彩鋼壓型板屋面采光帶防水施工技術及預控措施研究

鄭小軍 鄧厚雄

1 工程概況

成都市某新能源汽車工業(yè)園項目主要包含15個車間單體，結構形式主要為單層多跨的門式鋼架結構，柱、梁為H型鋼，墻面屋面為雙層彩鋼壓型板，建筑面積約181050m2，其中車間最大跨度為33m，屋面坡度最大為5%，單坡最大長度為60m，車間屋面設計有通風器、采光帶、進氣閣樓、進氣排氣風管等設施，其中采光帶共計107條，單條采光帶長度在44～104m之間，采光帶總長7473m，采光帶面積達10492m2。

圖1 采光帶實體圖

2 采光帶結構及材料介紹

除去采光帶采光性能這一基本功能外，其防水性能必須重點考慮。若結構設計不合理，或細部防水做法不合理，或未考慮溫度膨脹變形等因素，以及后續(xù)施工質量把關不嚴，則采光帶可能會出現(xiàn)不同程度的漏水，勢必會影響車間內的正常生產。

本工程參照采光帶做法圖集（08J925-3），結合本工程實際情況，項目部設計出拱形采光帶結構及施工節(jié)點大樣圖，如圖2所示，采光帶喉口寬設計為屋面外板寬（468mm）的3倍；龍骨采用材質為Q235B的鋼方管，先在拱形龍骨上鋪設內層FRP1.2mm平板采光板，在龍骨的三條縱向鋼方管對應處，用自攻釘通過三條縱向通長的鋼矩管壓條將采光板固定在龍骨上，然后鋪設外層FRP1.5mm平板采光板，采用防水自攻釘通過三條縱向通長的鋁合金壓條將其固定在矩管壓條上，鋁合金壓條下方事先粘貼丁基防水膠帶。為避免出現(xiàn)冷橋現(xiàn)象，在拱形龍骨處的內外兩層采光板之間間斷設置防冷橋隔熱墊塊。另外，在采光帶四周外側和內側分別加設0.6mm厚泛水板和擋板，用自攻釘固定在洞口兩側縱向通長布置的C型鋼梁上。

圖2 采光帶結構斷面圖

3 采光帶防水施工技術及預控措施

3.1 采光帶兩側細部施工

由于屋面板在采光帶洞口兩側突然中斷，除在有次檁的部位有支架點支撐外，次檁與次檁之間的部分（本工程次檁設計間距為1500mm）基本處于懸空狀態(tài)，若再有屋面板與洞口C型鋼之間自攻釘漏打或打空等情況，則這些部位的屋面板必定會出現(xiàn)完全的懸空狀態(tài)，在人員踩踏或其他外力作業(yè)下，會出現(xiàn)不同程度的下沉現(xiàn)象，這就是一大漏水隱患。

為有效解決這一漏水隱患，除嚴格控制次檁及支架的規(guī)范施工外，采取對屋面板增設掛撐措施，有效解決了采光帶兩側屋面板下沉問題。在每兩根次檁中間增設1道掛撐，即在屋面板及洞口C型鋼梁上對應部位各鉆制兩個直徑φ5.0mm的小孔，然后用鐵絲穿過屋面板及C型鋼小孔，將屋面板掛設在C型鋼梁上，這樣，屋面板的理論懸空間距由原來的1500mm減小為750mm，有效的解決了采光帶兩側屋面板下沉問題。

圖3 細部節(jié)點1大樣圖

3.2 采光帶屋脊端細部施工

采光帶洞口的上端（即靠屋脊端）處，是屋面板中斷處，也是雨水匯集處，此部位是防水控制的重點部位。

圖4 采光帶上端部細部圖

如圖4所示，在施工時，我們重點對如下事項進行了控制：

（1）在對采光帶洞口位置放樣時，應根據實際進行細微調整，確保此處屋面板斷開處下部有主檁條和次檁條作為支撐承重。

（2）此處泛水板必須是整塊板，由機械折彎90°成型。屋面板搭接于泛水板長度不小于200mm，先在搭接部位打設硅酮結構膠（暗膠），然后用拉鉚釘將搭接部位拉鉚固定，拉鉚釘間距50～60mm，然后在屋面板波峰與泛水板間形成的孔洞口處打設發(fā)泡劑封堵，建立起屋面板的剛性連接及形成第一道防水層。

（3）采用專業(yè)防水材料進行防水處理。施工工藝如下：①清理干凈基面；②在完整的基面上涂刷陶氏ERC丙烯酸防水底漆，確保基面板材的防腐防銹工作；③待底漆完全干透后，涂刷陶氏ERC丙烯酸防水面漆的一層作為打底層以增加面漆和底漆之間的貼合和粘接性；④鋪增強聚酯布，增強涂料整體的厚度和堅固性；⑤再涂刷一層陶氏ERC丙烯酸防水面漆；⑥待第一層面漆干透后涂刷第二層面漆，確保施工面無小孔，無漏水的情況出現(xiàn)。防水層施工完畢后如圖6所示。

