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淺析彩鋼壓型板屋面的漏水原因及防治措施

作者：建筑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
時間：2009-12-22 20:26:10 [收藏]


    關(guān)鍵詞:彩鋼壓型板 屋面 漏水

    隨著我國鋼產(chǎn)量的增長及國家對鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整,鋼結(jié)構(gòu)建筑的興建日益增多.輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑以其自重輕、抗震性能好、施工快和污染小等獨特的發(fā)展優(yōu)勢，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)廠房、庫房、體育館、展覽管等工程項目中。但隨著時間的推移，輕鋼房屋的彩鋼屋面出現(xiàn)滲漏的現(xiàn)象日益突出。板縫滲漏、天溝兩側(cè)板沿返水、采光帶與屋面板結(jié)合處滲漏、屋脊包件漏水等是普遍存在的現(xiàn)象，影響彩色輕型鋼屋面防水質(zhì)量的因素很多，以下就從彩鋼屋面的構(gòu)造、面板選材及連接形式、漏水原因、防治措施幾個方面簡要分析一下。
    1． 彩鋼屋面的構(gòu)造
    彩鋼屋面由結(jié)構(gòu)層、保溫層和面板層構(gòu)成，結(jié)構(gòu)層以“C”型鋼和“Z”型鋼為主；保溫層現(xiàn)場填充時多為玻璃絲棉、巖棉，當保溫層為聚苯或聚氨酯時，通常與彩鋼板在工廠內(nèi)預先復合成型（稱為彩鋼復合夾芯板）；面板層主要有彩色壓型鋼板、彩鋼復合夾芯板。
    依據(jù)面板層的選用不同，彩鋼屋面可大致分為單層彩鋼板屋面、雙板現(xiàn)場復合屋面和彩鋼復合夾芯板屋面（見圖1、圖2、圖3）。

