彩鋼壓型板屋面采光帶防水施工技術(shù)及預(yù)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(xiàng)目主要包含15個(gè)車間單體，結(jié)構(gòu)形式主要為單層多跨的門(mén)式鋼架結(jié)構(gòu)，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(zhǎng)度為60m，車間屋面設(shè)計(jì)有通風(fēng)器、采光帶、進(jìn)氣閣樓、進(jìn)氣排氣風(fēng)管等設(shè)施，其中采光帶共計(jì)107條，單條采光帶長(zhǎng)度在44～104m之間，采光帶總長(zhǎng)7473m，采光帶面積達(dá)10492m2。

圖1 采光帶實(shí)體圖

2 采光帶結(jié)構(gòu)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(diǎn)考慮。若結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，或細(xì)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(zhì)量把關(guān)不嚴(yán)，則采光帶可能會(huì)出現(xiàn)不同程度的漏水，勢(shì)必會(huì)影響車間內(nèi)的正常生產(chǎn)。

本工程參照采光帶做法圖集（08J925-3），結(jié)合本工程實(shí)際情況，項(xiàng)目部設(shè)計(jì)出拱形采光帶結(jié)構(gòu)及施工節(jié)點(diǎn)大樣圖，如圖2所示，采光帶喉口寬設(shè)計(jì)為屋面外板寬（468mm）的3倍；龍骨采用材質(zhì)為Q235B的鋼方管，先在拱形龍骨上鋪設(shè)內(nèi)層FRP1.2mm平板采光板，在龍骨的三條縱向鋼方管對(duì)應(yīng)處，用自攻釘通過(guò)三條縱向通長(zhǎng)的鋼矩管壓條將采光板固定在龍骨上，然后鋪設(shè)外層FRP1.5mm平板采光板，采用防水自攻釘通過(guò)三條縱向通長(zhǎng)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(nèi)外兩層采光板之間間斷設(shè)置防冷橋隔熱墊塊。另外，在采光帶四周外側(cè)和內(nèi)側(cè)分別加設(shè)0.6mm厚泛水板和擋板，用自攻釘固定在洞口兩側(cè)縱向通長(zhǎng)布置的C型鋼梁上。

圖2 采光帶結(jié)構(gòu)斷面圖

3 采光帶防水施工技術(shù)及預(yù)控措施

3.1 采光帶兩側(cè)細(xì)部施工

由于屋面板在采光帶洞口兩側(cè)突然中斷，除在有次檁的部位有支架點(diǎn)支撐外，次檁與次檁之間的部分（本工程次檁設(shè)計(jì)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(huì)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(huì)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(yán)格控制次檁及支架的規(guī)范施工外，采取對(duì)屋面板增設(shè)掛撐措施，有效解決了采光帶兩側(cè)屋面板下沉問(wèn)題。在每?jī)筛螜_中間增設(shè)1道掛撐，即在屋面板及洞口C型鋼梁上對(duì)應(yīng)部位各鉆制兩個(gè)直徑φ5.0mm的小孔，然后用鐵絲穿過(guò)屋面板及C型鋼小孔，將屋面板掛設(shè)在C型鋼梁上，這樣，屋面板的理論懸空間距由原來(lái)的1500mm減小為750mm，有效的解決了采光帶兩側(cè)屋面板下沉問(wèn)題。

