大跨度钢结构屋面的防渗漏措施探讨

2024年4月22日发(作者：中国品牌马桶)

大跨度钢结构屋面的防渗漏措施探讨

摘要：快速发展的经济环境视域下，工业企业也得到了迅猛的发展，大跨度

钢结构屋面已成为了现阶段各大型房屋建设工程所采用的的主要结构结构模式，

而如何提控制好大跨度钢结构屋面质量，就成为了现阶段大跨度钢结构屋面活动

中尤为重要的问题。然而，现阶段影响大跨度钢结构屋面质量的最主要为题就是

屋面漏水问题，为此，本文结合实际大跨度房结构的屋面漏水情况，分析了大跨

度钢结构屋面漏水的成因，并提出了几点防治策略，以供参考。

关键词：大跨度；钢结构屋面；防渗漏对策

引言

层面渗漏

一直

都是困扰房屋建筑工程领域的重难点问题，而大跨度钢结构屋

面的渗漏则使问题更加的复杂化，但由于屋顶的结构类型是钢结构，屋面渗漏情

况会导致钢材出现锈蚀，如不及时制定出相应的防治措施及防治方法，则会影响

到建筑工程的稳定性与安全性，甚至是威胁到居住人员的生命财产安全。为此，

本文以某大型商场12楼大跨度轻型钢结构屋面渗漏情况为例，分析了屋顶渗漏

的原因，并对其治理措施进行了简述，旨在为今后大跨度钢结构屋面的防渗漏治

理提供有效的参考依据，进而提高大跨度钢结构建筑质量及施工水平。

一、大跨度钢结构的概括

大跨度钢结构根据现有的钢结构设计规范定义，大跨度钢结构是指跨度大于

60m的网壳结构、网架结构、膜结构、悬索结构和薄壳结构等五大空间结构及各

类组合空间结构。其中网壳结构，即曲面形网格结构，分单双两种性质，网壳结

构主要应用材料为木网壳、钢网壳和钢筋混凝土网壳等。网架结构是指有很多的

根杆件按照某种规律的几何图形，通过节点连接起来的空间结构中的剁成或是双

层平板型网格结构，一般是由型钢材料或是钢管材料制造而成的

[1]

