建筑工程屋面結(jié)構(gòu)開裂滲漏防治案例

1、 案例XX建筑工程屋面（樓板）結(jié)構(gòu)開裂、滲漏與治理分析 1.案例背景 南方沿海城市某公園項(xiàng)目配套會(huì)所建筑，為三棟多層框架結(jié)構(gòu)，總建筑面積1、3萬平米, 圖3、1屋面開裂滲漏 僅3#樓地下一層,13#樓地上均為三層，1、3#樓為上人屋面,毛坯交房。 1#樓屋面面積1500 m2,于13年4月中旬封頂， 屋面板拆模后出現(xiàn)大面積的不規(guī)則網(wǎng)狀裂縫且裂縫 均有滲漏現(xiàn)象（如圖3、1）,天溝側(cè)壁及底部滲漏現(xiàn)象也較 多。1#樓屋面澆筑時(shí)間為晚上11點(diǎn)至次日凌晨4點(diǎn)， 因場(chǎng)地受限只在西面設(shè)置了一臺(tái)砼輸送泵，當(dāng)日氣 溫1018C ,偏北風(fēng)三級(jí)，澆筑完成后未及時(shí)使用薄 膜覆蓋養(yǎng)護(hù)且有大量的腳印，屋面施工冷 縫現(xiàn)象較

2、多、干縮裂縫普遍。澆筑完成第二天下午 ，用于樓梯間及通風(fēng)口結(jié)構(gòu)施工的屋面材料 隨即轉(zhuǎn)運(yùn)至屋面進(jìn)行施工 2#樓屋面面積900 m，于13年5月初封頂，其中一半面積屬于高支模范圍（支模高度812 米不等），屋面板拆模后出現(xiàn)部分裂縫且有滲漏現(xiàn)象，以高支模處的屋面板開裂現(xiàn)象居多。2#樓 屋面澆筑時(shí)間為晚上11點(diǎn)至凌晨1點(diǎn)，澆筑時(shí)天氣為小雨，澆筑完成后及收面前突降大雨，雖及 時(shí)采取了薄膜覆蓋且因?yàn)橛昙镜牡絹硎沟梦菝骛B(yǎng)護(hù)效果較好 ，但收面工作因此而未做。 3#樓屋面面積1500 m，于13年6月初結(jié)構(gòu)封頂，拆模后屋面板基本上無開裂滲漏現(xiàn)象。2# 樓屋面拆模后即將 3#樓的支撐架班組全部更換為附近工地優(yōu)秀班

3、組，并要求在澆筑前對(duì)屋面 板實(shí)施了起拱與檢查加固措施。屋面澆筑時(shí)間為中午2點(diǎn)至下午5點(diǎn)，采用兩臺(tái)輸送泵同時(shí)澆 筑，澆筑的順序按照避免出現(xiàn)施工冷縫的原則進(jìn)行。澆筑完成后設(shè)置專人拖平板振動(dòng)器，并進(jìn)行 圖3、 2屋面注漿堵漏圖示 混凝土原漿壓實(shí)收面并找坡，后用塑料薄膜全覆蓋養(yǎng)護(hù) 14天，養(yǎng)護(hù)期間屋面無加載大件或較重的材料。 1、2#樓屋面封頂后正值當(dāng)?shù)孛酚昙竟?jié)，對(duì)發(fā)現(xiàn)的開 裂滲漏處進(jìn)行了三輪以上的檢查與注漿修補(bǔ)（圖3、2），以 期提高結(jié)構(gòu)的自防水性能。 2.影響分析 （1）對(duì)1、2#樓屋面開裂滲漏進(jìn)行注漿修補(bǔ)及頂棚觀感處理共計(jì)發(fā)生措施費(fèi)用約25萬元，造 成較大的資源浪費(fèi) (2) 由于許多細(xì)微的混凝土

