钢结构金属屋面防水问题及解决措施探讨

钢结构金属屋面防水问题及解决措施探讨

张可心宫凯凯李英保朴金哲陈清华

中国建筑第八工程局有限公司东北分公司辽宁大连116021

摘要：钢结构工程的主要优点就是施工的周期比较短、造价相对更低、而且较为美观等等,所以越来越受到人们的喜欢,但是,钢结构的建筑也存在一个非常严重的问题,那就是屋面漏水的情况。本篇文章就是对钢结构的屋面防水还有节点漏水产生的具体原因,提出了一些比较有效的防漏的方法。

关键词：钢结构；金属屋面；防水问题；措施

引言

屋面工程发生漏水的情况是当今阶段的建筑工程非常普遍的一个问题。无论是土木工程还是砖瓦工程，屋面是否会出现漏水的问题与工程项目施工所在的天气、环境以及使用的施工材料、采用的施工技术都存在非常紧密的联系。

1工程概况

本工程厂房地基基础采用独立柱基，厂房主体为钢框架结构，其余为混凝土框架结构，建筑呈矩形180ｍ×138ｍ，总建筑面积约53788.29平方米，建筑高度20.4ｍ，层数两层，总用钢量约6000t。最大跨度24ｍ，柱距多为12ｍ，一层为钢框架结构，二层为抽柱门式钢框架结构，其中生产车间部分为轻钢屋面，坡度为5％；端头动力辅助用房部分为混凝土屋面，结构找坡，坡度为3％。屋面防水等级为Ｉ级，排水方式为内排水。

2金属屋面渗漏的主要原因及分析

2.1由于材料引发的漏水隐患

1）在某些特殊部位，例如檩条与女儿墙连接处等部位，由于应力变化不同步，产生漏水隐患。

2）钢结构体系中，由于结构本身在温度变化、受风载、雪载等外力的作用下，容易发生弹性变形，在连接部位产生位移而产生漏水隐患。

3）金属板自身导热系数大，当外界温度发生较大变化时，因温度变化造成彩钢板收缩变形而在连接处产生较大位移，因而在金属板接口部位极易产生漏水隐患。

2.2安装工艺不正确

1）搭接长度不够，密封处开裂；

2）固定彩钢板的自攻螺丝太松，致使彩钢板密封条处的压力不够，在风载、雪载及外力的反复作用下容易开裂，自攻螺丝太紧，有可能损坏金属彩钢板，造成漏雨；

3）特殊部位接口处的密封条形状不配套或打钉位置不合理，再加上密封条的质量参差不齐，导致漏雨；

4）运输、搬运彩钢板未轻拿轻放压边处损坏，板边密封处不能紧贴而出现漏雨；

5）搭接处的风向选择不正确，使密封处容易破坏；

6）固定彩钢板的螺钉间距太大，使密封处压的不严实等。

2.3安装操作不规范

施工人员在已安装好的彩钢板上随意走动，致使密封位置出现开裂或金属板变形损坏（尤其是单层板）而导致漏雨。

2.4材料质量缺陷

施工中普遍采用的密封材料为硅酮胶，但是有些厂家生产的产品质量不符合要求，其抗拉强度、弹性极限、延伸率，对于外界变形和开裂的适用性、耐候性、耐腐蚀性和耐老化性均达不到要求。这种产品固化后粘结强度低、使用寿命短，在各种综合外力的反复作用下，例如风载、雪载、动载等再加上金属板在环境因素的影响下产生的热胀冷缩及接口处不同材料热胀冷缩不一致或相容性差等因素的综合影响，使密封材料与彩钢板撕裂，出现漏雨。

2.5后期维护不合理

屋面防水施工完成后，需对工程屋面进行维护，好的维护可以延长防水层使用年限，在现有的一些规定中，对于建筑屋面的保修时限最低为5年，但是实际上5年的保修时间是远远不能满足业主的使用需求的，很多建筑的金属屋面在5年以后，渗水的问题才慢慢表现出来，也就是说，维修方根本无法将屋面漏水问题从根本上解决。维修年限较短是规范及制度的问题，建议对这一制度加以完善。另外，需加强施工人员的责任心。现实中往往存在以下问题：

