彩鋼板屋面滲漏原因及防治措施

蔡　琪

(中國鐵路蘭州局集團有限公司銀川房建段，寧夏 銀川　750021)

0　引言

隨著國家經濟與工業的高速發展，鋼結構在建筑上的應用越來越廣泛。相對于卷材防水面而言，彩鋼板防水屋面具有現場加工便捷、利用率高、工期短、造價低、自重輕、抗震好、噪聲低、污染小等優勢，這使得彩鋼板防水屋面近年來在建筑領域得到了廣泛應用[1]。但同時鋼材料的導熱系數與熱脹冷縮系數較大，這使得鋼結構屋面的防水問題一直是工程師和投資者共同關注和亟待解決的重大施工難題。防水工程如果達不到相關標準的要求，就會影響到整個建筑工程的質量，極易造成建筑漏水進而對屋內設備造成重大損害。現以銀川火車站彩鋼板屋面為例，分析了彩鋼板屋面滲漏水的原因，并討論了不同類型的處理方案，為其他地區火車站彩鋼板屋面防漏問題的研究提供一定的借鑒意義。

1　工程概況

銀川站(Yinchuan Railway Station)，位于寧夏銀川市金風區上海西路惠北巷1號，始建于1958年，為蘭州鐵路局管轄的客貨運一等站，隸屬于蘭州鐵路局。其經過鐵路有包蘭鐵路，太中銀鐵路，銀西高速鐵路(在建)。銀川站或將成為歐亞大陸橋上的又一顆明珠。銀川站設計融入和體現了“人文綠色理念”，鋼桁架為旅客創造出通透寬暢的無柱空間，伊斯蘭風格的頂部展現出濃郁的民族風情。新站的進站交通層與候車層及內部采用了智能照明控制系統、光伏發電系統、生活廢水中水處理回用系統、計算機數值模擬設計的自然通風系統。

該火車站歸屬于蘭州鐵路局，蘭州鐵路局共管轄1 150萬m2房屋建筑物，屋面漏雨病害也是鐵路交通運輸房建部門設備管理的頑疾，鐵路局曾經因為屋面漏雨造成電務機械室設備進水，出現行車信號燈異常導致事故的問題。每年鐵路局在此項病害投入較多資金，占當年大修資金的20%以上。同時經過具體調研發現彩鋼板屋面滲漏現象比較嚴重而且很普遍，這也導致每年在彩鋼板屋面防水上的投入逐年增長。

銀川火車站所采用的是彩鋼板屋面。經過調研發現，由于彩鋼板銹蝕、搭接長度不夠、排水系統不完善等原因，火車站屋面多處出現了不同程度的滲漏現象。為了從根本上解決滲漏現象的發生，作者從引起彩鋼板屋面滲漏的原因著手，逐步分析了相應的防治措施，為該地區滲漏問題的解決提供一定的方法與依據。同時隨著彩鋼板屋面的越來越普遍化，解決彩鋼板屋面防水問題所需要的投入將會一直增長。所以對彩鋼板屋面防水問題展開研究是刻不容緩的。

2　彩鋼板屋面滲漏原因分析

引起彩鋼板屋面滲漏的原因是多方面的，準確地分析引起彩鋼板屋面滲漏的原因，是防治工作開展的前提。

申成立[2]對鋼結構彩鋼板屋面防水控制方法進行了研究，其在論文中指出了彩鋼板滲漏問題主要是由彩鋼板設計因素、材料因素以及施工因素三個方面引起。孫杰[3]在其論文中指出：彩鋼板材料本身不存在滲水的可能，引起滲水的原因主要原因是搭接、節點以及生銹。吳紹強、羅天娣等人[4]在其論文中指出鋼結構屋面防水與屋面板與板的搭接形式、屋面板與檀條之間的固定方式、屋面板與屋面檀條之間以及板和有關零點之間的節點處理方式還有屋面鋼梁和檀條的下撓等四個方面有著直接的關系。