4、表面裂縫未有滲漏跡象 , 暫認(rèn)定為非通透性裂縫而未進(jìn)行注漿修 補(bǔ),遠(yuǎn)期表面裂縫可能隨著荷載的增加或混凝土脹縮等因素而發(fā)展成為通透性裂縫, 從而使屋 面存在較大的滲漏風(fēng)險(xiǎn) , 后期工程維護(hù)費(fèi)用可預(yù)期的大幅增加 ,結(jié)構(gòu)耐久性也因裂縫的存在而 受到較大影響 ; (3) 由于屋面工程的工序多且處于項(xiàng)目總進(jìn)度的關(guān)鍵線路上 , 屋面結(jié)構(gòu)開裂滲漏的檢查及修 補(bǔ)工作持續(xù)直接影響了屋面保溫、防水等工序的進(jìn)展 , 后期為了配合室外工程進(jìn)度及公園開園 的節(jié)點(diǎn)目標(biāo) ,垂直運(yùn)輸機(jī)械均按預(yù)定時(shí)間拆除 ,屋面工程材料的轉(zhuǎn)運(yùn)均使用汽車吊完成 , 導(dǎo)致屋 面工程的材料轉(zhuǎn)運(yùn)簽證量大量增加 , 屋面施工工期進(jìn)一步延長 ; (4)

5、公園的開園節(jié)點(diǎn)實(shí)際為選擇性的開園 , 實(shí)為會(huì)所建筑屋面工程未完成且現(xiàn)場(chǎng)有大量材料 堆集、室外綠化工程效果未達(dá)預(yù)期、 幕墻施工未完善等綜合因素影響而臨時(shí)設(shè)置單獨(dú)的活動(dòng)圍 擋及廣告布等遮擋措施進(jìn)行部分封閉開園 , 嚴(yán)重影響了開園的場(chǎng)地效果 ; (5) 業(yè)主對(duì)公園項(xiàng)目的整體工程質(zhì)量評(píng)價(jià)較好 , 唯獨(dú)配套建筑工程的工程質(zhì)量給予了不滿意 的評(píng)價(jià), 分析主要原因?yàn)槲菝鏉B漏問題 , 以及工期延誤所致 , 且按其供應(yīng)商管理辦法對(duì)該總承包 單位做出了考核及處理決定。 3. 原因分析 (1) 直接原因 a. 支模架未按方案及相關(guān)規(guī)范搭設(shè)到位 , 支模架搭設(shè)工藝或搭設(shè)的整體剛度不利于樓板 (屋面 ) 結(jié)構(gòu)早期混凝土

6、的防開裂。 a) 支模架的基礎(chǔ)不牢固或受力不均產(chǎn)生不均勻沉降。 尤其如 2#樓高支模架的基礎(chǔ)由于 室內(nèi)地坪還未做 , 基礎(chǔ)為素土夯實(shí) , 上覆模板、木枋。立桿立于此類不牢固的基礎(chǔ)上 , 支模架容易在樓面加載時(shí)或遇到偶然荷載時(shí)由于基礎(chǔ)的局部受力不均沉降而隨之 產(chǎn)生細(xì)微的沉降 , 但如此小的沉降足以導(dǎo)致混凝土在終凝前產(chǎn)生裂縫 ; b) 雖然結(jié)構(gòu)柱先于樓板澆筑 , 但由于用于提升支模架尤其就是高支模架整體剛度的掃 地桿, 水平、豎向剪刀撐缺失較多 , 使得支撐架的整體剛度在抵抗水平向的應(yīng)力或擾 動(dòng)能力不足。尤其在混凝土終凝前 , 樓板容易受到意外的擾動(dòng)如過早的在樓面上集 中放置過重的施工材料或塔吊放

7、置材料時(shí)對(duì)樓板過大的沖擊力等而產(chǎn)生裂縫 ; c) 樓板模板施工完成后未對(duì)支撐架進(jìn)行調(diào)校 , 對(duì)于跨度較大的板面及梁未按規(guī)范要求 進(jìn)行起拱或局部頂托處于松弛狀態(tài)。 由于早期混凝土的抗壓能力遠(yuǎn)大于其抗拉能力 按要求起拱后的板面能夠保證其底部混凝土處于水平受壓或較小水平受拉的狀態(tài) , b. c. 對(duì)防止開裂有利。 而未起拱甚至成負(fù)拱的板面由于其混凝土底部處于較大水平向受 拉的狀態(tài) ,在偶然荷載因素的影響下極易導(dǎo)致板底裂縫的生成。 混凝土材料控制不到位也就是導(dǎo)致屋面開裂的主要原因之一。 a) 混凝土配合比不合理 , 不利于屋面早期混凝土裂縫的防治。 1#樓屋面澆筑時(shí)間為一 天中溫度由較低向最低溫度變化