    2．面板選材及連接形式
    彩鋼屋面一般采用彩鋼壓型板或彩鋼復合夾芯板。彩鋼壓型板是采用鍍鋅（或鍍鋁鋅）基板涂覆彩色涂層后形成的彩涂板軋制成型。單層彩鋼壓型板重量輕、強度高、制作安裝方便，但導熱系數(shù)大，隔音效果差；對有保溫、隔音要求的屋面，可采用雙層彩鋼壓型板中間填充保溫材料（如玻璃絲棉、巖棉等）或采用彩鋼復合夾芯板，彩鋼夾芯板為雙層彩鋼板與保溫材料在工廠通過粘結(jié)劑預先復合成型，因此具有抗彎剛度度高、整體性能好等優(yōu)點，使用范圍越來越廣。
    彩鋼壓型板基板厚度一般為0.3mm～1.0mm，壓型后具有一定的剛度和承載能力，屋面外板應(yīng)盡量選用厚度較大、鍍鋅基層質(zhì)量好的彩板軋制，因為彩板過薄，經(jīng)過一段時間的使用，外板腐蝕或受溫度影響變形，板材搭接縫增大，容易造成漏水；而壓型板基板鍍鋅基層質(zhì)量不好時，涂層太薄，致使壓型板使用壽命短，易銹蝕損壞造成雨水滲漏。屋面常用的壓型鋼板規(guī)格有YX25-205-820、YX25-210-840、YX75-380-760、YX48-410-820等多種板型。屋面板的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；屋面板側(cè)向連接方式主要有搭接連接、暗扣式連接、咬合暗扣式連接。搭接連接是把壓型鋼板搭接邊重疊，并用自攻螺絲連成整體，屋面螺釘外露，波峰均比較低。暗扣式連接是先將壓型板固定支座固定在屋面檁條上，再將壓型板與固定支座扣合，屋面無螺釘外露，由于支座與檁條用螺釘連接而無法控制熱脹冷縮的變形。咬合暗扣式連接是比較先進的屋面板連接方式，屋面系統(tǒng)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。
    3.漏水原因
    導致彩鋼屋面漏水的因素很多，有時候是多種因素共同作用導致的，歸結(jié)起來主要有設(shè)計因素、施工因素、使用維護因素三項。
    （1） 設(shè)計因素
    ○1建筑結(jié)構(gòu)選型缺少綜合考慮
    結(jié)構(gòu)剛度小：輕鋼結(jié)構(gòu)與普通鋼結(jié)構(gòu)的不同之處，在于其允許結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的變形，主要體現(xiàn)在梁的撓度和柱的側(cè)移。一方面，如果梁的撓度太大，會導致屋面積水，而積水現(xiàn)象的發(fā)生，又進一步加劇了梁的撓度，從而導致漏水更加嚴重。另一方面柱頂側(cè)移太大，會導致屋面板的連接部位發(fā)生錯位現(xiàn)象，從而引發(fā)漏水，漏水的部位很難確定，并且可能改變，所以維修十分困難。針對這些情況，設(shè)計之初應(yīng)綜合考慮結(jié)構(gòu)變形、屋面坡度和屋面板選型因素的影響，排除漏水隱患。
    坡度過?。骸堕T式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（CECS102:2002）中4.1.5條規(guī)定：門式剛架輕型房屋的屋面坡度宜取1/8 ～1/20，在雨水較多的地區(qū)宜取其中的較大值。在實際設(shè)計工程中，建設(shè)單位為節(jié)省資金或感官造型原因要求盡量減小屋面坡度，而設(shè)計單位往往生搬硬套規(guī)定，不了解當?shù)亟涤炅康膶嶋H情況，于是很多工程屋面坡度過小，屋面雨水排泄不暢從而使得屋面積水，造成屋面滲漏現(xiàn)象的發(fā)生。
    板型選取不當：對于暗扣式和咬合式的板型，由于屋面板板肋較高且不漏螺釘，排水比較通暢，一般適用于屋面坡度比較平緩的屋面，通常屋面坡度為1∶20左右，最小坡度可以做到1∶40。而搭接式彩鋼壓型板一般板肋較低，且螺釘外露，當屋面水波在風力作用下漫過波峰時，極易通過板縫和釘孔造成滲漏，所以一般用于屋面坡度較陡的屋面，常見的屋面坡度在1∶10左右且單坡長度不超過15m。屋面板材型號要根據(jù)泄水坡度、坡長合理選擇，坡度小、坡長長的屋面應(yīng)盡量選用波高較高的暗扣式或咬口式板型。在風力較大的地區(qū)，應(yīng)盡量采用暗扣式或咬口式板型，因為搭接式板在風力作用下板縫容易被掀開或發(fā)生變形，加劇滲漏。
    ○2排水組織不到位
    內(nèi)天溝設(shè)計缺陷：許多工程實例表明，內(nèi)天溝兩側(cè)漏水是發(fā)生最為普遍的問題，因而在排水組織設(shè)計時應(yīng)優(yōu)先選擇自由排水或是外天溝排水，盡量避免采用內(nèi)天溝。內(nèi)天溝兩側(cè)漏水的主要原因有天溝截面過小、厚度過薄、缺少溢流設(shè)計。天溝的大小應(yīng)通過計算屋面排水量確定；天溝應(yīng)選用厚度不小于3mm的鋼板，厚度過小時焊接時容易焊透形成孔洞缺陷造成漏水；內(nèi)天溝在有條件時應(yīng)設(shè)計溢流構(gòu)造，即天溝溢滿之前通過低于天溝上沿的溢流管（槽）泄水（見圖4），減小天溝蓄水壓力。
    落水口太少：落水口太少時，天溝的蓄水壓力較大，會造成天溝水通過與屋面板縫隙流入室內(nèi)甚至漫上屋面，造成事故；落水口的數(shù)量和大小應(yīng)依據(jù)屋面排水量和天溝蓄水能力綜合計算確定。
    ○3構(gòu)造措施不完善
    彩鋼屋面滲漏的多數(shù)原因是構(gòu)造措施不完善造成的，設(shè)計者應(yīng)首先熟悉鋼結(jié)構(gòu)防水構(gòu)造措施的各種做法，在設(shè)計實踐中靈活、科學運用。
    檐口部位：檐口部位反水滲漏的主要原因是屋面外板與天溝沿之間未安裝泡沫堵頭，屋面外板波谷為向下彎折，當屋面坡度較小或檐口板端有反翹現(xiàn)象時，水流會沿屋面板波谷下沿反流進室內(nèi)。解決辦法是在屋面外板下放置泡沫堵頭，且將屋面外板的波谷下折30度（見圖4）。

    屋脊部位：屋脊部位漏水的原因主要有兩點，一是屋脊包件縱向搭接采用拉鉚釘連接，熱脹冷縮和風壓作用變形導致鉚釘松動隙變大或鉚釘斷落，造成漏水，二是屋脊包件翻邊尺寸太小，蓋板下沒有堵頭時，雨水在風力作用下流過屋脊處屋面板對接縫，形成大面積滲漏。解決辦法一是加大屋脊包件的翻邊長度和坡度，搭接處打足密封膠，二是屋脊包件與屋面板間增加與板型匹配的泡沫堵頭，并適當將屋面板上端向上彎折，防止雨水流入（見圖5）。