根據國內對于彩鋼板屋面滲漏原因的研究，我們大概可以知道引起彩鋼板屋面滲漏的原因主要有以下4個方面：

1)連接方式。彩鋼板由于其材料特殊的物理性能(鋼結構的熱傳導系數以及熱脹冷縮系數比較大)，使得其容易受到環境、溫度等的干擾，導致彩鋼板發生一定程度上的變形。而這部分變形也將直接導致彩鋼板的接口和搭接連接部位產生位移，從而發生彩鋼板屋面滲漏。同時在不同的地區，連接方式對于屋面防水的重要性略有不同，相對來說，降雨量小的或者晝夜溫差不太明顯的地區對于連接方式的要求遠沒有降雨量大或晝夜溫差大的地區對于連接方式的要求高。

2)設計原因。一方面是設計過程中對于降水量的估算不是很精確，導致落水管等構造設置的相對較少，容易發生雨水溢流；另一方面是所設計的彩鋼板屋面的坡度較小，不能及時排走雨水，最終導致屋面雨水滲漏。

3)材料選用。這主要體現在落水管等材料的選取上，若所選落水管等材料的抗腐蝕性較差，可能在設計使用年限內會發生破壞，這也將間接地導致屋面滲漏。還有一部分原因可能是所選取彩鋼板的波形的峰值太小，不利于排水。

4)構造措施。一方面在施工過程中，自攻絲安裝不到位，自攻絲打斜、打偏等，或未加防水墊片，都可能使自攻絲橡膠墊片脫落、變形或者形成凹面，造成屋面點滴漏水，并通過保溫棉聚積，積少成多，形成多點漏水。另一方面在施工過程中，屋脊節點的處理不當也將直接導致屋面滲漏。

3　彩鋼板滲漏防治措施

由于彩鋼板屋面滲漏形成的原因的復雜性與不確定性，對于彩鋼板屋面防水措施的研究也就具有很大程度上的不確定性。這主要體現在不同地區由于環境、溫度等自然條件的不同所導致的彩鋼板屋面防水措施的不確定性。在這種情況下，總結其他地區彩鋼板防水措施成功的案例以及防治過程中所用到的先進技術就具有了很大的現實意義。

張飛霞[5]對彩鋼板屋面防水措施做了相關的研究，其研究主要集中于鋼結構的焊接以及外露鋼結構的涂裝兩個方面。呂奇勇、陳偉冬等人[6]對于大型彩鋼板屋面進行了研究，論文提出彩鋼板屋面防水措施主要集中于彩鋼板搭接、排水溝與鉚釘處的維修以及屋脊節點處的維修三個方面。申成立[2]在其論文中指出了彩鋼板屋面防水措施主要有規范鋼結構屋面設計、合理選材、嚴格施工，強化施工現場管理三個方面。王仲辰、陳明等人[10]對小坡度壓型鋼板屋面雨水滲透動力特性進行了研究，研究表明：在同樣材料條件和屋面的情況下，通過改進小坡度壓型鋼板屋面搭接構造，可適當的提高屋面的防水性能，該研究為彩鋼板不同搭接類型的選擇提供了理論上的支持。

范余華、蘇發亮等人[7]對旅客車站有柱站臺雨棚新型金屬屋面系統的關鍵技術進行了研究，論文中提到了金屬屋面防水措施，具體做法可以總結為：采用具有較好耐腐蝕性的材料、采用暗扣式蓋板固定方式、收口節點防水措施、在屋面板壓合處采用膠條隔離以及材料制品必須滿足相應國家規范。譚曉燕[8]研究了輕鋼結構屋面的防水處理方法，文中從合理安排屋面坡度、彩鋼板屋面接縫處理、彩鋼板屋面細部構造處理以及現場施工控制四個方面進行了具體闡述。文恒武、梁廣學等人[9]研究了西安田家灣糧庫淺園倉頂防腐防水維修方案，文中提到的防水措施主要為定時檢查檐口來保證排水的通暢以及采用環氧樹脂等材料處理基層兩個方面，這為彩鋼板屋面滲漏維修提供了一種思路。熊峰、劉巧逢等人[11]對大型結構廠房及公共建筑金屬(彩鋼瓦)屋面防水的綜合應用技術進行了研究，文中在分析了金屬屋面滲漏原因以及常見的錯誤施工方法的基礎上，提出了彩鋼瓦屋面防水應當遵循“正確分析、科學選材、嚴格施工、合理造價”四個原則，為正確使用彩鋼板屋面類型提供了依據。

