淺談鋼結(jié)構(gòu)突出屋面設(shè)備洞口防水措施

趙昆，張小云

(中機(jī)第一設(shè)計(jì)研究院有限公司，合肥 230601)

1 引言

隨著鋼結(jié)構(gòu)廠房建設(shè)的日趨成熟，防水的有效性和持久性越來(lái)受到參建各方的關(guān)注，無(wú)論從標(biāo)準(zhǔn)圖集選取，還是設(shè)計(jì)人員手繪節(jié)點(diǎn)，往往都難以達(dá)到預(yù)期的防水效果，甚至出現(xiàn)施工難度大，防水返工的情況；另一方面，精密設(shè)備一旦進(jìn)場(chǎng)若出現(xiàn)漏水，導(dǎo)致設(shè)備受損，返工的就不僅僅是屋面防水了。

2 工程概況

長(zhǎng)沙市某工業(yè)廠房總建筑面積31 856 m2，為地上單層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房，建筑室內(nèi)±0.000標(biāo)高相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高48.40 m，室內(nèi)外高差150 mm，無(wú)地下建筑面積；建筑高度16.750 m（車(chē)間室外地面至女兒墻頂面）；結(jié)構(gòu)形式為全鋼多跨排架結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)防烈度6度；設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.1g；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作年限為50年；屋面排水為坡度為5%[1]，屋面采用360°直立縫鎖邊屋面，連接件為滑動(dòng)支座；火災(zāi)危險(xiǎn)性為丁類(lèi),耐火等級(jí)為二級(jí)；防水等級(jí)Ⅱ級(jí)。

3 方案對(duì)比討論

壓型鋼板作為鋼結(jié)構(gòu)屋面從成本考慮要比TPO防水材料節(jié)約甚多，一般工業(yè)廠房均采用壓型鋼板，但應(yīng)對(duì)壓型鋼板的各種不利影響做出優(yōu)化處理。本文對(duì)壓型鋼板的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工程所涉及的屋頂風(fēng)機(jī)迎風(fēng)面積水處理方案優(yōu)化前后進(jìn)行對(duì)比分析。

3.1 原設(shè)計(jì)方案

屋面采用雙層壓型鋼板復(fù)合保溫屋面，面板板型為YX65-470壓型鋼板，屋面突出部位需設(shè)置金屬泛水板，高出屋面高度不小于250 mm，與屋面壓型鋼板搭接寬度不小于200 mm，耐候膠收縫，對(duì)于膠縫密封的依賴(lài)性較強(qiáng)。

1）從使用環(huán)境上來(lái)看，風(fēng)機(jī)迎水面長(zhǎng)期處于積水狀態(tài)，加之當(dāng)?shù)赜晁l繁，膠縫處于長(zhǎng)期雨水浸泡狀態(tài)。

2）從施工難度上來(lái)看，要達(dá)到大批量壓型鋼板峰谷吻合切口，搭接口膠縫填充困難，其加工誤差很難避免。圖1為現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)機(jī)防水收口圖示。冷熱干濕交替環(huán)境下使用壽命急劇縮短，甚至出現(xiàn)開(kāi)膠狀況，進(jìn)而導(dǎo)致雨水浸入。屋面風(fēng)機(jī)洞口尺寸有3種規(guī)格分別為790 mm×790 mm、930 mm×930 mm、1 080 mm×1 080 mm，屋面風(fēng)機(jī)布置如圖2所示。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)機(jī)防水收口

圖2 原有屋面風(fēng)機(jī)布置圖

3.2 調(diào)整后實(shí)施方案

附加防水板后風(fēng)機(jī)側(cè)面采用用二布三涂玻璃鋼進(jìn)行防水施工，風(fēng)機(jī)支座外立面全部涂刷，高度為350 mm[2]。風(fēng)機(jī)支座底部防水長(zhǎng)度：風(fēng)機(jī)洞口上下部要保證彩板波峰上方防水長(zhǎng)度達(dá)到250 mm（離支座上下立面長(zhǎng)度平均為400 mm），側(cè)面由于位置不一致，長(zhǎng)度平均為300 mm，可根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確認(rèn)。

