異型輕質(zhì)金屬屋面防水設(shè)計(jì)與施工解析

胡江煜

0 引言

在20 世紀(jì)70 年代初期，輕鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)入建筑領(lǐng)域，近年來(lái)，以其自重較輕、制造簡(jiǎn)單、工業(yè)化程度高等優(yōu)勢(shì)備受青睞。輕鋼結(jié)構(gòu)得到了快速的發(fā)展在一定程度上促進(jìn)了輕鋼結(jié)構(gòu)廠房的建設(shè)，隨著人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)外形美觀及特點(diǎn)需求度的增加，異型輕質(zhì)金屬屋面應(yīng)運(yùn)而生。

采用異型輕質(zhì)金屬屋面的建筑結(jié)構(gòu)廠房相對(duì)傳統(tǒng)屋蓋形式廠房，存在因異型造型造成的鋼結(jié)構(gòu)支撐構(gòu)件及屋面板連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)難度大的問(wèn)題。若設(shè)計(jì)不當(dāng)，輕質(zhì)金屬屋蓋將存在滲水甚至漏水現(xiàn)象，對(duì)此，合理的鋼結(jié)構(gòu)支撐構(gòu)件布置情況及屋面板連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)至關(guān)重要。

1 工程概況

大型燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電生產(chǎn)基地及大型燃?xì)廨啓C(jī)余熱鍋爐項(xiàng)目臨時(shí)改變使用功能項(xiàng)目，位于杭州市江干區(qū)丁橋規(guī)劃管理單元，本工程為原有輕鋼廠房改造項(xiàng)目，總建筑面積89 703.2m，其中地上89 703.2m，建筑占地面積 42 770m，為鋼框架結(jié)構(gòu)，建筑最大高度20.4m，屋面防水等級(jí)為I 級(jí)。建筑效果見(jiàn)圖1。

圖1 建筑效果圖

該項(xiàng)目包括商業(yè)樓（1#樓）、倉(cāng)儲(chǔ)式超市及管理用房（2#樓）、停車(chē)場(chǎng)（3#樓）。工程總平面圖如圖2 所示。

圖2 工程總平面圖

2 異型輕質(zhì)金屬屋面支撐分布

實(shí)現(xiàn)異型輕質(zhì)金屬屋面，提高異型輕質(zhì)金屬屋面的防水性能，需設(shè)計(jì)合理的支撐構(gòu)件用于輕質(zhì)金屬屋面的承重及連接。

以商業(yè)樓（1#樓）為例，該工程9.65m 至屋頂處鋼柱分布情況如圖3 所示。

圖3 鋼柱分布圖

柱所用材質(zhì)均為Q345B，其中GKZ-1 及CKZ-8 均采用箱型柱，CKZ-9 截面形式如圖4 所示，已實(shí)現(xiàn)所在位置的有效支撐與連接。鋼柱現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況如圖5 所示。

圖4 CKZ-9 結(jié)構(gòu)形式

圖5 鋼柱現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

該工程屋頂折角造型處梁及檁條分布情況如下6～8 圖所示。

圖6 頂層梁分布情況

圖7 CL4 正視圖及側(cè)視圖

圖8 檁條分布圖

其中，伸縮縫處天溝做法如下圖9 所示。

圖9 伸縮縫處天溝做法

鋼梁現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況如圖10 所示。

圖10 鋼梁現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

3 異型輕質(zhì)金屬屋面所含節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

以該工程商業(yè)樓（1#樓）為例，所用輕質(zhì)金屬屋面板面積約11 000m，屋面板分布情況如圖11 所示。

圖11 屋面布置圖

為提高背景工程輕質(zhì)金屬屋面的防水效果，設(shè)計(jì)有合理有效的屋蓋連接節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)有效的屋蓋防水密封節(jié)點(diǎn)。

該節(jié)點(diǎn)包含有巖棉保溫層，屋面檁條、內(nèi)層壓型鋼板、0.3mmPE 隔汽膜、馬凳支座、次檁條、內(nèi)層壓型鋼板、防水卷材、外層壓型鋼板、防水墊片、檁托板、KL 板固定座、自動(dòng)螺釘組成，具體設(shè)計(jì)情況如圖12 所示。