總的來說，根據國內外的相關研究，我們可以將彩鋼板滲漏防治措施總結如下：

1)合理的設計規范。由于引起彩鋼板滲漏的原因很多，這其中包括屋面坡度設計、彩鋼板具體物理性能等方面，所以應該先從規范入手，來綜合考慮不同因素。

2)搭接類型。由于各地區溫度、環境等方面的差異，導致在不同地區采用不同類型搭接方式的防水效果有很大的不同，所以在選取某一種搭接方式時應做到因地制宜。

3)材料的選擇。隨著材料制造工藝的發展以及材料性能的不斷優化，各種新材料技術逐漸被應用于彩鋼板屋面，這也給實際工程中材料的選擇提供了比較大的選擇空間。在考慮合理造價的基礎上，具體彩鋼板屋面的材料選擇，應該盡量選擇具有較強耐腐蝕性的材料，增加屋面的耐久性。

4)現場施工控制。由于屋面坡度設計、材料質量的把關等流程最終都依賴于現場施工，所以應該加強現場施工管理，使得相關的設計指標或者材料質量等方面得到真正的落實。

4　結語

造成彩鋼板屋面漏水的因素很多，通過總結可以知道，引起彩鋼板屋面滲漏的主要原因還是屋面設計、材料選擇以及施工等因素。特別是在銀川這種晝夜溫差比較大的地區，鋼結構更容易受到環境、溫度的影響從而發生較大的變形，導致滲漏現象的發生。要想從根本上解決這個問題，必須制定嚴格的規范、選用耐腐蝕性較好的材料以及優化施工。總的來說，彩鋼板屋面防水還是需要歸結于設計、材料以及施工三個方面。只有三個方面同時配合好，才能更好的解決彩鋼板屋面滲漏的問題。

參考文獻:

[1]龔斌.彩鋼板屋面滲漏水原因分析及處理方案合理性探討[J].中國建筑防水,2016(7):7-12.

[2]申成立.鋼結構彩鋼板屋面防水控制方法解析[J].河南科技(上半月),2014(3):173.

[3]孫杰.鋼結構屋面彩板防水處理[J].中國新技術新產品,2015(10):129.

[4]吳紹強,羅天娣.鋼結構屋面防水中存在的問題及其對策[J].中國高新技術企業,2011(16):92-93.

[5]張飛霞.車站鋼結構雨棚使用中發現的問題及處理方法[J].上海鐵道科技,2013(4):134-136.

[6]呂奇勇,陳偉冬.大型彩鋼板屋面滲漏原因分析及其維修[J].中國建筑防水,2011(11):15-17.

[7]范余華,蘇發亮.旅客車站有柱站臺雨棚新型金屬屋面系統關鍵技術研究[J].上海鐵道科技,2017(2):35-37.

[8]譚曉燕.輕鋼結構屋面的防水處理方法[J].鋼結構,2008,23(10):38-40.

[9]文恒武,梁廣學.西安田家灣糧庫淺園倉頂防腐防水維修方案[J].糧食流通技術,2008(3):29-30.

[10]王仲辰,陳明,羅國權,等.小坡度壓型鋼板瓦屋面雨水滲透動力特性研究[J].中國建筑防水,2005(8):26-29.

[11]熊峰,劉巧逢.大型鋼結構廠房及公共建筑金屬(彩鋼瓦)屋面防水綜合應用技術[A].2014年全國鋼結構設計與施工學術會議論文集[C].2014.