圖3 細(xì)部節(jié)點(diǎn)1大樣圖

3.2 采光帶屋脊端細(xì)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(diǎn)部位。

圖4 采光帶上端部細(xì)部圖

如圖4所示，在施工時(shí)，我們重點(diǎn)對(duì)如下事項(xiàng)進(jìn)行了控制：

（1）在對(duì)采光帶洞口位置放樣時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際進(jìn)行細(xì)微調(diào)整，確保此處屋面板斷開(kāi)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(jī)械折彎90°成型。屋面板搭接于泛水板長(zhǎng)度不小于200mm，先在搭接部位打設(shè)硅酮結(jié)構(gòu)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(shè)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(jìn)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?；姘宀牡姆栏冷P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(qiáng)聚酯布，增強(qiáng)涂料整體的厚度和堅(jiān)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(wú)小孔，無(wú)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(jié)構(gòu)斷面圖看出，用于固定采光板內(nèi)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(shù)（α）為23.6×10-6/℃，而鋁合金溫度變形的線膨脹系數(shù)為 12.2×10-6/℃，根據(jù)線膨脹長(zhǎng)度計(jì)算公式：△L=α·△T·L，可以看出，在相同條件下鋼材的線膨脹長(zhǎng)度數(shù)值約為鋁合金的2倍。當(dāng)溫度升溫越大，壓條長(zhǎng)度越長(zhǎng)，二者的膨脹長(zhǎng)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(fù)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(gè)問(wèn)題，應(yīng)注意如下事項(xiàng)：

（1）合理設(shè)置鋼矩管和鋁合金壓條的單根長(zhǎng)度。就成都而言，夏季最高氣溫約40℃，以20℃為基礎(chǔ)溫度，在溫升20℃下，將單根鋼矩管和鋁合金壓條長(zhǎng)度減短為3m時(shí)，其各自的線膨脹長(zhǎng)度分別約為1.4mm和0.7mm；當(dāng)長(zhǎng)度再減短為1.5m時(shí)，其線膨脹長(zhǎng)度分別為0.7mm和0.4mm。合理減短單根壓條長(zhǎng)度對(duì)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(yīng)粘貼丁基止水膠帶；自攻釘釘緊后，在其防水帽四周再打設(shè)耐候密封膠進(jìn)行封閉，同時(shí)，對(duì)采光帶兩側(cè)的縱向鋁合金壓條與采光板之間的上側(cè)縫隙通長(zhǎng)打耐候密封膠進(jìn)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(guò)小則自攻釘數(shù)量相對(duì)較多，不利于節(jié)省成本，更增大漏水隱患；間距過(guò)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(huì)設(shè)計(jì)鋪設(shè)保溫棉，若處理不當(dāng)則易出現(xiàn)冷橋現(xiàn)象。在冬季室內(nèi)外溫差較大時(shí)，會(huì)在高溫側(cè)（即采光板內(nèi)板側(cè)）產(chǎn)生冷凝水，從而影響車間的使用，尤其是生產(chǎn)高端儀器、設(shè)備的廠房，對(duì)冷橋有著嚴(yán)格要求。

為解決采光帶冷橋問(wèn)題，在采光帶兩端及采光板搭接處的內(nèi)外層采光板之間均設(shè)置防冷橋隔熱墊塊。墊塊間斷布置，單節(jié)墊塊長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhì)量控制不好也是漏水的一個(gè)因素，我們重點(diǎn)控制了如下事項(xiàng)：

（1）采光板搭接長(zhǎng)度控制在不小于200mm。

（2）采光板搭接固定部位設(shè)置在拱形龍骨處，有利于自攻釘?shù)木o固。

（3）搭接處，內(nèi)外兩層采光板之間需設(shè)置防冷橋隔熱墊塊，解決冷橋問(wèn)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(cè)需通長(zhǎng)打設(shè)耐候密封膠進(jìn)行封閉，同時(shí)對(duì)防水自攻釘釘帽四周也打設(shè)耐候密封膠進(jìn)行封閉。

（6）外層采光板搭接縫處需通長(zhǎng)打設(shè)耐候密封膠進(jìn)行封閉，防止搭接縫處滲水。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本工程實(shí)例，在考慮防水性能的同時(shí)必須兼顧安全因素合理設(shè)計(jì)采光帶結(jié)構(gòu)，選材質(zhì)量，并考慮到溫度膨脹變形及冷橋因素，其次要嚴(yán)格規(guī)范施工，尤其是細(xì)部隱蔽節(jié)點(diǎn)的施工，必須嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，才能有效解決采光帶漏水問(wèn)題。

[1]《壓型鋼板、夾芯板屋面及墻體建筑構(gòu)造（三）》（08J925-3）.

[2]《屋面工程技術(shù)規(guī)范》（GB50345-2012）.

[3]《屋面工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB20207-2012）.