圖5 防水層涂刷層次圖

圖6 防水層施工完圖

3.3 采光帶材料的溫度膨脹變形

從圖2采光帶結構斷面圖看出，用于固定采光板內板的縱向鋼矩管壓條被自攻釘固定在采光帶龍骨（縱向梁）上，用于固定采光板外板的縱向鋁合金壓條被自攻釘固定在縱向鋼矩管壓條上。鋼材溫度變形的線膨脹系數（α）為23.6×10-6/℃，而鋁合金溫度變形的線膨脹系數為 12.2×10-6/℃，根據線膨脹長度計算公式：△L=α·△T·L，可以看出，在相同條件下鋼材的線膨脹長度數值約為鋁合金的2倍。當溫度升溫越大，壓條長度越長，二者的膨脹長度差距越大。但由于壓條已被自攻釘間距釘住，不能自由膨脹，因而在兩顆自攻釘間形成鼓凸現(xiàn)象。尤其在夏季高溫下，鋁合金和鋼矩管在不間斷往復的不一致的膨脹、收縮作用下，部分自攻釘出現(xiàn)被拉松脫現(xiàn)象，從而在已松脫的釘眼處出現(xiàn)滲水隱患。

為有效解決這個問題，應注意如下事項：

（1）合理設置鋼矩管和鋁合金壓條的單根長度。就成都而言，夏季最高氣溫約40℃，以20℃為基礎溫度，在溫升20℃下，將單根鋼矩管和鋁合金壓條長度減短為3m時，其各自的線膨脹長度分別約為1.4mm和0.7mm；當長度再減短為1.5m時，其線膨脹長度分別為0.7mm和0.4mm。合理減短單根壓條長度對于減小壓條的溫度膨脹變形有較為明顯的效果，從而能有效改善自攻釘被拉松脫情況。

（2）為防止防水自攻釘松脫后釘眼處滲水，鋁合金壓條下應粘貼丁基止水膠帶；自攻釘釘緊后，在其防水帽四周再打設耐候密封膠進行封閉，同時，對采光帶兩側的縱向鋁合金壓條與采光板之間的上側縫隙通長打耐候密封膠進行封閉。

（3）正確區(qū)別選用自攻釘。固定鋼矩管壓條的為普通自攻釘，而固定鋁合金壓條的為防水自攻釘。

（4）合理布置鋁合金壓條的自攻釘間距。間距過小則自攻釘數量相對較多，不利于節(jié)省成本，更增大漏水隱患；間距過大，存在不能牢固固定采光板的隱患。

3.4 防冷橋處理

通常在采光帶處不會設計鋪設保溫棉，若處理不當則易出現(xiàn)冷橋現(xiàn)象。在冬季室內外溫差較大時，會在高溫側（即采光板內板側）產生冷凝水，從而影響車間的使用，尤其是生產高端儀器、設備的廠房，對冷橋有著嚴格要求。

為解決采光帶冷橋問題，在采光帶兩端及采光板搭接處的內外層采光板之間均設置防冷橋隔熱墊塊。墊塊間斷布置，單節(jié)墊塊長100～120mm間，布置間距60～80mm間，用雙面膠將墊塊粘貼在采光板上。

3.5 采光板搭接處理

本工程單條采光帶長度在44～104m之間，不可避免存在采光板搭接情況，采光板搭接部位施工質量控制不好也是漏水的一個因素，我們重點控制了如下事項：

（1）采光板搭接長度控制在不小于200mm。

（2）采光板搭接固定部位設置在拱形龍骨處，有利于自攻釘的緊固。

（3）搭接處，內外兩層采光板之間需設置防冷橋隔熱墊塊，解決冷橋問題。

（4）鋁合金壓條下需粘貼丁基防水膠帶，防止自攻釘眼處滲水。

（5）搭接處的拱形鋁合金壓條釘緊后，其兩側需通長打設耐候密封膠進行封閉，同時對防水自攻釘釘帽四周也打設耐候密封膠進行封閉。

（6）外層采光板搭接縫處需通長打設耐候密封膠進行封閉，防止搭接縫處滲水。

4 結語

通過本工程實例，在考慮防水性能的同時必須兼顧安全因素合理設計采光帶結構，選材質量，并考慮到溫度膨脹變形及冷橋因素，其次要嚴格規(guī)范施工，尤其是細部隱蔽節(jié)點的施工，必須嚴格控制施工質量，才能有效解決采光帶漏水問題。

[1]《壓型鋼板、夾芯板屋面及墻體建筑構造（三）》（08J925-3）.

[2]《屋面工程技術規(guī)范》（GB50345-2012）.

[3]《屋面工程質量驗收規(guī)范》（GB20207-2012）.