。

通常情况下，大跨度钢结构的宽度均大于40m，但国家标准图集05G511梯形

钢屋架的最大跨度为36m，由于没有任何图集作为计算与作画资料与参考依据，

通常会出现超过36m的“大跨度”。钢制结构的最大跨度取决于屋顶荷载与该建

筑的具体实际用途。一般跨度为30-50m的也有。跨度与屋顶的斜率是成正比的

关系。

常见的大跨度钢结构实际上是网壳与薄壳的相互组合，其表面用细钢丝网覆

盖后进行喷浆，钢网壳起施工模架的效用，水泥结构后的钢杆为球壳的钢筋。

Fuller（）对球网壳的规则划分进行了深层次的探索与研究，后将其发

展成为了较为出名的短程线网格。

二、项目简介

2.1项目概述

本文以某建筑物的12号楼屋面漏雨维修工程为例，12号楼试验大厅为单层

混凝土柱钢网架结构，整体网架下弦标高为27m，北侧附房为单层的钢筋混凝土

框架结构，层高为5m。西侧附楼是两层高的钢筋混凝土框架结构，柱网尺寸

9.5m×9m。楼层高度分别为一层5m ,二层4m。总占地面积为6130m

2

,建筑在总面

积为6816m

2

,其中包含的试验大厅的建筑面积为4801m

2

（防水面积为5700m

2

，将

采光窗和女儿墙的等放水量因素考虑在内），主副楼连接处混凝土屋面的防水面

积为230m

2

。建筑高度为33.3m,屋面如今已有的屋顶风机为36座，尺寸为

760mm×760mm。

2.2 屋面实际现状分析（大跨度钢结构屋面渗漏情况及重点渗漏部分）

试验大厅屋面防水主要是0.8厚称重镀铝锌压型钢板、0.3厚PE膜隔汽层、

100厚高强岩棉板、1.5厚增强型TPO防水卷材，另外，在多出凸出屋面构筑物

阴角部位增加不锈钢泛水板。考虑到本项目的特点，本次以防、排集合方式达到

防水效果。

在屋顶施工前一年后经历了几场大雨，屋顶的东西两个位置，在靠近锥底处

的位置却出现了面积较大的渗漏。首先从整体层面分析，屋顶的防水卷材尺寸收

缩并行引起的表面褶邹、大面积范围的表面开裂以及整体表面出现的污染等都是

现今屋面的整体概况。

其次是从屋面的细节部分节点分析，屋面的管道处受积水或是长时间的下雨

天气等因素的影响，出现了严重的锈蚀；风机内部配件也出现了严重的老化、失

效；风机口的阳角防水层出现了严重的损坏与破裂，阴角处的防水层失去了防水

效用、原防水层搭接边处出现了接口，老化严重，外墙的风机口四周未有密封处

理，极易出现漏雨的情况；排水沟内垃圾堆积严重，积水不能及时的排出，同时

防水沟也没有做防水处理，防水层在排水沟内未闭合，进而导致保温层可能存在

进水的风险，同时，排水沟内的不锈钢搭接边最易出现漏雨的状况；女儿墙位置

的避雷带角铁根部的密封未做好，且墙顶与盖板的连接处容易出现漏雨情况，此

外，外墙的顶层接近屋面排水沟，容易导致墙面渗水；雨水斗底座与连接管出现

脱落或开裂，悬吊管管身下方存在明显的一排水迹及落水口未设置虹吸式雨水斗

等均是屋面出现渗水的重点部位，具体如图3所示

[2]

。

三、大跨度钢结构屋面渗漏情况及成因分析

3.1 漏水情况分析

3.1.1屋内渗雨

首先，在下小雨时，建筑屋内的漏雨点共有7处；如果是长时间、连续下雨

直至2天的或是遇到中到大雨情况时，屋内漏雨位置约为23处，其中有7出为

“重灾区”，属于区域性漏雨（其中3处已进行及时的堵漏处理）；其次为主要

漏雨点的分布图（图3），详细的对各个漏雨位置进行了标注。

图3 12号楼屋面漏雨点的详细分布图

3.1.2 室外屋面漏雨

①屋面的防水水层遭受了严重的损坏，且破损处较多；②岩棉板的局部抗压

能力相对较低。踩踏屋面时，局部的踩踏会感到有明显的压缩，压缩≥20mm（压

缩率>10%）；③原防水层的防水处理不够全面，存在很大的不足。例如，排水沟

没有做防水处理、风机口处泛水，没有做收口处理、没有设置虹吸雨水斗等

[3]

；

④屋面的管线套管锈蚀比较严重，锈迹对于原防水层的污染较为严重；⑤屋顶风

机管线的锈蚀度高；另外，风机内部的零件也出现了严重的老化与实效问题。

3..1.3 侧墙落雨

屋面排水沟没有做好相应的排水处理、侧窗胶条老化脱落、附楼与主楼之间

的连接处没有做好防水处理或是防水效果实效、虹吸管脱落、风机口百叶损坏严

重且四周防水胶老化等局可能会导致屋面出现渗水、漏水的情况，雨水顺着侧墙

就会往下流。

3.2 本案例建筑项目屋面外墙渗漏的原因

一是，通风关口的四周与窗框均失去了原有的防水功能，通风口百叶窗发生

了雨水倒灌的情况（遇到大风大雨天气下极易出现）；二是，屋面的排水沟及女

儿墙的材质均为金属材质，拼接的缝隙出最为的薄弱，极易出现变形、翘边等问

题，进而引发雨水顺着外壁内墙流入到屋内；三是，玻璃窗框和外墙并不是一体

的，窗框是房屋外墙建筑完成后另外安装上去进行固定的，窗框的边框如果长期

受雨水的侵蚀，或是长期受到天气温差、风力等诸多因素的引向就会出现松动，

从而与外墙之间会出现缝隙；四是，附楼与主楼之间是不同结构形式的两种建筑，

在异性材料的链接位置极易出现漏雨缝隙，此外，通过对现场进行的实地勘察可

知，附楼在这个位置的防水层很多位置都出现了防水层“开口”和脱落的情况，

极易引发雨水渗漏。

四、大跨度钢结构屋面防渗漏方法及对策探析

4.1外墙防渗漏改造对策

一是对于屋顶排水沟与女儿墙的改造。首先，排水沟和屋面整体可以针对防

水层，采用1.5厚的TPO高分子卷材，进行防水层的重新铺设，从而可以尽可能

避免屋面与排水沟衔接处及排水沟自身的搭接处出现漏雨的情况

[4]

