金属屋面翻新改造工程的典型应用

     摘要:以北京曼可顿工厂屋面防水维修为例,分析了金属钢板屋面渗漏的主要原因和解决方案选择,介绍了PVC 防水卷材满粘系统在该类屋面渗漏维修中的应用,包括施工工艺和质量控制要点。

     关键词:金属屋面;PVC 防水卷材;屋面翻新;满粘工法

      Abstract: Take roof waterproofing maintenance of Beijing Mankattan Factory as an example,the article analyzes the main reasons for leakage of the profiled steel sheet roofing and introduces application of PVC waterproofing membrane fully adhesive system in such maintenance projects, including installation technology and key points for quality control.

      Key words: Steel roofing; PVC waterproofing membrane; Re-roof; Fully adhesive system

 

1 工程背景

金属屋面因其自重轻、造价经济、施工速度快,在国内绝大部分工业厂房及部分公共建筑领域得到了广泛的应用。目前,我国每年竣工工业厂房屋面面积约1亿平方米,超过90%的屋面系统采用金属屋面系统,而在欧美发达国家被广泛采用的单层屋面系统在我国只占约6%的市场份额。

金属屋面虽在工业厂房屋面占据绝对主导地位,但由于自身的系统特点出现的渗漏问题一直被视为“顽疾”,严重影响正常的生产和生活。以北京曼可顿工厂项目为例,经屋面勘察,现有屋顶压型钢板复合保温屋面由于钢结构基层温度及荷载变形易引起钢板变形,钢板搭接缝在热胀冷缩、风荷载、人员踩踏等作用下,出现松脱、张口等现象破坏原有的防水处理而出现漏水,尤其是节点部位由于使用不同材料连接,比如女儿墙与钢板等材料制成的天沟连接处、屋面采光带等屋面突出部位,材料应力变化不同步而导致的接口部位松脱,导致雨水直接渗漏,进入建筑物内部。

 

     

山墙等交接处防水措施失效              屋脊金属泛水板松动脱落            部分屋面板连接处及固定件松脱

 

2 金属屋面防水维修分析和方案选择

2.1 目前国内钢结构屋面防水维修现状

针对压型金属屋面日趋严重的渗漏问题,国内目前通常采用普通沥青卷材或涂料进行局部或整体性维修。大量的失效案例证明,采用此两种材料的维修方案不能一劳永逸的解决金属屋面的渗漏问题,往往陷入“修完就漏,漏完再修”的循环。

 

2.2 金属屋面防水维修的要求和特点

金属屋面长期暴露在户外,受自然条件的影响很大,所以防水处理必须要符合金属建筑物的特性,所选防水材料应具备以下性能:

·良好的弹性和抗断裂拉伸强度,以适应屋面的各种震动和位移;

·良好的耐候性,抗紫外线老化;

·良好的适应各种气候的特性,使用的温度范围较大,以保证产品在高温和低温下的性能,以及温差和骤冷骤热的要求;

·对各种异形部位要能做到无缝处理等。

 

2.3 金属屋面防水维修设计及施工的限定因素

·不影响(减少影响)业主单位生产、工作;

·几乎无噪音,振动,无刺鼻气味

·现场应用热风焊接,非明火,产生的污染少

·钢板强度,锈蚀及变形程度;(基层强度)

·建筑的综合状况;(结构、沉降、裂缝、漏水或滴水状况)

·屋面风荷载要求

·重量载荷条件:小于5kg/m2(根据设计要求的荷载限制)

 

2.4 防水翻新方案选择

北京曼可顿食品工厂项目仅要求修复防水功能,因此可采用满粘系统将PVC卷材通过专用耐候胶粘剂紧密粘接在钢板面层上,搭接缝处进行热空气焊接,接缝牢固可靠,形成无缝整体。PVC卷材维修屋面具体做法如图所示:

 

屋面翻新做法构造图

 

采用PVC卷材满粘系统维修做法有以下优势:

1、PVC防水卷材轻薄、质软能够有效的顺着压型钢板的波形进行粘接贴合,背衬无纺布既与基层进行隔离,又能增强粘接效果; 

2、西卡PVC防水卷材性能优异,具有BBA长达35年使用寿命的认证,白色表面具有高太阳反射率,使卷材表面吸收热量少,增强屋面的隔热节能效果;

3、采用的玻璃纤维加强层能提供卷材卓越的尺寸稳定性和良好的耐机械冲击性能,承受钢板螺帽长期的磨损,背衬无纺布既与基层进行隔离缓冲,又能增强粘接效果;

4、卷材具有较大的断裂延伸率,适应基层变形;

5、屋面层次少、荷载小、施工便捷、抗风揭能力强。

 

3、屋面防水翻新施工工艺

3.1 施工工序

基层清理→铺设PVC防水卷材并满粘固定→热风焊接卷材→细部节点的处理

3.2 基层要求:

    施工前对屋面板基层进行处理,基层必须用水反复清洗干净(如条件不具备则需用湿抹布擦干净)(必要时使用清洗剂或稀料),并完全晾干。将屋面板锈蚀严重的区域进行打磨处理,并将基层清理干净,以满足卷材铺贴粘接的要求。

 

 

                                         钢板基层打磨除锈                            天沟部位多余钢板切除

        

3.3 PVC卷材满粘施工过程

卷材沿着钢板波峰方向铺设,搭接缝在波谷处搭接焊接。首先进行预铺,把自然疏松的卷材按轮廓布置在基层上,平整顺直,不得扭曲。长边搭接不小于80mm;短边接缝对接采用150mm宽的不复合PVC卷材覆盖焊接。

 

 

卷材贴合压型钢板进行粘接

 

在卷材和基层上分别用刮板(或胶辊)均匀涂刷一层胶粘剂,胶粘剂建议用量0.5Kg/m2。待胶半干并不粘时,将其粘和在一起,并用压辊压实。搭接边直接采用热风焊接,对接边用150mm宽的不复合卷材搭接后采用热风焊接,焊缝宽度不小于25mm。

 

长边用自动焊接机进行焊接

 

短边用手持焊接机进行焊接

 

4、细部节点处理

4.1 屋脊等钢板接缝节点

现场制作与钢板接缝匹配的预制件,以确保节点的可靠美观,并提高施工效率。

 

钢板接缝节点的施工

 

4.2 外挂天沟节点

将钢板在天沟延长部分切割掉,卷材收口至内侧天沟钢板上,耐候密封胶处理,有效防止雨水倒灌进入室内。

 

4.3 穿屋面管道节点

铺大面卷材时,把卷材相应部位剪开,让管道穿过卷材,将穿屋面管道用卷材沿立面包实,下端同大面的卷材焊接在一起,上端则用金属箍箍紧,密封膏密封。

风机洞口节点处理

 

4.4 屋面采光窗节点

原采光窗已老化失效,为保证安全性和屋面整体防水效果,将原采光窗上覆盖固定一层钢板,大面PVC卷材满粘在钢板上,焊接覆盖。

 

   

钢板覆盖天窗节点做法

 

5、结束语

金属屋面系统在国内经过二三十年的发展,陆续都进入维护维修阶段,本项目采用PVC卷材满粘系统进行整体防水翻新,具有成本低、施工快捷和防水效果持久等特点,对金属屋面的翻新做法具有较大的参考意义。完工交付时,又对业主单位进行了屋面维护的培训,以延长防水层使用寿命。