門式鋼結(jié)構(gòu)的屋面滲漏水原因淺析

高 勇

鶴煤集團公司設(shè)計所（453030）

鋼結(jié)構(gòu)作為綠色環(huán)保建筑，已得到社會各界的認可。近幾年，我國鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展十分迅速，特別是門式輕鋼結(jié)構(gòu)以它特有的自重輕、施工周期短、抗震、強扭性能好等特點，廣泛應(yīng)用于輕工、電子、倉庫、加工車間、超市、機場等建筑中。然而門式輕鋼結(jié)構(gòu)廠房在我國大規(guī)模建設(shè)的歷史并不長，有些生產(chǎn)技術(shù)、施工工藝上的問題沒有很好解決。因此，在鋼結(jié)構(gòu)廠房的建設(shè)和使用過程中受設(shè)計、施工、材料等因素影響，大部分門式輕鋼建筑建成投入使用以后彩板屋面、墻面都不同程度存在著滲漏水的問題。鋼結(jié)構(gòu)屋面系統(tǒng)的滲漏不僅影響建筑的使用壽命，也給結(jié)構(gòu)安全性帶來重大的隱患,防止屋面漏水，對門式輕鋼結(jié)構(gòu)的廣泛使用有著重要的意義。

1 屋面形式及屋面板的連接

鋼結(jié)構(gòu)屋面、墻面等圍護結(jié)構(gòu)，一般采用彩鋼壓型板、金屬拱形波紋屋面、復(fù)合壓型鋼板等多種類型；其厚度一般在0.3～1.0 mm，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。各種板材既有360°卷邊板、暗扣板搭接連接，也有打釘板連接，檁條一般為自重較輕的薄壁C型或Z型鋼，屋面坡度設(shè)計一般為1/8～1/20。屋面板及墻面板連接有長向連接和側(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:

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，又能有效地控制因熱脹冷縮引起的變形，該連接形式分180°和360°兩種。

2 滲漏水部位及原因分析

彩鋼板維護系統(tǒng)本身具有一定的強度和剛度，材料一般不會漏水，維護系統(tǒng)漏水原因主要在節(jié)點處理不當(dāng)，材料的品質(zhì)，系統(tǒng)設(shè)計的成熟性、完備性，結(jié)構(gòu)構(gòu)造和安裝技術(shù)等也都直接影響到圍護系統(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，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。屋面漏水按原因歸結(jié)起來主要如下。

2.1 各部位漏水原因分析

1）屋面螺釘和緊固件處漏水

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，造成屋面點滴漏水。

2）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，容易形成大面積漏水，且不易發(fā)覺漏水點。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。

3）屋脊部分漏水

在鋼結(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，雨水的飛濺通過脊瓦下部兩張彩鋼板對接處縫隙，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,熱脹冷縮強度不夠而拉斷鉚釘，形成漏水。

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)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。

5）采光帶部位

采光帶部位防水是維護系統(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。

6）天溝部位

搭接縫與彌合縫是漏水的2個關(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，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。

7）雨蓬部位

該部位漏水的主要原因是:雨蓬與墻體接觸部位存在滲水。解決辦法是:雨蓬與墻體的結(jié)合部位做好防水，在防水層上做鋼筋混凝土保護層，并做好排水坡度，使雨篷上不能積水。

8）落水管

內(nèi)墻立管存在返水及接頭部位漏水的現(xiàn)象，該部位漏水的主要原因是:接頭位置的膠打得不密實，漏水斗與天溝立管接觸部位有沾水。

2.2 設(shè)計原因

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1/8～1/20，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，為降低造價，盡量減小屋面坡度。設(shè)計單位又往往死搬硬套規(guī)定，不考慮實際情況，于是導(dǎo)致很多工程屋面坡度過小，屋面雨水不能及時排入天溝,屋面積水造成屋面滲水現(xiàn)象。

2）設(shè)計人員對當(dāng)?shù)亟涤炅坎涣私猓彩窃斐晌菝嫫露仍O(shè)計過緩、天溝截面積過小的重要因素。

3）缺少節(jié)點設(shè)計,施工單位隨意選用節(jié)點做法，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),對于暗扣式和咬合式的板型，只要現(xiàn)場安裝得當(dāng)，一般不會有太大的問題。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能，同樣也會出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。

5）屋面孔洞設(shè)計時考慮不周。不得在施工時現(xiàn)場隨便割孔割洞，孔洞防水要做好。

6）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。

7）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。

8）落水管數(shù)量不足，雨水沿天溝流動距離遠，時間長，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)計不合理,達不到防水效果。

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)計太小、間距過大，在風(fēng)荷載作用下檁條和壓型板變形就會過大。

11）其它:缺少節(jié)點設(shè)計，沒有考慮屋面與氣樓的結(jié)合部位的節(jié)點處理，天溝與土建磚墻的節(jié)點處理；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；落水管數(shù)量不足，雨水沿天溝流動距離遠、時間長，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；未充分考慮結(jié)構(gòu)變形、溫差變形、干縮變形、振動等影響。

2.3 施工原因

1）施工過程中對屋面圍護不注意保護，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，并且未進行防水處理。

2）天溝不進行防腐，有些施工單位在進行天溝防腐時，只是刷防銹漆或者瀝青漆，使用一段時間后，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138 900縫合釘?shù)忍幚?但安裝時往往很難達到設(shè)計理論標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致漏雨。

4）天溝橫向沒有坡度，制作時至少應(yīng)留0.5%的坡度。

2.4 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。

3）堵頭對由于風(fēng)力造成的漏水是有作用的，不應(yīng)忽視,須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應(yīng)打硅酮密封膠，屋面風(fēng)機處彩鋼板波峰端部設(shè)置鋼堵頭。

4）搭接時縫隙容易受溫度影響變大，應(yīng)充分留夠搭接長度。

5）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。

6）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。

2.5 材料原因

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）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）自攻螺絲膠墊質(zhì)量差容易開裂，玻璃密封膠容易老化等。

5）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。

3 結(jié)語

造成鋼結(jié)構(gòu)維護系統(tǒng)漏水的原因很多，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。設(shè)計完善，安裝到位，構(gòu)造合理，使用得當(dāng)，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。總之，無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，就可以減少或避免漏水問題的發(fā)生。