；其次，女儿

墙的顶面与侧面，在铝塑板的疾风处与避雷带的根部位置充分的填充密封胶进行

填充，并将排水沟与屋面的防水层加至抬高到女儿墙的顶面处，进而形成一个较

为完成的全方位防水系统。二是玻璃窗框分析的防渗漏。利用登高设备，针对窗

框的上下边框与外墙的交接边位置进行仔细的清理，对原有失去密封性的密封胶

进行铲除，并重新的填充好新的密封胶，做好窗户边框缝隙的密封处理。对于出

现变形较大的部位，可以依据缝隙的形式，先采用具有柔性效果的防水料进行填

充，然后再进行密封防水处理。三是，主楼与附楼连接部位分析的处理。附楼与

主楼的交接位置开凿出宽度为1.2m范围值混凝土层面的结构层，然后重新铺设

新的防水层，并做好新旧防水层接茬搭接处的密封处理（接茬的宽度≥150mm），

最后进行元构造的复原处理。四是，风关口周遭四周及风口百叶的渗漏处理。风

关口四周的渗漏防治方法与“玻璃窗框”的防治方法一致；对于风口的百叶窗可

以采取定期维修与更换的方式进行处理。

4.2 对于重点位置或是特殊部位的节点处理

虹吸式雨水斗的常用材质主要有防涡流装置、防叶罩和底座等主要部件相互

组合而成。主体是不锈钢材质，底座（尾管）是HDPE材质。虹吸排水系统采用

的专用的悬吊装置和立管管卡，从而可以有效承载住管道的整体负荷，避免管道

摆动控制管道轴向伸缩。管道采用的热熔对焊连接，可以有效避免连接缝隙的出

现。

虹吸排水系统简图

4.3 对于天沟漏水情况的防治

屋面排水沟通常除了要选用不锈钢材质进行防水处理外，还需要在焊接完成

后进行相应的闭水试验，一旦发现存在渗漏的情况，需要及时的进行补焊处理。

同时为了有效避免下雨天雨水沿天沟边沿溢入到室内的情况，需在天沟的150mm

的位置增设溢流装置。

4.4 对于屋面渗漏的防治措施

针对建筑屋体使用过程中屋面渗漏的防治措施为

[5]

：①对排水沟进行定期的

清理，避免因垃圾废弃物的堆积造成雨水口的堵塞，从而出现渗漏；②对于屋面

堆载与安装设备造成的渗漏，要在使用的过程中尽可能较少屋面的堆载、设备维

修与安装设备对于屋面板的损坏与变形；③定期检查排风机的四周，避免钢结构

屋面支座与风机间隙因风机工作震动所产生的风机与墙面之间出现缝隙而出现的

渗漏问题；④对于窗框与各衔接处的防水胶和密封胶进行及时的检查和维护，避

免因长时间使用造成的老化失效后，导致屋面出现的渗漏问题。

五、结语

综上所述，造成大跨度钢结构屋面出现渗漏的因素有很多，但是只要做好前

期的施工设计和防水处理，并在施工中进行周密严格的细节要求，并做好后期的

使用维护与及时的维修工作，就可以尽可能避免诸多渗漏问题的出现。

参考文献：

[1]朱官龙.浅谈钢结构屋面可滑移洞口防渗漏控制措施[J].中国建筑金属结

构,2021(12):125-126.

[2]刘凤成.浅谈钢结构屋面防渗漏措施[J].科技与创新,2014(19):58-

:10.15913/.2014.19.149.

[3]董桂芳.钢结构建筑屋面系统设计与防渗漏技术[J].安徽建

筑,2013,20(03)::10.16330/.1007-7359.2013.03.104.

[4]蒲维民,李志林,郑帅. 网架结构屋面在排架结构中的应用[C]//.第九届

全国现代结构工程学术研讨会论文集.,2009:792-797.

[5]蒲维民,周明军. 轻钢结构屋面渗漏水原因及防漏对策[C]//.第七届全国

现代结构工程学术研讨会论文集.,2007:1897-1899.