1）在金属板上进行施工，使涂层受损锈蚀，受损后又未能及时修补。

2）无专人对金属屋面进行专项检查，对局部的小缺陷未能引起足够的重视，导致缺陷扩大、裂缝开裂变形，节点处被破坏，从而导致屋面渗漏。

3）金属屋面无人定期清扫，落水管堵塞，天沟、排水口排水不畅，屋面长期积水，导致屋面渗漏。

3防治方法

（1）目前国内大部分企业采用硅酮胶，该材料凝固后粘结强度低，易老化，追随性差，防水质量不牢靠，人为隐患多，易老化漏水。部分企业采用密封胶条，使用寿命短，易老化漏水。少数技术先进的企业，使用丁基橡胶密封粘结带，效果较好，漏水现象很少发生。

（2）充分考虑项目所在区域地域的气候条件特征，采用适合该地区的防水措施及材料；合理的进行结构设计，应综合考虑造价、屋面坡度、板型等多种因素，寻求最佳的解决方案；应选用合适的金属材料，如具有较高的粘结强度、好的追随性以及耐候性极佳的丁基橡胶防水密封粘结带，作为金属板屋面的防水配套材料。

（3）安装人员要精心施工，每个操作步骤都要规范化，不能随意操作，具体做法如下：

1）安装前了解建设项目的所在地区的风向，以常年主导风向来确定屋面板和墙面板的压边走向，减轻风载对彩板密封部位的损坏，以免造成漏雨。

2）搭接长度要适中，本项目采用的是360°直立缝锁边，对于高波彩板纵向搭接长度为378ｍｍ，对于低波彩板当屋面坡度大于1：10时，纵向搭接长度为250ｍｍ，对于风力小的地区搭接长度可以适当短些，但不应小于150ｍｍ。屋面板侧向搭接，一般情况下搭接已波，特殊情况可以搭接一波。为了起到较好的防水作用，搭接缝应设置在压型板波峰处。

3）穿透式自攻螺钉的间距要适当，彩板的搭接分纵向连接与侧向连接两种，纵向连接处彩板两端的螺钉间距，以150ｍｍ左右为宜，彩钢板中间的螺钉间距以300ｍｍ左右为宜。屋脊盖板处的螺钉布置与两端的布置一致。侧向连接时，沿屋面板侧向在有檩条处须设置连接件，以保证屋面板之间的连接，其间距应视屋面板类型而定；对于高波屋面板，连接件间距为700～800；对于低波屋面板，连接件间距为300～400ｍｍ。

4）要留足墙底、屋檐角、外墙角等处的搭接量，其最小搭接宽度不得小于60mm，并应做好包角堵头密封处理。

5）彩板吊运时要轻吊轻放，吊点位置正确，要防止四边损伤变形，各个支点要保持在一个平面内，以避免整块板扭曲、弯曲变形，造成搭接位置密封不好而出现漏雨

（4）在进行屋面防水施工之前，应当制定严格的施工方案，将施工的流程及工艺全部确定下来。施工前，需要对施工人员进行技术交底，使每一名施工人员都能够清楚自己的责任，并对工程质量要求有一定的了解。应由专业施工队伍进行施工，施工人员应当具备相应的使用资格证书，并具有一定的施工经验。

（5）选用合适的金属屋面材料，加强金属屋面涂层的保护，严格按照设计文件中注明使用的金属屋面板品种，规格型号、性能要求，选用符合质量标准要求的金属屋面材料，尽量选用暗扣式板型。施工人员施工时穿软底鞋，在屋面施工工具、材料轻拿轻放，不能磨损涂层，一旦有破损及时修补。

（6）金属板屋面的抗渗漏是钢结构建筑工程中的一个难点，在屋面的设计上应做好以下工作：

1）综合考虑屋面荷载、功能及板型等要求，合理布置檩条，并选择不同规格，避免屋面挠度过大，造成屋面积水或撕裂。

2）根据屋面的尺寸、布置和板型等要求，设计合理的可移动连接件、伸缩板等，以适应温度影响下的变形要求。

3）施工过程中应严格按照操作规程进行，认真处理细部构造，避免板件连接松弛或零部件漏装等问题。

4结束语

总而言之，厂房屋面的防渗工作是一项需要细心的工作，关系到厂房质量水平，综上所述，要提高建筑屋面的工程质量，设计为前提，施工为关键，材料为基础。

参考文献：

[1]程晓辉,许智超.某体育馆金属屋面渗漏水维修施工技术[J].中国建筑防水,2017(07):32-35.

[2]沈柳奎. 钢结构金属屋面防水工程全过程质量管理研究[D].清华大学,2018.