刚果的外交部门礼堂钢结构屋面防水施工技术

［摘要］刚果( 布)的 外交部门礼堂为圆形建筑结构，钢结构屋面由环形天沟分割为内环和外环2 部分。钢结构屋面工程完成后，发现雨季多处漏水。根据设计、气候、施工等漏水原因，通过对卷材防水技术、喷涂聚脲弹性体防水技术( SPUA 技术)、喷涂聚氨酯硬泡体防水技术( PUR 技术) 的对比分析，最终选定以PUR 技术作为防水底层，表面黏结彩砂作为屋面防水层的防紫外线保护层。介绍了金属屋面维修施工工艺，取得了技术要求。

关键词：钢结构屋面防水,金属屋顶防水,彩钢板屋面防水,彩钢屋面防水,金属屋面防水材料,彩钢板屋面防水材料,钢结构屋面防水材料,金属屋面防水工程,上海钢结构防水

1 工程概况

刚果( 布) 外交部工程位于刚果首都布拉扎维市中心，占地面积20 000m2。该工程为6 层混凝土框架结构，礼堂位于外交部办公大楼右侧，为该工程配套工程之一。外交部礼堂为圆形建筑，直径52m，檐口高度14m，西立面最高处17m，总建筑面积2 000m2 ，框架结构，屋面为钢结构，金属球网架上搭设环行钢檩，钢檩横向最大跨距4m，纵向间距1m，钢檩上面铺设内底层板、岩棉和0. 75mm 厚压型钢板，屋面表面积为1 500m2。屋面由环形天沟分割为内环和外环两部分，如图1 所示。外环宽度6m，坡度为8% ;内环半径为19. 5m，坡度为2% ，环形天沟的宽× 高= 1. 2m × 0. 8m。刚果( 布) 外交部礼堂钢结构屋面工程完成后，雨季发现屋面多处漏水，影响后续室内装修工程进展。钢结构屋面防水施工单位在屋面所有接缝处采用聚氨酯防水材料进行堵漏，但效果不佳。 屋面环形天沟

2 钢结构屋面防水失败原因分析

1) 设计原因①由于刚果( 布) 首都布拉扎维市卷属热带雨林气候，年降水量1 000 ～ 1 600mm，瞬间雨量非常大，雨季雨量充沛。外交部礼堂屋面板外环坡度8% ，设计合理;屋面板内环坡度只有2% ，近乎于平屋面的排水坡度，钢结构屋面防水设计不合理，在降水量非常大的情况下会形成积水渗漏现象。②内填岩棉双层金属压型板的复合屋面，由于是圆形，横向搭接设计不合理，在大雨积水的情况下起不到钢结构屋面防水作用。③岩棉是软基底，屋面钢板薄，刚度不够，不能承受屋面的施工载荷，造成钢板变形。2) 气候原因钢板热变形过大造成接口处、搭接处变形。3) 施工原因①屋面板横向搭接缝上，金属板间缝隙较大，未做好钢结构屋面防水处理;②屋面板与天沟连接处、脊瓦处以及与墙搭接处施工时未做好钢结构屋面防水密封处理。

3 国内调研

通过技术咨询和现场考察，筛选了3 种金属屋面防水技术:①卷材金属屋面防水技术;②喷涂聚脲弹性体金属屋面防水技术( SPUA 技术) ;③喷涂聚氨酯硬泡体金属屋面防水技术( PUR技术)。其特点、技术指标和适用性分析对比如下。1) 金属屋面防水卷材施工方便且施工速度快;具有橡胶的弹性，延伸率极佳，能很好地适应基层的变形和开裂;有自愈性，全地屋面防水www.careroof.com 即卷材在遭遇穿刺或硬物嵌入时，会自动与这些物体黏合在一起;具有很好的耐酸、耐碱及耐化学腐蚀性能。可溶物含量(2 ～ 3mm)≥2 100 g /m2 ;拉伸强度≥15. 00MPa;断裂伸长率≥250% ;撕裂强度≥250N /mm。适用范围:坡形屋面、屋顶花园、上人和非上人屋面、拱形屋面、金属结构屋面、水池和水库等。2) 喷涂聚脲弹性体钢结构屋面防水SPUA 技术施工速度快，固化快，10s 内凝胶，1min 内达到步行强度;对温度、湿度不敏感，施工不受环境条件影响;对各类基材( 如钢、混凝土) 具有优良的附着力; SPUA 技术必须使用高温、高压撞击式专用混合设备。拉伸强度≥16. 0MPa;断裂伸长率≥450% ;撕裂强度≥50N /mm;低温弯折性≤ － 40℃ ;不透水性0. 4MPa，2h 不透水;黏结强度≥2. 5MPa。适用范围:屋面、水池、地铁和隧道防水等。3) 喷涂聚氨酯硬泡体防水聚氨酯硬泡体防水保温材料尺寸稳定，强度高，断裂延伸率高，具有良好的保温隔热性能、防水性能和很强的黏结性能;可现场喷涂，一次成型，整体性好，具有其他保温材料无法比拟的优点，同时成为金属屋面防水层的有力补充;PUR 技术施工简便，施工周期短。闭孔率≥95% ;吸水率≤1% ;导热系数≤0. 022W ∕ ( m•K) ; 抗压强度≥300kPa; 密度≥55kg /m3 ;尺寸稳定性≤1% 。适用于外墙、非透明幕墙和形状复杂屋面的缝隙钢结构屋面防水。综合上述3 种金属屋面防水技术的技术指标、适用范围和主要特点等方面的对比，结合刚果( 布) 外交部礼堂金属屋面漏水的实际状况，认为最佳屋面防水技术方案是:以PUR 技术作为防水底层，PUR 与金属屋面黏结性好，可以满足上人屋面作业的强度要求，且具有良好的隔热性能;以SPUA 技术作为面层，弥补了聚氨酯硬泡体抗紫外线性能差的缺点，且表面色彩可以满足甲方要求。但SPUA钢结构屋面防水材料所用设备成本高、往返运输时间长，运输成本大;PUR 钢结构屋面防水材料专用设备成本低，不存在往返运输时间和运输成本问题。通过论证，最终确定以PUR 技术作为钢结构屋面防水底层，表面黏结彩砂作为金属屋面防水层的防紫外线保护层，该方案在技术性、经济性和适用性上都能满足本工程需要。

全地钢结构屋面防水观点：在钢结构屋面防水中采取喷涂作业有其巨大的优势，尤其是在国外施工，人工费用高，可以节约很多人力成本。除在钢结构屋面防水外，在钢结构屋面上的其他工程，如钢结构屋面隔热、钢结构屋面防腐、钢结构屋面翻新，都可以采取喷涂作业。（未完待续）

关键字：屋面防水,金属屋面,金属屋面防水,钢结构屋面防水,防水工程,防水施工,屋面翻新,屋面隔热,防水材料,屋面防腐