8、的期間 , 澆筑完成后部分表面可見沿鋼筋方向形成 有規(guī)律的縱橫向細(xì)小裂縫 , 分析原因系混凝土水泥用量偏大即前期水化熱過大,且 混凝土表面由于覆蓋保溫養(yǎng)護(hù)等措施不到位 , 混凝土表面抗拉強(qiáng)度的增長不及過快 冷縮所形成的拉應(yīng)力。而屋面層較厚且木模的保溫性較好 , 水化熱的增加導(dǎo)致混凝 土底層、中部溫度較高形成內(nèi)部膨脹趨勢(shì)的壓應(yīng)力。由于內(nèi)外溫度差較大且處理措 施不到位形成較大的應(yīng)力差 , 極易導(dǎo)致混凝土表面生成溫度裂縫。 b) 1#樓屋面澆筑時(shí)的混凝土塌落度偏小 , 施工過程中工人為便于操作而在現(xiàn)場(chǎng)往混凝 土罐車中加水 , 混凝土現(xiàn)場(chǎng)摻水的做法嚴(yán)重影響了混凝土的強(qiáng)度尤其就是早期強(qiáng)度 的增長從而不利

9、于防止早期開裂。 且由于水含量的增加 , 隨著水分的蒸發(fā) ,容易導(dǎo)致 混凝土表面形成干縮裂縫。 c) 1#樓由于場(chǎng)地受限 , 屋面澆筑時(shí)只能架設(shè)一臺(tái)輸送泵 , 期間澆筑用時(shí)也較長 , 混凝土 的供應(yīng)間斷不連續(xù)。 屋面澆筑完成后 , 表面可見多條界線分明的施工冷縫 ,屋面混 凝土的施工冷縫將成為較大的滲漏點(diǎn)。 施工工藝上的錯(cuò)誤或不到位 , 就是屋面開裂滲漏的主要原因之一。 a) 大面積的屋面澆筑 , 未嚴(yán)格按照方案預(yù)定的組織與順序進(jìn)行 ,導(dǎo)致施工冷縫的形成。 一些需要適當(dāng)提前于板面總體澆筑順序的部位結(jié)構(gòu)如樓梯、天溝等 , 由于提前澆筑 的部位過多與時(shí)間上的控制不準(zhǔn)確 , 以及混凝土的供應(yīng)不及時(shí)、

10、 連續(xù), 導(dǎo)致多處接續(xù) 面的前道混凝土已經(jīng)初凝。 b) 混凝土振搗不密實(shí) , 勢(shì)必造成結(jié)構(gòu)滲漏 , 尤其就是天溝等蓄水構(gòu)件的滲漏。 c) 澆筑施工待料期間 , 對(duì)于接續(xù)面的處理措施缺失 , 導(dǎo)致混凝土施工冷縫成為必然。 d) 屋面混凝土澆筑完成后在初凝前未對(duì)表面進(jìn)行原漿二次抹壓收光 , 因此不能消除早 期混凝土表面的張力與一些溫度、 干縮裂縫, 此類早期裂縫存在進(jìn)一步發(fā)展的可能。 1#樓澆筑完成后未進(jìn)行二次抹壓收面 ,2# 樓屋面由于在剛澆筑完成時(shí)突然由下雨轉(zhuǎn) 變?yōu)榇笥?,導(dǎo)致二次抹壓收面工作未進(jìn)行。且 1、2#樓未進(jìn)行結(jié)構(gòu)找坡 , 雨后的屋面 存在多處積水的情況 , 從而加重了滲漏。 e)

