鋼結(jié)構(gòu)屋面直立鎖扣板防水系統(tǒng)研究

陳 波

上海建工七建集團(tuán)有限公司 上海 200050

1 工程概況

上海軟X射線自由電子激光用戶裝置位于上海市浦東新區(qū)張衡路239號上海應(yīng)用物理研究所園區(qū)中，總用地面積約194 231.3 m2，總建筑面積17 890 m2，由用戶裝置和動力中心2個單體組成，沒有地下建筑。

用戶裝置波蕩器測試大廳、用戶實(shí)驗(yàn)大廳為鋼結(jié)構(gòu)形式（圖1），其中用戶實(shí)驗(yàn)大廳跨度35.5 m，長78.7 m，高度為17 m。波蕩器測試大廳跨度30 m，長102 m，高度為14.4 m。均屬大跨度、大空間鋼結(jié)構(gòu)體系。

圖1 工程效果圖

2 工程難點(diǎn)

1）用戶實(shí)驗(yàn)大廳位于波蕩器隧道西側(cè)，波蕩器測試大廳在波蕩器隧道南側(cè)，均和波蕩器隧道相連。波蕩器隧道為工藝性建筑，對沉降要求極高（具有防輻射工藝要求，不得出現(xiàn)垂直于墻面≥0.15 mm貫穿裂縫，超長超厚超靜定全現(xiàn)澆混凝土箱體結(jié)構(gòu)自身極易出現(xiàn)裂縫），同時也加大了鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工、屋面施工等工序施工難度。

2）屋面系統(tǒng)東西側(cè)分別與東技術(shù)走廊和用戶實(shí)驗(yàn)室山墻連接，交界處容易發(fā)生漏水、滲水現(xiàn)象，施工要求較高。屋面系統(tǒng)北側(cè)和隧道夾層連接，不僅有鋼樓梯相連，且有天溝和墻體連接，在防水節(jié)點(diǎn)處理上增加了難度。

3 施工工藝比較

3.1 施工方案對比

典型屋面做法1（從下到上）：厚0.6 mm的900型壓型鋼板、厚0.3 mm隔汽膜、厚100 mm巖棉保溫板（100 kg/m3）、厚50 mm巖棉夾心板、防水卷材（圖2）。

圖2 典型屋面做法1節(jié)點(diǎn)示意

典型屋面做法2（從下到上）：厚0.6 mm的900型壓型鋼板、厚1.5 mm速凝橡膠瀝青噴涂防水層、厚150 mm巖棉保溫板（100 kg/m3）、厚1.2 mm次檁條、厚0.3 mm防水透氣膜、厚0.6 mm直立鎖邊壓型鋼板（圖3）。

3.2 屋面防水系統(tǒng)比較

巖棉夾心板＋防水卷材屋面系統(tǒng)有2層防水結(jié)構(gòu)：厚0.3 mm隔汽膜＋防水卷材，由于巖棉夾心板上面只有一層防水卷材，無透氣膜，長年累月的日曬風(fēng)化容易破壞防水卷材，從而破壞防水層，導(dǎo)致保溫層的破壞。

圖3 典型屋面做法2節(jié)點(diǎn)示意

直立鎖扣壓型鋼板屋面系統(tǒng)則有3層防水結(jié)構(gòu)：厚1.5 mm橡膠噴涂防水層＋厚0.3 mm防水透氣膜＋厚0.6 mm直立鎖邊壓型鋼板，且直立鎖扣壓型鋼板為剛性屋面板，不容易發(fā)生破壞，從而保護(hù)了屋面防水和保溫層。直立鎖扣板下面的厚0.3 mm的防水透氣膜不僅有防水效果，且有透氣效果，保證保溫層不變形或者被破壞[1-3]。最終考慮使用直立鎖扣屋面防水系統(tǒng)。

4 主要節(jié)點(diǎn)施工工藝

4.1 橡膠瀝青噴涂防水層施工工藝

橡膠噴涂特點(diǎn)：橡膠瀝青噴涂防水層采用噴涂技術(shù)，效率高，可實(shí)現(xiàn)無縫連接，不竄水。對異形結(jié)構(gòu)或形狀復(fù)雜的物體效果顯著，特別是本工程中幾字形支架和厚1.2 mm的次檁條，必須對其進(jìn)行防水噴涂。

施工要求：屋面基層板為壓型鋼板，故必須按設(shè)計要求進(jìn)行排水坡度施工。

噴涂過程中嚴(yán)格控制涂層厚度（1.5 mm），厚度均勻，無漏項（圖4）。

4.2 直立鎖扣板施工工藝

直立鎖扣板特點(diǎn)及原理：整個屋面通過支座連接和固定，立于屋面結(jié)構(gòu)之上，板和屋面結(jié)構(gòu)之間保持最小10 mm的間隙，以避免在氣溫變化時，屋面板和屋面結(jié)構(gòu)因熱脹冷縮內(nèi)應(yīng)力而帶來損害。本工程屋面板和結(jié)構(gòu)之間有150 mm保溫層，滿足施工要求。板之間的連接是通過鎖縫的方式將板與板鎖合在一起，使整個屋面形成一張完整的抵御風(fēng)力的鋼膜，使整個屋面達(dá)到可靠的水密和氣密的效果（圖5）。

圖4 橡膠涂層施工

圖5 直立鎖扣板施工

4.3 屋面山墻節(jié)點(diǎn)施工

為保證屋面防水效果，屋面和山墻連接處的防水層上翻超過250 mm，采用厚0.6 mm鍍鋅壓型鋼板收邊，且泛水板安裝完畢后，用防水膠泥將槽填滿（圖6、圖7）。

圖6 屋面和山墻做法節(jié)點(diǎn)示意

圖7 屋面和山墻施工完成

4.4 屋面天溝與墻體節(jié)點(diǎn)施工

天溝位置在屋頂兩側(cè)，北側(cè)與隧道夾層相連，南側(cè)與大廳墻體相連。天溝一側(cè)與墻體連接位置用鍍鋅鋼板上翻后施工防水層，防水層必須上翻超過泛水板且超過250 mm。另一側(cè)與屋面相連的位置直立鎖扣板超過天溝位置，并用金屬堵頭（圖8）。

圖8 屋面天溝和墻體節(jié)點(diǎn)

5 結(jié)語

鋼結(jié)構(gòu)體系在建筑中的應(yīng)用在21世紀(jì)得到了飛速發(fā)展，具有抗震性能好、建設(shè)周期短、技術(shù)含量大等優(yōu)點(diǎn)，特別是鋼結(jié)構(gòu)和混凝土的混合結(jié)構(gòu)體系、鋼結(jié)構(gòu)屋面防水系統(tǒng)，集各個體系優(yōu)點(diǎn)于一體，形成具有多方面優(yōu)點(diǎn)的混合體系。鋼結(jié)構(gòu)屋面體系，關(guān)系到整個鋼結(jié)構(gòu)的成敗，在以后的工作學(xué)習(xí)中，我們將總結(jié)出更多、更好的鋼結(jié)構(gòu)屋面工藝，更好地服務(wù)于建筑行業(yè)。