    彩鋼板搭接縫漏水:彩鋼屋面板有長向搭接縫和側(cè)向搭接縫,如雨水量過大或水波在風力作用下沒過瓦波時,容易形成大面積漏水,且漏水點不易發(fā)覺,檢修很困難。其主要原因是兩張板長向接縫搭接長度不夠、側(cè)縫之間搭接不緊、漏打密封膠等。解決辦法是加大彩鋼板長向搭接長度并在接縫內(nèi)打足密封膠（見圖6、圖7），在側(cè)縫內(nèi)打膠或填充丁基防水膠帶（見圖8）。另設(shè)計時盡量避免板材長向搭接，可采取現(xiàn)場軋板直接安裝的方案。





    采光板部位：采光板安裝中的膠泥鋪設(shè)、防水螺釘是屋面漏水的主要原因，另采光板板型與屋面板板型不匹配也易造成漏水。采光板縱向搭接長度不夠、未在接縫內(nèi)鋪設(shè)膠泥或膠泥老化脫落時，雨水會在毛細水壓和風壓作用下隨著屋面板的振動變形不斷壓進板內(nèi)造成漏水，采光板與屋面板側(cè)縫搭接不嚴、自攻螺絲錯誤施打時，雨水會沿板縫或螺釘孔深入室內(nèi)造成漏水。解決的辦法是增加采光板長向搭接長度并在接縫內(nèi)打膠密封，采光板側(cè)縫嚴禁在波谷打釘，側(cè)縫內(nèi)打密封膠。以YX48-410-820咬口型屋面板為例，采光板盡量選用與波長相配的25-205-820搭接式，因為咬口型采光板與屋面板側(cè)縫連接處無法打釘，很多時候施工人員將螺釘打在波峰中部或波谷處造成漏水，經(jīng)常采用且有效的措施見圖9。

    屋面板與磚墻交接部位：通常屋面板與磚墻交接部位要設(shè)泛水件，泛水件與墻之間打膠密封，但隨著膠縫老化脫落、屋面振動造成泛水件變形等因素，泛水件與墻之間經(jīng)常出現(xiàn)拉開的裂縫，雨水直接流入縫內(nèi)形成滲漏。解決的辦法是仿照屋面卷材防水上翻的做法，在磚墻上割出凹槽，將泛水件折邊嵌入槽內(nèi)（見圖10），泛水件長向搭接縫內(nèi)要做密封處理。

