由于目前我國鋼結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)的還處于探索發(fā)展階段及市場競爭的原因,經(jīng)過對已建設(shè)完成的鋼結(jié)構(gòu)建筑進行的調(diào)查,鋼結(jié)構(gòu)建筑建成投入使用以后均存在不同程度的屋面漏水現(xiàn)象,屋面漏水已成鋼結(jié)構(gòu)建筑的質(zhì)量通病。
1 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結(jié)構(gòu),它的圍護作用和立面造型作用對整個建筑而言至關(guān)重要,是輕型鋼結(jié)構(gòu)圍護系統(tǒng)最易發(fā)生漏水的重要部位。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?shù)淖灾睾臀蓓斏系娘L、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。彩色壓型板的鏈接既有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)計一般為1/10~1/15。
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: 2.1 搭接連接; 2.2 暗扣式連接; 2.3 咬合暗扣式連接;
3 各部位漏水原因分析及解決方案
屋面維護系統(tǒng)漏水按部位歸結(jié)起來主要分布如下:
3.1 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(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;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)時應(yīng)上下放膠泥或硅膠。
3.2 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行防水處理;對氣樓安裝質(zhì)量和防水性進行查驗。
3.3 采光板部位: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,密封過嚴形成采光板內(nèi)外氣壓差,毛細水從采光板兩側(cè)縫隙進入屋面內(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,防止毛細水滲入。
3.4 屋面開孔部位:該部位漏水的主要原因是:開孔未按設(shè)計節(jié)點進行防水處理,鋼堵頭放置未敷設(shè)防水膠泥和硅膠;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;防水施工存在阻水現(xiàn)象,形成積水。解決辦法是:按設(shè)計圖紙施工并嚴格施工工序,敷設(shè)膠泥、硅膠;開孔四周預(yù)留范圍必須滿足排水要求;墻面、屋面開孔后必須隨后進行防水處理;后增圍護開孔盡量要增設(shè)檁條或角鋼結(jié)構(gòu),減小圍護變形;防水施工安裝必須嚴密、平整,使水流順暢。
3.5 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(yīng)同時放置泡沫堵頭,且將屋面外板下扳30度;檐口處應(yīng)按設(shè)計要求增設(shè)收邊。
3.6 天溝部位: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(nèi)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。
3.7 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,主要原因為應(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,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 維護系統(tǒng)其它漏水原因分析
4.1 設(shè)計原因:①屋面雨水系統(tǒng)未按規(guī)范設(shè)置溢流措施,暴雨強度超過雨水系統(tǒng)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(shù)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(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)計不合理,達不到防水效果。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(jié)構(gòu)變形、溫差變形、干縮變形、振動等影響,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%。在實際設(shè)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。
4.2 材料選用不當:①雨水管材用塑料管材,強度差,鋼結(jié)構(gòu)廠房從安裝到投產(chǎn)運行,容易受損。②用于天溝的鋼板比較薄,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圍護部分彩板過薄,經(jīng)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(zhì)量不好,涂層太薄,致使壓型板使用壽命短,易銹蝕損壞;⑥自攻螺釘膠墊質(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。
4.3 構(gòu)造措施:①堵頭對由于縫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,屋面開孔處彩鋼板波峰端部設(shè)置鋼堵頭;②搭接時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)屋面圍護系統(tǒng)熱脹冷縮的不利影響,采取合理的構(gòu)造措施。
4.4 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。
造成鋼結(jié)構(gòu)維護系統(tǒng)漏水的因素也很多,要想從根本上解決問題,需要設(shè)計認真對待,確定合理的設(shè)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(shè)備根、管道根、煙囪根)等泛水部位的細部構(gòu)造處理[5];從施工上,制定維護系統(tǒng)防水施工專項方案,各個專業(yè)相互協(xié)調(diào)配合。設(shè)計完善,安裝到位,構(gòu)造合理,使用得當,服務(wù)跟進,這樣才能確保鋼結(jié)構(gòu)維護系統(tǒng)滴水不漏??傊瑹o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)定進行,可以減少或避免漏水問題的發(fā)生。