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彩钢压型板屋面采光防水施工技术研究

摘要:通过工程实例,重点介绍彩钢压型板屋面采光带防水施工细部节点、质量控制要点及防漏水预控措施,旨在提高采光带的防水施工质量,为类似采光带施工提供参考。

关键词:彩钢板屋面;采光带;防水施工;预控措施

1工程概况

成都市某新能源汽车工业园项目主要包含15个车间单体,结构形式主要为单层多跨的门式钢架结构,柱、梁为H型钢,墙面屋面为双层彩钢压型板,建筑面积约181050m2,其中车间最大跨度为33m,屋面坡度最大为5%,单坡最大长度为60m,车间屋面设计有通风器、采光带、进气阁楼、进气排气风管等设施,其中采光带共计107条,单条采光带长度在44~104m之间,采光带总长7473m,采光带面积达10492m2。

2采光带结构及材料介绍

除去采光带采光性能这一基本功能外,其防水性能必须重点考虑。若结构设计不合理,或细部防水做法不合理,或未考虑温度膨胀变形等因素,以及后续施工质量把关不严,则采光带可能会出现不同程度的漏水,势必会影响车间内的正常生产。本工程参照采光带做法图集(08J925-3),结合本工程实际情况,项目部设计出拱形采光带结构及施工节点大样图,如图2所示,采光带喉口宽设计为屋面外板宽(468mm)的3倍;龙骨采用材质为Q235B的钢方管,先在拱形龙骨上铺设内层FRP1.2mm平板采光板,在龙骨的三条纵向钢方管对应处,用自攻钉通过三条纵向通长的钢矩管压条将采光板固定在龙骨上,然后铺设外层FRP1.5mm平板采光板,采用防水自攻钉通过三条纵向通长的铝合金压条将其固定在矩管压条上,铝合金压条下方事先粘贴丁基防水胶带。为避免出现冷桥现象,在拱形龙骨处的内外两层采光板之间间断设置防冷桥隔热垫块。另外,在采光带四周外侧和内侧分别加设0.6mm厚泛水板和挡板,用自攻钉固定在洞口两侧纵向通长布置的C型钢梁上。

3采光带防水施工技术及预控措施

3.1采光带两侧细部施工

由于屋面板在采光带洞口两侧突然中断,除在有次檩的部位有支架点支撑外,次檩与次檩之间的部分(本工程次檩设计间距为1500mm)基本处于悬空状态,若再有屋面板与洞口C型钢之间自攻钉漏打或打空等情况,则这些部位的屋面板必定会出现完全的悬空状态,在人员踩踏或其他外力作业下,会出现不同程度的下沉现象,这就是一大漏水隐患。为有效解决这一漏水隐患,除严格控制次檩及支架的规范施工外,采取对屋面板增设挂撑措施,有效解决了采光带两侧屋面板下沉问题。在每两根次檩中间增设1道挂撑,即在屋面板及洞口C型钢梁上对应部位各钻制两个直径准5.0mm的小孔,然后用铁丝穿过屋面板及C型钢小孔,将屋面板挂设在C型钢梁上,这样,屋面板的理论悬空间距由原来的1500mm减小为750mm,有效的解决了采光带两侧屋面板下沉问题。

3.2采光带屋脊端细部施工

采光带洞口的上端(即靠屋脊端)处,是屋面板中断处,也是雨水汇集处,此部位是防水控制的重点部位。(1)在对采光带洞口位置放样时,应根据实际进行细微调整,确保此处屋面板断开处下部有主檩条和次檩条作为支撑承重。(2)此处泛水板必须是整块板,由机械折弯90°成型。屋面板搭接于泛水板长度不小于200mm,先在搭接部位打设硅酮结构胶(暗胶),然后用拉铆钉将搭接部位拉铆固定,拉铆钉间距50~60mm,然后在屋面板波峰与泛水板间形成的孔洞口处打设发泡剂封堵,建立起屋面板的刚性连接及形成第一道防水层。(3)采用专业防水材料进行防水处理。施工工艺如下:①清理干净基面;②在完整的基面上涂刷陶氏ERC丙烯酸防水底漆,确保基面板材的防腐防锈工作;③待底漆完全干透后,涂刷陶氏ERC丙烯酸防水面漆的一层作为打底层以增加面漆和底漆之间的贴合和粘接性;④铺增强聚酯布,增强涂料整体的厚度和坚固性;⑤再涂刷一层陶氏ERC丙烯酸防水面漆;⑥待第一层面漆干透后涂刷第二层面漆,确保施工面无小孔,无漏水的情况出现。

