穿屋面鋼柱及天窗等節(jié)點防水處理技術

文/黨保衛(wèi) 孟祥沖 王達 范彩霞

隨著鋼結構工程在我國廣泛的應用，鋼結構金屬屋面的應用也與日俱增。金屬屋面的防水，除了屋面板材自身帶有防水功能外，許多屋面節(jié)點如穿屋面鋼柱、排煙天窗等節(jié)點的防水處理更是至關重要。這里結合重慶國際博覽中心金屬屋面的施工對該技術的材料選用、施工工藝、技術要點等做簡單的介紹。

金屬屋面隨著大型鋼結構工程的廣泛應用也變得日益普遍，其自身結構特點能有效的起到防水作用，但對于建筑外裝飾結構和金屬屋面交接節(jié)點就必須重新處理，出屋面鋼管柱和天窗等節(jié)點通過鋁板或不銹鋼板制作的異形防水、披水件，有效的防止雨水從柱頭、天窗邊等屋面的縫隙間漏入室內，這項技術具有施工速度快、操作簡便、結構變形小、防水效果佳、維修方便等特點。

1 工程概況

重慶國際博覽中心項目位于重慶市渝北區(qū)悅來鎮(zhèn)陽光社，整個項目規(guī)劃區(qū)平面呈帶狀，北東—南西向展布，外形為一只展翅欲飛的蝴蝶（見圖1）。整個建筑東西寬約800m，南北長1500m，總占地約1.3km2，由展館區(qū)、 酒店、多功能廳、會議中心、商業(yè)（及庫房）區(qū)等五部分組成，總建筑面積約為60萬m2。

本工程為雙層屋面體系，上層為大面積鋁格柵結構，下層為金屬屋面體系。金屬屋面面積約14萬平方米，采用直立鎖邊鋁鎂錳金屬屋面。為支撐鋁格柵結構，共有1380個支撐鋁格柵結構的短柱及樹杈柱穿出屋面和天溝邊檐口。另為滿足消防要求，共設有318個自動排煙天窗。

2 施工工藝

2.1 工藝原理

穿屋面鋼柱、天窗以及天溝、檐口處防水節(jié)點通過鋁板或不銹鋼等金屬制成異性防水、批水板材，將鋼柱、天窗包住，并結合耐候密封膠將所有縫隙填充的方法完成防水節(jié)點。

穿屋面鋼柱防水節(jié)點采用剛性防水節(jié)點。使用兩塊異性泛水板將鋼柱包住，下泛水板與屋面板鋁焊連接，上泛水板使用抱箍并結合耐候密封膠完全密封，兩塊泛水板扣接。為進一步加強防水節(jié)點效果，在節(jié)點上方加鋼板防雨罩，避免雨水從兩泛水板扣接處進入室內。

天窗防水節(jié)點工藝原理大體與穿屋面鋼柱防水節(jié)點相同，均采用兩塊異性泛水板將天窗周邊包住。天窗迎水面下泛水板與屋面板鋁焊連接，其他三面采用角鋼支架將雨水引流至完整的400mm寬板跨內。上泛水板插入玻璃鋁型材骨架內，并使用內后密封膠完全密封。在上方加防雨罩保證防水效果。

天溝、檐口處防水節(jié)點采用批水件遮擋雨水，批水件與天溝、檐口骨架使用防水鉚釘固定，在鉚釘固定處打密封膠。

2.2 總體施工工藝流程

3 防水節(jié)點技術

3.1 穿屋面鋼管柱防水節(jié)點

3.1..1 對于穿屋面柱，其防水節(jié)點完成后與屋面是一體的，節(jié)點具體做法如圖2、圖3所示：

圖2 鋼柱防水節(jié)點平面圖

為保證泛水板與屋面板焊接質量，選用與屋面板材質相同的鋁鎂錳合金板材作為泛水板材料。用L30×3角鋼制作角鋼支架，焊接在鋼柱上，分別支撐在下泛水板折角（90度）處及焊縫處，作為下泛水板和焊縫處的支架。注意迎水面支架安裝標高略高于背水面，保證迎水面不積水。

將加工成型的下泛水板包鋼柱，開始下泛水板與屋面板的焊接，注意焊接時焊縫的質量，不可出現(xiàn)夾渣、裂紋等質量缺陷。安裝下泛水板時，要保證鋼柱外皮與泛水板之間保留50mm伸縮空間，保證屋面板在熱脹冷縮時，防水節(jié)點能同面板同時單方向移動，避免鋁焊縫被拉裂導致漏水。

