随着钢结构在建筑领域的普及,其显著优势逐渐显现,引发了建筑行业对钢结构发展的广泛关注。钢结构屋面的防水工程,作为确保建筑质量和安全的关键环节,显得尤为重要。彩钢屋面的防水施工不仅影响着建筑的使用寿命,还直接关联到建筑的质量与安全。
然而,钢结构屋面漏水问题并非孤例,其背后原因错综复杂。每年,钢结构厂房的防水修缮工程都呈现出庞大的市场需求。为了彻底解决这一问题,我们必须从设计环节着手,这需要高度的技术实力,绝非普通的“马路游击队”所能胜任。
一、首先,我们来深入探讨钢结构厂房屋面漏水的原因。
建筑屋面,作为建筑物的最上层承重与外围护结构,其重要性不言而喻。它不仅抵御着风、雨、雪的侵袭,还承受着太阳的光辐射与热辐射,同时支撑着屋面的自重以及屋顶上的风、雪荷载和上人荷载。因此,轻型钢结构围护系统中的屋面部分,其防水性能的优劣直接影响到整个建筑的质量与安全。
轻型钢结构屋面的类型多种多样,包括彩色压型钢板、彩色钢板夹芯板、多彩油毡瓦等。其中,彩色压型板或夹芯板是常用的屋面及墙面材料。这些材料具有不同的规格和板型,如YX25-205-820、YX51-470等,且连接方式也各有差异,包括360度卷边板、暗扣板搭接连接以及打钉板等。此外,檩条通常采用自重较轻的薄壁C型或Z型钢檩条,而屋面坡度则一般设计为1/10~1/15。
二、接下来,我们关注屋面板的连接方式。
在钢结构体系中,屋面板的连接方式至关重要。它主要包括长向连接和侧向连接两种。长向连接通常采用搭接方式,即上坡板压下坡板,并在搭接处设置专用防水密封胶和固定专用压条来确保连接的紧密性。而侧向连接则涉及多种方式,如自攻螺丝连接、咬合连接以及隐藏式连接等。这些连接方式的选用,将直接影响到屋面的防水效果和使用寿命。
搭接连接:
在轻型钢结构屋面中,搭接连接是一种常见的连接方式。它涉及将压型钢板的搭接边进行重叠,并通过螺栓、铆钉或自攻螺钉等紧固件将其连结成一个整体。这种连接方式分为带密封胶槽和不带密封胶槽两种类型,其特点是屋面螺钉外露,波峰设计较低。
2. 暗扣式连接:
在暗扣式连接中,固定支座通过平头自攻螺钉牢固地固定在屋面檩条上。随后,压型屋面板与固定支座进行扣合,确保了屋面整洁,无螺钉外露。然而,由于这种连接方式直接与檩条螺钉连接,无法有效控制因热胀冷缩而产生的变形。
3. 咬合暗扣式连接:
咬合暗扣式连接是一种更为先进的屋面板连接方式。在这种连接中,屋面系统利用滑动支架来稳固地固定屋面板。这种设计不仅有助于增强屋面的防水性能和保持其整体性,还能有效地应对因热胀冷缩导致的变形问题。
三、各部位漏水原因分析
彩钢板维护系统本身具备一定强度和刚度,通常不会因材料本身而漏水。然而,系统漏水问题往往源于节点处理不当,同时,材料的品质、系统设计的成熟度、结构构造的合理性以及安装技术等都会直接影响围护系统的防水效果。当彩钢板受到环境或温度变化影响,产生收缩或变形时,若接口和搭接连接部位未能同步位移,可能导致密封胶条或硅酮胶与彩板表面粘结处脱离,进而引发屋面漏水。此外,不同采光板在相同环境下的变形和老化程度也可能存在差异。同时,不同的施工团队安装打钉板的效果也会大相径庭。综合来看,漏水问题主要分布在以下几个部位:
屋脊部位漏水原因:
屋脊波峰过高,导致屋脊盖板无法有效防水;
纵向搭接处未设置防水措施,从而产生缝隙导致漏水;
铆钉连接屋脊盖板的纵向搭接,因热胀冷缩强度不足而断裂,形成漏水;
屋脊盖板与屋面板之间未设置堵头或堵头安装不规范,导致脱落并引发漏水。
屋面气楼部位漏水原因:
气楼与屋面交接处的收边下方未设置泡沫堵头,且收边纵向搭接处未采取防水措施;
屋面外板在气楼交接处未妥善上板,存在缝隙;
气楼结构支柱的开孔部位未进行防水处理;
气楼自身的制作和安装过程中可能存在漏水隐患。
采光板部位:
采光板是屋面系统防水的重要环节。在安装过程中,胶泥的铺设和防水螺钉的应用都可能成为漏水的隐患。此外,采光板与屋面板的板型不匹配,如采光板两侧波峰高于屋面板,会导致安装后密封过紧,形成内外气压差,进而使毛细水通过缝隙渗入屋面内部。同时,采光板的纵向搭接长度不足,以及胶泥的老化脱落,都会影响防水效果。另外,采光板与彩钢板之间的刚性搭接若未进行有效密封,也会成为漏水的潜在通道。

屋面开孔部位:
彩钢板屋面的开孔设计需兼顾外观美观与防水功能,这两方面的实现均需依据具体的开洞样式和彩钢屋面板的类型来定。该部位漏水的主要成因包括:风机开孔时未依照设计要求进行防水措施,如钢堵头的放置未做防水处理;开孔四周预留空间过小,导致雨水无法顺畅流淌,容易积聚;开孔四周的包边搭接未进行防水密封;开孔内部四周缺乏结构支撑,形成低洼积水;此外,防水施工中的阻水现象也可能导致积水问题。
檐口部位:
檐口部位漏水问题的主要成因包括:屋面外板在安装时未加设泡沫堵头,导致防水效果不佳;同时,屋面外板未进行下扳处理,也影响了防水效果。此外,墙面外板的长度不足,以及檐口部位未加装防水收边,也是造成漏水问题的重要原因。
天沟部位:
天沟的搭接缝与弥合缝是漏水的两大薄弱环节。相较于钢筋混凝土屋面,钢结构屋面的天沟深度较浅,且缺乏连续的防水构造,使得在天沟积水时难以确保不发生漏水。这一部位漏水的主要成因包括:内天沟焊接时产生的缝隙导致渗水;天沟和雨水管的管径设计过小,无法与厂房的坡长相适应;天沟端部未设置封头板;以及屋面外板伸入天沟的长度不够,使得水能倒灌入厂房内部。
雨蓬部位:
雨蓬与附房的接口部位若处理不当,将导致漏水问题。同时,若雨蓬与外墙之间未设置堵头或未按设计要求伸入外墙板内,也会引发漏水现象。
厂房与附房接口部位:
漏水问题在厂房与附房的接口部位往往出现,这主要归因于施工过程中的不合理操作,导致接口收边未能达到设计要求。
砖墙与轻钢屋面连接处:
这一区域常常成为漏水的隐患所在。当屋面板与水泥墙面结合时,由于应力不同步,可能导致结构墙体与钢板粘接面出现开裂,进而引发漏水问题。
铝合金窗户部位:
铝合金窗与彩钢墙体及砖墙体的连接处,是防水问题的又一关键区域。漏水现象往往由于以下原因造成:墙面檩条与铝合金窗框之间存在缝隙,导致雨水侵入;窗户下口与钢结构、砖墙体以及窗户玻璃与型材之间的密封措施不严密,形成漏水通道;窗台与台度之间存在明显缝隙,或出现倒返水现象,使雨水无法顺利排出;此外,窗户上口的泛水收边件在安装时未进行防水处理,也为漏水埋下了隐患。
四. 设计因素:
(1)若屋面排水系统未设溢流措施,当暴雨强度超出雨水系统承载能力时,雨水可能超越搭接缝,甚至漫上屋面,引发事故。
(2)若落水管数量不足,雨水在天沟内流淌距离过长,可能导致壅水现象。同时,若墙面外板上部未增设L型收边件,则存在天沟内侧漏水的隐患。
(3)彩钢泛水配件设计若不合理,将无法实现防水效果。
(4)根据规范,构件变形需控制在一定范围内,如檩条挠度不得超过L/180。若屋面檩条截面设计过小或间距过大,在风荷载作用下可能产生过大变形。
(5)设计时未充分考虑结构变形、温差变形、干缩变形、振动等因素的影响,可能导致设防无法满足基层变形的需求。
(6)对于门式刚架轻型房屋,其屋面坡度宜控制在1/8~1/20范围内,雨水较多的地区宜取较大值。但在实际工程中,许多项目的屋面坡度设置过小,导致屋面雨水无法及时排入天沟。
(7)雨蓬设计若存在倒返水现象,将直接导致雨蓬部位漏水。
五. 材料选用不当:
(1)若采用塑料管材作为雨水管,其强度可能不足,特别是在钢结构厂房中,从安装到投产运行的过程中,塑料管材容易受损。
(2)钢板天沟若过于薄弱,其焊缝可能出现问题,影响使用效果。
(3)在选用采光板和屋面彩板时,若未根据屋面坡度进行合理搭配,可能导致波峰较小、侧向搭接不足,从而不利于排水。
(4)围护部分的彩板若过薄,经过一段时间的使用后,可能因外板腐蚀或温度影响而变形,导致板间缝隙增大。
(5)压型板基板的镀锌层质量若不佳,涂层过薄,会缩短压型板的使用寿命,易出现锈蚀损坏。
(6)自攻螺丝的胶垫质量差可能导致开裂,而玻璃密封胶则可能因老化而失效。