圖12 平屋面連接節(jié)點(diǎn)

其中，外層壓型鋼板覆蓋寬度為700mm，構(gòu)造情況如圖13 所示。

圖13 外層壓型鋼板

外板設(shè)計(jì)有鋪設(shè)方式如圖14 所示。

圖14 鋼板鋪設(shè)方式

4 異型輕質(zhì)金屬屋面施工工藝要領(lǐng)

4.1 異型輕質(zhì)金屬屋面的施工程序

屋面檁條就位→防水透氣層→超細(xì)玻纖保溫棉（12kg/m），配RW38 阻燃聚丙烯鋁箔加筋貼面→屋面上層板安裝→屋面下層板安裝→天溝安裝→泛水板安裝→扣合固定密封→清理檢修。

4.2 屋面施工工藝

4.2.1 施工前準(zhǔn)備工作

屋面板安裝前要對(duì)安裝區(qū)域支座進(jìn)行尺寸核查，安裝好的支座如有變形、折斷、缺失的，必須先整改。安裝區(qū)域下方不得有異物，特別是不得有可燃物。

4.2.2 放線(xiàn)

面板支架經(jīng)檢查，安裝質(zhì)量已得到嚴(yán)格控制的條件下，即可放設(shè)面板安裝定位線(xiàn)，一般以面板出天溝的距離為控制線(xiàn)。面板出天溝長(zhǎng)度確定原則為板長(zhǎng)的1/1000+下彎長(zhǎng)度15mm+滴水片寬度30mm+尺寸余量C，其中C 在夏季安裝時(shí)取25mm，冬季施工時(shí)取15mm，但不小于100mm。例如：屋面板長(zhǎng)度30m，屋面板伸入天溝長(zhǎng)度為30+15+30+25（15）=100mm。

4.2.3 出板

屋面板的制作在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，將卷材和屋面板壓型機(jī)運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行加工制作。根據(jù)屋面整體施工順序分別在屋面靠近檐口空曠處開(kāi)辟一塊屋面板加工場(chǎng)地，用于屋面板現(xiàn)場(chǎng)加工場(chǎng)地。

4.2.4 屋面運(yùn)輸就位

屋面板在屋面通過(guò)人工搬運(yùn)，搬運(yùn)時(shí)每間隔3m 一人，將屋面板搬運(yùn)至安裝位置。

4.2.5 屋面板安裝工藝

如圖15 所示，KL-700 型屋面外板采用暗扣連接，按上述方式將支座按照要求通過(guò)自攻螺釘固定在屋面檁條上，屋面板通過(guò)用力向下壓，屋面板肋邊與金屬支座相扣，以此類(lèi)推，后續(xù)按照此方式依次往復(fù)，如圖16 所示。

圖15 鋼板鋪設(shè)方式

圖16 屋面板安裝方式

4.2.6 板邊修剪

屋面板安裝完成后，需對(duì)邊沿處的板邊需要修剪，以保證屋面板邊緣整齊、美觀。屋面板伸入天溝內(nèi)的長(zhǎng)度以不小于100mm 為宜。

圖17 屋蓋現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

5 結(jié)語(yǔ)

異型輕質(zhì)金屬屋蓋是輕鋼結(jié)構(gòu)廠房屋蓋圍護(hù)結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)之一，其滲漏問(wèn)題是異型輕質(zhì)金屬屋蓋發(fā)展中必須解決的難題。本文闡述的異型輕質(zhì)金屬屋蓋所需鋼結(jié)構(gòu)支撐的分布情況、輕質(zhì)金屬屋蓋防水連接節(jié)點(diǎn)以及施工技術(shù)要領(lǐng)已成功應(yīng)用于案例工程，消除了異型輕質(zhì)金屬屋蓋的滲漏隱患，保證了異型輕質(zhì)金屬屋蓋防水質(zhì)量，可為同類(lèi)工程提供參考。