    屋面開孔及出屋面裝置部位：該部位漏水的主要原因多是節(jié)點未進行防水處理，防水包件下未設(shè)泡沫堵頭或打膠不嚴，開孔四周預留范圍小，雨水流淌不暢，容易積水。解決的辦法是：完善孔洞四周的節(jié)點設(shè)計，設(shè)置防水包件并鋪設(shè)堵頭、密封膠，四周預留范圍必須滿足排水要求，增設(shè)結(jié)構(gòu)件減小孔洞周邊的板材變形，整體方案要求嚴密、平整，使水流順暢。
    連接細部構(gòu)造防水：連接件主要有自攻螺絲和拉鉚釘，連接打釘必須在屋面板的波峰上，嚴禁在波谷和波峰中部設(shè)計打釘。為防止自攻釘墊圈老化，最好在釘帽下增設(shè)EPDM墊圈，在連接采光板時，自攻釘下應(yīng)增設(shè)馬鞍形復合橡膠墊，在所有拉鉚釘連接處均應(yīng)設(shè)計打膠密封。
    （2） 施工因素
    彩鋼屋面漏水許多時候不單單是設(shè)計因素，往往是施工單位在施工中違規(guī)操作造成的，所以嚴格控制施工質(zhì)量也是鋼結(jié)構(gòu)防水的一個重要方面。
    ○1板材損壞造成漏水
    搭接式屋面壓型板在運輸及施工中，因吊繩擠壓或認為碰撞極易造成板邊變形，鋪設(shè)后搭接側(cè)縫張開，這時水波借著勢能從縫隙中流入形成漏水，還有就是施工中不注意保護屋面，隨意踩踏，時屋面出現(xiàn)下凹、波峰塌陷甚至開裂，造成屋面積水、漏水。
    ○2違規(guī)操作造成漏水
    很多時候施工人員在關(guān)鍵節(jié)點的部位施工馬虎，是造成漏水的直接原因。如防水包件搭接長度不夠、未按要求安裝堵頭、打膠不足或漏打、包件安裝后變形嚴重等，均在不同程度上增加了漏水的幾率。自攻釘施打違規(guī)現(xiàn)象較為普遍，主要是施工中攻絲力量過重、過輕，自攻螺絲打歪、打偏等，這些都可能使自攻螺絲橡膠墊片變形、脫落或者釘下出現(xiàn)凹槽，造成屋面多點漏水。另外，施工人員在壓型板波谷或波峰中部違規(guī)打釘，也是引起漏水的重要原因之一。鋼板天溝在焊接后通常要進行聚氨酯防水處理，很多時候現(xiàn)場焊接質(zhì)量不過關(guān)，存在漏焊、焊透、氣孔等缺陷，加之聚氨酯防水處理不嚴密，直接造成內(nèi)天溝的滲漏。
    ○3試驗、檢驗不到位造成漏水
    天溝在焊接后應(yīng)做防水試驗，若發(fā)現(xiàn)漏水，需進行二次焊接；屋面施工完畢后，應(yīng)進行淋水試驗，發(fā)現(xiàn)漏點應(yīng)及時整改；一些防水關(guān)鍵點在施工完畢后，施工隊和現(xiàn)場管理人員應(yīng)分別進行自檢和抽檢，避免因為試驗、檢驗不到位而遺留滲漏的隱患。
    （3） 使用因素
    很多輕鋼屋面在最初建成的1到2年內(nèi)為發(fā)生漏水現(xiàn)象，而隨著時間的推移，慢慢出現(xiàn)漏水點并不斷增多，這表明輕鋼屋面的滲漏同樣有使用維護的因素存在。
    ○1屋面堆載或安裝設(shè)備造成滲漏
    由于許多輕鋼屋面交付使用后，使用者隨意增加屋面荷載，導致檁條或屋面板變形后積水，有的在屋面增加太陽能、強制排風、升降機房等裝置，這些裝置與屋面板的連接部位往往防水措施不到位，造成滲漏的發(fā)生。使用者在使用期間應(yīng)嚴格控制屋面荷載在設(shè)計范圍內(nèi)，不能隨意增加，如需在屋面安裝設(shè)備時，須有完備的防水處理措施并應(yīng)有專業(yè)的施工隊伍進行施工，這幾點應(yīng)引起足夠的重視。
    ○2天溝防水層破壞造成滲漏
    由于輕鋼屋面的內(nèi)天溝多為現(xiàn)場焊接，收施工條件影響，很難做到天溝的焊接平整，多數(shù)情況下會出現(xiàn)積水，這樣很容易使天溝防水層遭到破壞，使天溝及焊接部位出現(xiàn)銹蝕，一些薄弱環(huán)節(jié)便開始出現(xiàn)滲漏。因此，天溝的防水層應(yīng)以1年為單位進行檢修維護，避免漏水的發(fā)生。
    ○3材料老化造成漏水
    密封膠老化脫落、自攻螺絲墊圈老化脫落、采光板老化變脆的都是使用輕鋼屋面在使用過程中容易出現(xiàn)的問題，針對這些情況，應(yīng)定期檢查及時整改，避免漏水帶來的各種損失。
    4．防治措施
    彩鋼壓型板屋面的防水應(yīng)采取“以導為主、以堵為副、堵導結(jié)合”的方針。在設(shè)計、施工、使用過程中都應(yīng)該引起足夠的重視，作為一項系統(tǒng)工程來抓。在設(shè)計階段應(yīng)綜合考慮降雨量、坡度、坡長、構(gòu)件變形的多種因素，科學選用壓型板規(guī)格，選擇合理的天溝截面和足夠的落水點，同時應(yīng)該出具詳細的細部防水構(gòu)造措施，從理論環(huán)節(jié)排除漏水的可能性。在施工階段，應(yīng)對施工人員進行詳細的設(shè)計交底，并在施工中進行監(jiān)督、檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時整改，驗收應(yīng)有天溝閉水和屋面淋水試驗記錄，嚴把施工質(zhì)量關(guān)。在使用階段，應(yīng)合理使用，定期檢修，及早發(fā)現(xiàn)漏水隱患并進行有效整改。

    結(jié)束語：彩鋼屋面的防水是一項系統(tǒng)工程，已經(jīng)引起越來越多的人的重視，只要做到設(shè)計完善、安裝規(guī)范、使用合理，是可以減少或避免漏水問題的發(fā)生的。

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