11、養(yǎng)護(hù)工作不及時(shí)有效 , 屋面混凝土表面過快的失溫失水 , 造成表面形成較多的冷縮 與干縮性的裂縫。 d. 成品保護(hù)不到位 , 就是造成屋面板多數(shù)貫通性裂縫的最主要原因。 過早的加載及綜合前 面提到的一些原因如支撐架的搭設(shè)不到位與混凝土表面形成的裂縫 , 就會(huì)導(dǎo)致板面通 透性裂縫的形成。 a) 1#樓屋面澆筑完成后上人、上材料的時(shí)間過早。澆筑完成的次日早上, 屋面隨處可 見較多的腳印，腳印深度12cm,說明工人在施工時(shí)為了圖方便，人員及施工機(jī)具器 械等, 均在剛剛初凝的混凝土上經(jīng)過。 b) 1#樓在澆筑完成的第二天下午即將屋面樓梯間等結(jié)構(gòu)施工所需材料用塔吊吊至屋 面。且材料的放置未考慮混凝土澆筑

12、時(shí)間長短 , 因 1#樓混凝土澆筑時(shí)間長達(dá) 5小時(shí), 部分區(qū)域還達(dá)不到集中堆載的條件 , 且塔吊在放置材料時(shí)對(duì)樓板的沖擊荷載較大。 (2) 間接原因 e. 設(shè)計(jì)的不合理 , 導(dǎo)致不利于甚至造成屋面結(jié)構(gòu)的滲漏。 a) 3棟樓的天溝均為沿外墻內(nèi)側(cè)設(shè)置一圈下沉式天溝,截面為50cmx 60cm。天溝的側(cè) 壁澆筑量較大且空間狹小只 (10cm 厚)不能保證混凝土被振搗密實(shí) ,拆模后天溝側(cè)壁 滲漏現(xiàn)象較嚴(yán)重。天溝大量的豎向結(jié)構(gòu)需要提前于屋面板澆筑 , 對(duì)屋面施工冷縫的 控制制造了一定的難度。 b) 上人屋面為無女兒墻設(shè)計(jì) , 因此沿天溝內(nèi)側(cè)壁 (10cm 厚)頂部設(shè)計(jì)變更增設(shè)玻璃欄桿 由于屬于事后變更未

13、留置預(yù)埋件 , 需對(duì)屋面結(jié)構(gòu)板進(jìn)行錨栓固定欄桿立柱。后期對(duì) 屋面滲漏檢查發(fā)現(xiàn)欄桿立柱根部出現(xiàn)滲漏跡象。 f. 屋面澆筑的時(shí)間及天氣的選擇對(duì)于防止開裂的作用至關(guān)重要。 a) 1#樓與 2#樓屋面均選擇在后半夜施工 , 后半夜作業(yè)時(shí)工人較為疲累 , 各方面監(jiān)管力 度不足,澆筑完成時(shí)的氣溫與混凝土之間的溫差較大不利于溫度裂縫的控制等。對(duì) 于屋面防開裂與防滲漏的細(xì)節(jié)要求 , 夜間進(jìn)行澆筑施工時(shí)較難實(shí)現(xiàn)。 b) 不利天氣 , 如 1#樓屋面澆筑時(shí)氣溫較低 ,2# 樓澆筑時(shí)下雨 , 都對(duì)屋面施工質(zhì)量造成了 一定的影響。 g. 管理的不到位就是導(dǎo)致屋面開裂滲漏的主要間接原因。 a) 對(duì)于屋面防滲漏的重要性

14、, 在思想上不夠重視。施工前期未有一個(gè)防止屋面開裂、 滲漏的保障措施體系 b) 對(duì)于如何去防止屋面開裂、滲漏的發(fā)生 , 認(rèn)識(shí)上有所欠缺與薄弱。 c) 從施工組織的混亂可以瞧出 , 在組織與協(xié)調(diào)方面做的不夠到位。 d) 施工人員的素質(zhì)參差不起 , 反映了前期對(duì)供應(yīng)商的選擇存在問題 , 以及過程中的考 察與淘汰機(jī)制未形成。 4. 經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn) a. 為了防止屋 (樓)面結(jié)構(gòu)的開裂與滲漏 , 支撐架的搭設(shè)質(zhì)量應(yīng)保證混凝土在澆筑時(shí)或澆 筑完成后不會(huì)在樓面受到荷載時(shí)因?yàn)樗o予的支撐不夠或本身變形過大導(dǎo)致新澆筑的 混凝土出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象 , 特別就是在以下幾方面的質(zhì)量應(yīng)得到足夠保證。 a) 支撐架的基礎(chǔ)必須牢固