(7)扣板若出现明显变形,如相邻两板的板高和间距不一致,以及未采用防水拉钉等问题,都可能影响使用效果。
六. 构造措施:
(1)堵头在防止因风导致的漏水方面发挥着重要作用,因此不应轻视其安装。例如,要确保彩钢板与屋脊盖板的堵头安装到位,加强采光板与屋脊盖板间堵头下部的防水,同时在屋面风机处的彩钢板波峰端部设置钢堵头并强化防水措施。
(2)在搭接过程中,要充分考虑温度变化可能导致缝隙变大的影响,确保留有足够的搭接长度。
(3)水的疏导比堵塞更为重要,因此在安装时,通常会在钢板内侧涂抹密封胶,以尽可能多地增加密封胶的使用量。
(4)必须高度重视钢结构屋面围护系统因热胀冷缩而产生的不利影响,并采取恰当的构造措施来应对这一问题。
七. 使用过程中的注意事项:
(1)要避免在屋面檩条上随意增加荷载,以免造成屋面板的变形。
(2)需定期清理雨水蓖上的积污,以防止其阻塞排水通道。
(3)防水胶和密封胶在使用过程中会逐渐老化,因此需要定期检查并维护,以确保其防水效果。
二、在分析了漏水原因之后,我们进一步探讨钢结构厂房的防水措施。
钢结构屋面的防水问题需要综合考虑,而屋面搭接缝,包括螺钉与屋面的搭接缝,是潜在的漏水点。因此,通过有效处理这些搭接缝,我们能够解决钢结构屋面的整体防水问题。那么,在材料选择上,卷材和聚氨酯涂料虽然常用于防水,但并不适合钢结构屋面。卷材面临高温滴漏、低温开裂和热熔起火的风险,而聚氨酯涂料具有腐蚀性。因此,我们推荐使用丙烯酸类防水涂料,以确保钢结构屋面的防水效果。
八、施工前的准备
金属屋面需要防水处理的区域广泛,包括垂直搭接、水平搭接、屋脊两边的搭接、采光瓦四周、风机四周、烟囱管道四周,以及屋面上的所有螺钉、水槽和女儿墙的接缝处等潜在接缝。
九、防水施工工艺
金属屋面的防水处理,需要遵循一套精细的施工工艺。这包括对潜在接缝的全面检查,确保每个接缝都得到妥善处理。同时,还需要选择合适的防水材料,并按照特定的施工步骤进行操作,以确保防水效果持久有效。
1、基层预处理施工工艺
在施工前,必须对屋面基层进行仔细检查,确保金属板牢固、平整,且无冰冻物、潮湿、疏松颗粒、裂缝、孔洞或凸起物等妨碍防水系统粘结的杂物。如发现不符合上述条件的情况,应立即采取相应措施进行处理。
接下来是基层预处理的具体步骤:
首先,对无需进行防水的区域进行妥善防护,以避免施工过程中对其造成损害。
其次,使用扫帚和毛刷彻底清扫基层上的灰尘及疏松附着物,同时用铲刀等工具清除泥浆和流痕等污渍,确保基层干净、干燥。
此外,还需检查铆钉是否松动,如发现松动现象,应及时进行加固或更换。
最后,基层应满足以下要求:必须平整密实,无起壳、蜂窝、疏松和起砂等现象;干硬洁净,无油污、灰尘及杂物,且含水率不超过10%;达到一定强度,以防止施工后因基层开裂而损坏涂膜。
三、防水系统施工流程
在完成基层预处理后,便可进行防水系统的施工。首先,要确保金属板已经过清洗并达到施工标准,即无尘、干燥且平整。接下来,按照设计要求,选用适当的防水材料,如防水涂料或防水卷材,进行施工。在施工过程中,要注意材料的均匀涂抹和接缝的处理,确保防水系统能够有效地防止水分渗透。最后,进行必要的验收和测试,以确保防水系统的质量符合要求。
依据现场防水位置和尺寸,精心挑选合适宽度的编织聚脂布。
在需防水处理的区域均匀涂抹一层弹性密闭防水涂料,待其微湿时,立即将编织聚脂布平铺其上,并用刷子抚平,确保布面无气泡和皱纹。随后,及时刷涂一层底面涂料,确保聚脂布充分浸润,使整个涂层平整且紧密,待第二层涂料表干后,再涂刷一层表面隔离涂料。按照此工艺流程,先进行铆钉处的防水处理,再逐步扩展至大面积区域,并对复杂接口进行细致修补。
仔细检查所有涂刷区域,对发现的施工瑕疵进行及时修补。
清理施工现场及周边物件,并通知相关负责人进行验收检查。
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