門式鋼結構的屋面滲漏水原因淺析

高 勇

鶴煤集團公司設計所（453030）

鋼結構作為綠色環保建筑，已得到社會各界的認可。近幾年，我國鋼結構發展十分迅速，特別是門式輕鋼結構以它特有的自重輕、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。然而門式輕鋼結構廠房在我國大規模建設的歷史并不長，有些生產技術、施工工藝上的問題沒有很好解決。因此，在鋼結構廠房的建設和使用過程中受設計、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。鋼結構屋面系統的滲漏不僅影響建筑的使用壽命，也給結構安全性帶來重大的隱患,防止屋面漏水，對門式輕鋼結構的廣泛使用有著重要的意義。

1 屋面形式及屋面板的連接

鋼結構屋面、墻面等圍護結構，一般采用彩鋼壓型板、金屬拱形波紋屋面、復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，屋面坡度設計一般為1/8～1/20。屋面板及墻面板連接有長向連接和側向連接兩種。長向連接主要是搭接，即上坡板壓下坡板，搭接處設置專用防水密封膠加固定專用壓條，而側向連接的方式，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、鉚釘或自攻螺釘等連成整體。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

彩鋼板維護系統本身具有一定的強度和剛度，材料一般不會漏水，維護系統漏水原因主要在節點處理不當，材料的品質，系統設計的成熟性、完備性，結構構造和安裝技術等也都直接影響到圍護系統的防水效果。彩鋼板由于受環境、溫度的變化而收縮、變形，接口和搭接連接部位產生位移時，普通的密封膠條或硅酮膠與彩板表面粘結處不能同步位移而產生脫離，造成彩鋼板屋面漏水。屋面漏水按原因歸結起來主要如下。

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

在鋼結構屋面施工中，由屋脊瓦引起的漏水也是一種較為常見的現象。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膠泥或硅膠；屋面外板在氣樓交接處未上板；氣樓結構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防水的重要部位，采光板安裝中的膠泥鋪設、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，采光板兩側波峰高于屋面板，安裝后，密封過嚴或采光板內外氣壓差，毛細水從采光板兩側縫隙進入屋面內部漏水；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個關鍵部位，與鋼筋混凝土屋面相比,鋼結構屋面的天溝深度小，且天溝與屋面無連續防水構造，天溝積水時，很難保證不漏水。該部位漏水的主要原因是:內天溝焊接接頭存在縫隙，形成滲水；天溝和雨水管管徑設計過小，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

內墻立管存在返水及接頭部位漏水的現象，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 設計原因

1）《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》（CECS 102:98）中規定:門式剛架輕型房屋屋面坡度宜取1/8～1/20，在雨水較多的地區宜取其中的較大值。在實際設計工程中，為降低造價，盡量減小屋面坡度。設計單位又往往死搬硬套規定，不考慮實際情況，于是導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象。

2）設計人員對當地降雨量不了解，也是造成屋面坡度設計過緩、天溝截面積過小的重要因素。

3）缺少節點設計,施工單位隨意選用節點做法，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,對于暗扣式和咬合式的板型，只要現場安裝得當，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，同樣也會出現漏水現象。

5）屋面孔洞設計時考慮不周。不得在施工時現場隨便割孔割洞，孔洞防水要做好。

6）圍護部分彩板過薄，經過一段時間的使用，外板腐蝕或者受溫度影響變形，板之間縫隙增大。

7）屋面雨水系統未按規范設置溢流措施，暴雨強度超過雨水系統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L型收邊件，天溝內側存在漏水隱患。

9）彩鋼泛水配件設計不合理,達不到防水效果。

10）規范規定構件變形控制值,檁條撓度L／180,屋面梁撓度L／180(式中L為受彎構件的跨度),屋面檁條截面設計太小、間距過大，在風荷載作用下檁條和壓型板變形就會過大。

11）其它:缺少節點設計，沒有考慮屋面與氣樓的結合部位的節點處理，天溝與土建磚墻的節點處理；屋面雨水系統未按規范設置溢流措施，暴雨強度超過雨水系統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L型收邊件，天溝內側存在漏水隱患；未充分考慮結構變形、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，天溝腐蝕嚴重。

3）鋼結構廠房屋面板，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縫合釘等處理,但安裝時往往很難達到設計理論標準，導致漏雨。

4）天溝橫向沒有坡度，制作時至少應留0.5%的坡度。

2.4 構造因素

1）房屋在使用過程當中隨意增加荷載，導致屋面板變形。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）堵頭對由于風力造成的漏水是有作用的，不應忽視,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打硅酮密封膠，屋面風機處彩鋼板波峰端部設置鋼堵頭。

4）搭接時縫隙容易受溫度影響變大，應充分留夠搭接長度。

5）水宜疏不宜堵，一般安裝時在鋼板內側打密封膠，多多益善。

6）必須足夠重視鋼結構屋面圍護系統熱脹冷縮的不利影響，采取合理的構造措施。

2.5 材料原因

1）雨水管材用塑料管材，強度差，鋼結構廠房從安裝到投產運行，容易受損。

2）由于鋼板天溝比較薄，焊縫容易出現問題。

3）未根據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，側向搭接太少，不利于排水。

4）自攻螺絲膠墊質量差容易開裂，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，扣板拉釘應采用防水拉釘。

3 結語

造成鋼結構維護系統漏水的原因很多，要想從根本上解決問題，需要設計認真對待，確定合理的設計方案。設計完善，安裝到位，構造合理，使用得當，服務跟進,這樣才能確保鋼結構維護系統滴水不漏。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規定進行，就可以減少或避免漏水問題的發生。