(zhì)量和防水性能進(jìn)行查驗(yàn)。 5.5 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)或采光板內(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(zhǎng)度不夠，且膠泥老化失去粘

18、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：一是防水螺釘施打在波峰上部；二是采光板處的收邊板 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；三是控制兩側(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?，造成質(zhì)量隱患；四是縱向搭接 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。 5.6 屋面開孔部位 彩鋼板屋面開洞口時(shí)，既要考慮外觀又要解決屋面防水的問題，應(yīng)當(dāng)根據(jù)開 洞形式及彩鋼屋面板型號(hào)來決定。造成該部位漏水的主要

19、原因是：風(fēng)機(jī)洞口未按 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)洞口四周預(yù)留 范圍較小，雨水流淌不暢，容易積水；洞口四周包邊搭接未進(jìn)行防水處理；洞口 內(nèi)部四周未加結(jié)構(gòu)件，形成低凹積水；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、屋面開孔后必須隨即進(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；防水安裝必須嚴(yán)密、平整，使水流 順暢。 5.7 檐口部位 該部位是漏水的主要部位， 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(zhǎng)度不足，且檐口部位未

20、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，且將屋面外板下降 30°，檐口處應(yīng)按設(shè) 計(jì)要求增設(shè)收邊。 5.8 天溝部位 搭接縫與彌合縫是漏水的 2 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(zhǎng)不匹配；天溝端部沒有做封頭板；屋面外板伸入天溝 長(zhǎng)度不足，水會(huì)倒流入廠房?jī)?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)

21、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(zhǎng)度施工。 5.9 雨蓬部位 該部位漏水的主要原因是：雨蓬與附房之間接 151 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 151 必須采用收邊搭接并進(jìn)行防水處理；通常情況下，雨蓬上 151 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，并用硅膠密封縫隙。 5.10 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 2 次以上防水，第一道防水收邊與混 凝土接口切槽 20mm40mm，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)，杏則熱