3.3采光带材料的温度膨胀变形

用于固定采光板内板的纵向钢矩管压条被自攻钉固定在采光带龙骨(纵向梁)上,用于固定采光板外板的纵向铝合金压条被自攻钉固定在纵向钢矩管压条上。钢材温度变形的线膨胀系数(α)为23.6×10-6/℃,而铝合金温度变形的线膨胀系数为12.2×10-6/℃,根据线膨胀长度计算公式:△L=α•△T•L,可以看出,在相同条件下钢材的线膨胀长度数值约为铝合金的2倍。当温度升温越大,压条长度越长,二者的膨胀长度差距越大。但由于压条已被自攻钉间距钉住,不能自由膨胀,因而在两颗自攻钉间形成鼓凸现象。尤其在夏季高温下,铝合金和钢矩管在不间断往复的不一致的膨胀、收缩作用下,部分自攻钉出现被拉松脱现象,从而在已松脱的钉眼处出现渗水隐患。为有效解决这个问题,应注意如下事项:(1)合理设置钢矩管和铝合金压条的单根长度。就成都而言,夏季最高气温约40℃,以20℃为基础温度,在温升20℃下,将单根钢矩管和铝合金压条长度减短为3m时,其各自的线膨胀长度分别约为1.4mm和0.7mm;当长度再减短为1.5m时,其线膨胀长度分别为0.7mm和0.4mm。合理减短单根压条长度对于减小压条的温度膨胀变形有较为明显的效果,从而能有效改善自攻钉被拉松脱情况。(2)为防止防水自攻钉松脱后钉眼处渗水,铝合金压条下应粘贴丁基止水胶带;自攻钉钉紧后,在其防水帽四周再打设耐候密封胶进行封闭,同时,对采光带两侧的纵向铝合金压条与采光板之间的上侧缝隙通长打耐候密封胶进行封闭。(3)正确区别选用自攻钉。固定钢矩管压条的为普通自攻钉,而固定铝合金压条的为防水自攻钉。(4)合理布置铝合金压条的自攻钉间距。间距过小则自攻钉数量相对较多,不利于节省成本,更增大漏水隐患;间距过大,存在不能牢固固定采光板的隐患。

3.4防冷桥处理

通常在采光带处不会设计铺设保温棉,若处理不当则易出现冷桥现象。在冬季室内外温差较大时,会在高温侧(即采光板内板侧)产生冷凝水,从而影响车间的使用,尤其是生产高端仪器、设备的厂房,对冷桥有着严格要求。为解决采光带冷桥问题,在采光带两端及采光板搭接处的内外层采光板之间均设置防冷桥隔热垫块。垫块间断布置,单节垫块长100~120mm间,布置间距60~80mm间,用双面胶将垫块粘贴在采光板上。

3.5采光板搭接处理

本工程单条采光带长度在44~104m之间,不可避免存在采光板搭接情况,采光板搭接部位施工质量控制不好也是漏水的一个因素,我们重点控制了如下事项:(1)采光板搭接长度控制在不小于200mm。(2)采光板搭接固定部位设置在拱形龙骨处,有利于自攻钉的紧固。(3)搭接处,内外两层采光板之间需设置防冷桥隔热垫块,解决冷桥问题。(4)铝合金压条下需粘贴丁基防水胶带,防止自攻钉眼处渗水。(5)搭接处的拱形铝合金压条钉紧后,其两侧需通长打设耐候密封胶进行封闭,同时对防水自攻钉钉帽四周也打设耐候密封胶进行封闭。(6)外层采光板搭接缝处需通长打设耐候密封胶进行封闭,防止搭接缝处渗水。

4结语

通过本工程实例,在考虑防水性能的同时必须兼顾安全因素合理设计采光带结构,选材质量,并考虑到温度膨胀变形及冷桥因素,其次要严格规范施工,尤其是细部隐蔽节点的施工,必须严格控制施工质量,才能有效解决采光带漏水问题。

参考文献

[1]《压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造(三)》(08J925-3).

[2]《屋面工程技术规范》(GB50345-2012).

[3]《屋面工程质量验收规范》(GB20207-2012).

作者:郑小军 邓厚雄 单位:中国五冶集团有限公司

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