開始上泛水板安裝，注意上泛水板與下泛水板是否完全扣接。上端使用不銹鋼抱箍與鋼柱連接，連接處使用耐候密封膠密封縫隙。最后安裝鋼板防雨罩。防雨罩采用2mm厚不銹鋼板在工廠壓制成型。

3.1.2 為保證檐口處的整體美觀性，檐口位置樹杈柱穿鋁單板處防水節(jié)點打耐候密封膠處理（見圖5）。具體做法是：在柱上焊接角鋼支托保證2mm厚鋁單板在此處不會存在變形，鋁單板邊緣與樹杈柱外皮預留5～8mm間隙，在間隙處打耐候密封膠。為保膠的密封性，要求打膠高度不得小于5mm，打膠寬度不得小于15mm。

3.2 天窗防水節(jié)點

對于屋面采光排煙天窗，考慮到屋面板的熱脹冷縮，將其節(jié)點設計成一邊焊接三邊搭接的的形式，即迎水面與屋面板鋁焊連接，兩側邊和背水面通過角鋼支架和Z型支架將泛水板與屋面板搭接。另在泛水板上方使用披水板覆蓋，防止雨水吹入泛水板內形成漏水。

迎水面：為保證泛水板與屋面板的可焊接性及焊接質量，選用與屋面板材質相同的鋁鎂錳合金板材壓制成型泛水板。在焊縫下方加設角鋼支架，角鋼支架略高于屋面板，避免焊縫位置長期積水。焊縫距離泛水板里面要大于100mm，保證迎水面的雨水分流速度（見圖6）。

兩側面：兩個側面泛水板安裝前先安裝泛水板支撐件，支撐件與天窗龍骨焊接固定，泛水板搭在支撐件上，通過防水鉚釘與支撐件固定，防水鉚釘處打密封膠完全密封，防止毛細水進入（見圖7）。

背水面：背水面泛水板通過Z型壓件與天窗骨架固定，并在與屋面板交界處沫擋水條，避免在暴雨時由于屋面板排水速度緩慢雨水倒流至屋面板內，擋水條與泛水板使用防水鉚釘固定（見圖8）。

在天窗轉角處，泛水板相互搭接，使用防水鉚釘固定，并在搭接邊用耐候密封膠完全密封（見圖9）。

圖8 天窗背水面防水節(jié)點做法

圖9 轉角處泛水板搭接做法示意圖

3.3 其它防水節(jié)點

3.3.1 天溝節(jié)點防水

對于任何形狀的金屬屋面來說，在天溝檐口板肋下不可避免地會出現(xiàn)縫隙，這是防水的重點位置之一。對于此處節(jié)點，采取以下辦法：

圖10 天溝防水處理示意圖

3.3.1.1 在屋面板下端設置不銹鋼壓塊擋雨，并在屋面板頭處設置鋁合金泛水板，將泛水板與天溝折邊固定，防止漏水。同時，可形成檐口滴水，使屋面雨水順其滴入天溝，防止?jié)B漏。

3.3.1.2 為了防止屋面出現(xiàn)回水現(xiàn)象，板端頭向里側15mm要使用折彎工具將其折彎。

3.3.1.3 在檐口端部設滴水片與屋面板之間，塞入與屋面板板型一致的泡沫密封條，使板肋形成的縫隙能夠被完全密封，防止因風吹灌入雨水。

3.3.2 山墻節(jié)點防水

屋面山墻位置往往是承受風壓最大地方，且此處屋面板在山墻側沒有其他屋面板咬合，容易脫離鋁合金支座。在承受較大風力時，常常發(fā)生屋面板被掀掉的情況，對屋面防水造成破壞。

考慮上述問題，在山墻處增加一個固定壓件，以保證屋面板安全性，同時，此壓件與屋面板之間還應允許有一定的相對滑動，以免在屋面板在熱脹冷縮過程中遭到破壞（見圖11）。

圖11 山墻防水處理示意圖

4 結語

重慶國際博覽中心項目金屬屋面出屋面鋼管柱防水節(jié)點共計1380個，天窗防水節(jié)點共計318個，另有大量天溝、檐口等防水節(jié)點。通過泛水板包邊以及使用耐候密封膠密封縫隙等防水處理方法，很好地解決了這些節(jié)點的防水問題，并取得了良好的建筑效果，值得同類工程借鑒。

[1]中國建筑工程總公司.ZJQ00—SG—007—2003屋面工程施工工藝標準.