15、、均勻受力。在首層地面回填土上搭設(shè)支撐架前 , 應(yīng)將首層 地坪墊層砼澆筑完成。在砼結(jié)構(gòu)上的支撐架所有立柱底部必須墊模板, 以均衡底部 受力。 b) 對(duì)于屋面支撐架的掃地桿必須雙向滿拉、水平與豎向剪刀撐必須按要求設(shè)置到位。 對(duì)于高大支模 ,整體剛度及水平抗扭的措施更應(yīng)得到保證 , 在先澆筑完成的墻柱上 應(yīng)設(shè)置一定數(shù)量的抱箍 , 以提高支撐架的整體穩(wěn)定性。 c) 屋面混凝土澆筑前 , 必須對(duì)支撐架的頂撐進(jìn)行調(diào)校 ,并按有關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行起拱。 頂 撐的調(diào)校應(yīng)從梁端或板邊向中間進(jìn)行。 b. 保質(zhì)保量的混凝土供應(yīng) , 就是確保樓面尤其就是屋面不出現(xiàn)開裂的的前提條件之一。 a) 結(jié)合屋面澆筑的環(huán)境 , 對(duì)

16、混凝土的配合比進(jìn)行優(yōu)化。 在較低氣溫澆筑屋面時(shí) , 應(yīng)盡可 能減少混凝土的早期水化熱 , 具體措施可在保證強(qiáng)度的前提下?lián)饺脒m量的外加劑 , 以降低水泥的用量或延緩混凝土的凝固。 b) 在保證混凝土與易性及便于澆筑施工的前提下 , 盡可能的減少水的用量 ,避免凝固 過程中水分的蒸發(fā)而產(chǎn)生干縮裂縫 , 工人在現(xiàn)場(chǎng)往混凝土中加水的行為更應(yīng)得到杜 絕, 屋面澆筑全程必須全程旁站監(jiān)督。 c) 混凝土應(yīng)不間斷供應(yīng) , 避免待料而出現(xiàn)施工冷縫。澆筑施工前應(yīng)做好充分的溝通與 組織工作 ,在混凝土供應(yīng)不能得到滿足的時(shí)間段不宜開始屋面的澆筑。 c. 好的工藝或措施 , 可以彌補(bǔ)多數(shù)客觀不足情況而避免滲漏的發(fā)生 ,

17、 如屋面澆筑時(shí)的惡劣 環(huán)境如低溫、混凝土供應(yīng)不及時(shí)或質(zhì)量缺陷等情況。 a) 大面積的板面混凝土澆筑 , 接續(xù)應(yīng)該在前道混凝土初凝前完成。在需要提前澆筑的 一些低于板標(biāo)高的如樓梯、天溝側(cè)壁等構(gòu)件應(yīng)在混凝土供應(yīng)量充足的前提下進(jìn)行 , 且提前的時(shí)間不應(yīng)超過混凝土初凝的時(shí)間。 提前澆筑的構(gòu)件頂標(biāo)高以不高于板底標(biāo) 高為宜,澆筑更應(yīng)避免多點(diǎn)開花 , 以致無法得到接續(xù)而出現(xiàn)冷縫。 b) 澆筑待料期間做好接續(xù)面的處理 , 可有效防止開裂滲漏的發(fā)生。前道混凝土在初凝 前應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充新料 , 可以人工鏟料的形式進(jìn)行。 前道混凝土已經(jīng)初凝時(shí) , 應(yīng)清除接續(xù) 面松散石子 , 光滑面做粗糙處理 , 澆筑新料時(shí)應(yīng)保證界面有