屋面壓型鋼板上部加鋪一層橫向壓紋鋼板如圖3~圖5所示，下部L30角鋼由螺釘固定附加鋼板和原屋面壓型鋼板波峰端，將雨水引向洞口兩側(cè)相鄰波峰外側(cè)排出，防水板沿屋面洞口上坡到屋脊處進(jìn)行無(wú)水處理，原風(fēng)機(jī)積水側(cè)采用0.5 mm厚彩板與附加鋼板貼合收邊，防水年限與屋面板使用年限一致，從而避免了風(fēng)機(jī)迎水面積水的情況，同時(shí)對(duì)建筑平面圖效果影響甚微，如圖6所示。

圖3 單個(gè)風(fēng)機(jī)附加防水板范圍圖

圖4 風(fēng)機(jī)附加防水帶迎水面剖視圖

圖5 風(fēng)機(jī)附加防水帶側(cè)視圖

圖6 已完成附加防水帶效果圖

4 結(jié)語(yǔ)

從設(shè)計(jì)角度考慮，通常會(huì)認(rèn)為這種節(jié)點(diǎn)部位在說(shuō)明部分簡(jiǎn)單帶過(guò)就行，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況具體處理。標(biāo)準(zhǔn)圖集的索引也只是常規(guī)平面的止水，往往忽略了起坡屋面和壓型鋼板波峰波谷所形成的積水區(qū)域。

雨水中多數(shù)含有腐蝕性成分。常規(guī)廠房的屋頂風(fēng)機(jī)數(shù)量都不會(huì)太少，對(duì)于多雨地區(qū)積水現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)，長(zhǎng)期的雨水浸泡嚴(yán)重影響了耐候膠的性能，一旦出現(xiàn)滲漏，尤其采用復(fù)合夾芯板的情況，若滲水不及時(shí)解決，夾心棉吸水過(guò)多時(shí)，將會(huì)影響到結(jié)構(gòu)主受力桿件。

調(diào)整后方案從進(jìn)水屋脊開(kāi)始進(jìn)行防治，隔絕了雨水沿壓型鋼板波谷囤積乃至滲漏，降低了施工難度，從側(cè)面延長(zhǎng)了耐候膠的使用壽命；結(jié)構(gòu)荷載方面，輕型薄鋼板的荷載影響微乎其微；建筑外形方面，板色一致，形狀規(guī)則，也不會(huì)對(duì)建筑平面效果有太多影響；經(jīng)濟(jì)方面，造價(jià)增加了約在70~90元/m2。

從工程量方面考慮，本次涉及防水的風(fēng)機(jī)洞口50處，總防水面積增加3 408 m2，總造價(jià)增加約30萬(wàn)元。其中平面風(fēng)機(jī)位置亦可優(yōu)化，鑒于風(fēng)機(jī)安裝均已施工完畢，防水帶只能按目前風(fēng)機(jī)排布調(diào)整。在后續(xù)設(shè)計(jì)中，專(zhuān)業(yè)協(xié)調(diào)，優(yōu)化統(tǒng)籌布置風(fēng)機(jī)，最大限度地保持了外觀的整潔，減少了不必要防水帶鋪設(shè)，總體用材減少了30%左右，綜合性價(jià)比考慮，較原方案優(yōu)勢(shì)明顯。

從用材方面考慮，施工時(shí)考慮就地取材選用的同材質(zhì)壓型鋼板作為附加板，如果前期考慮周全，可以提前定制同屋面板同波紋，頂端可與屋脊良好銜接形狀，與風(fēng)機(jī)連接處相應(yīng)預(yù)制平緩接頭，從而抬高風(fēng)機(jī)迎水面面板高度，提高銜接收縫質(zhì)量，將雨水從兩側(cè)分流，避免積水。隨著防水技術(shù)的不斷完善，將會(huì)涌現(xiàn)更多更好的特殊防水節(jié)點(diǎn)處理方法，從而保障工程的質(zhì)量。