18、足夠的砂漿滲透前道混 凝土, 否則需對(duì)前道混凝土進(jìn)行刷或淋漿處理 , 以增強(qiáng)接續(xù)面的有效結(jié)合。 c) 屋(樓)面的貫穿性裂縫多由早期的表面裂縫發(fā)展而來 , 而早期裂縫多以溫度或干縮 裂縫的形式存在。 因此,做好板面混凝土的二次收面 , 可以有效消除溫度差產(chǎn)生的混 凝土內(nèi)外應(yīng)力差與表面裂縫?；炷翝仓⒃诖制胶蟛捎闷桨逭駝?dòng)器滿拖一遍, 以 保證密實(shí)度以提高結(jié)構(gòu)自防水性能的同時(shí)也保證混凝土表面不出現(xiàn)過量的骨料而 影響二次收面 , 二次收面應(yīng)采用磨光機(jī)分磨盤與刀盤兩次進(jìn)行 ,收面時(shí)間不宜過早 , 以指壓混凝土可陷入 1-2cm 為宜。 d) 結(jié)構(gòu)找坡 , 可有效排除屋面結(jié)構(gòu)面的積水 , 較多數(shù)的裂縫

19、滲漏現(xiàn)象就是由于積水得 不到排除而較長時(shí)間的滲透所致 , 所以做好屋面結(jié)構(gòu)的找坡 , 可視為對(duì)提高屋面結(jié) 構(gòu)自防水能力的又一道有效保障。 e) 對(duì)屋面的養(yǎng)護(hù)以保溫保水為原則 , 在完成二次收面后應(yīng)立即采用薄膜全覆蓋 , 并養(yǎng) 護(hù) 14 天以上。 d. 板面混凝土通透性裂縫 , 多為早期受到不合理荷載所致 , 即成品的保護(hù)不到位。 2#樓為 不上人屋面后續(xù)施工暫未開展 , 且澆筑完成后一定時(shí)間內(nèi)未受到荷載擾動(dòng) ,3# 樓對(duì)后續(xù) 加載進(jìn)行了人為干預(yù)限制 , 均未有大量裂縫的出現(xiàn)。 a) 板面混凝土澆筑前 , 對(duì)人員及施工機(jī)械的移動(dòng)路線做好合理布置 , 澆筑過程中加強(qiáng) 監(jiān)督。 b) 現(xiàn)場(chǎng)在追求進(jìn)度的

20、時(shí)候 , 往往疏忽于后續(xù)的堆載對(duì)于板面開裂的影響。板面澆筑完 成后的一定時(shí)期內(nèi) , 后續(xù)施工材料的堆載應(yīng)進(jìn)行合理的規(guī)劃 : 澆筑完成后應(yīng)對(duì)后續(xù) 施工做好場(chǎng)地交接 , 交接包括澆筑的時(shí)間及成品保護(hù)相關(guān)要求 ; 材料的堆載位置不 得在板塊中間 , 應(yīng)盡量選擇澆筑時(shí)間較長的梁柱節(jié)點(diǎn)附近 ;有防水要求的板面、 屋面 在強(qiáng)度在未達(dá)到防開裂要求前不得進(jìn)行集中堆載或受到塔吊卸料時(shí)的沖擊荷載。 e. 圖審階段加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)防滲漏薄弱節(jié)點(diǎn)的審查與優(yōu)化 , 做到未雨綢繆。 a)對(duì)天溝的優(yōu)化,若能將內(nèi)側(cè)的側(cè)壁由10cm厚改為15cm厚,既可保證振搗密實(shí),又能 有效解決欄桿立柱錨栓的固定問題 , 從而減少較多的滲漏點(diǎn)?；蛟谇捌趫D審到位的 話, 可綜合天溝與欄桿考慮將天溝的內(nèi)側(cè)壁與欄桿基礎(chǔ)一同澆筑成型, 既能節(jié)約建 造成本又能避免在屋面結(jié)構(gòu)上打錨栓導(dǎo)致滲漏。 b) 屋面結(jié)構(gòu)找坡宜作為設(shè)計(jì)必選項(xiàng)進(jìn)行圖紙審查 , 而非施工方的可選項(xiàng)。 f. 屋面澆筑必須在“光天化日”下進(jìn)行。 a) 必須在白天進(jìn)行屋面澆筑施工 , 協(xié)調(diào)組織較為容易 , 施工人員的精神比較飽滿且監(jiān) 管也比較到位 , 便于屋面防滲漏要求