鋼筋混凝土坡屋面的滲漏原因及防治措施

鋼筋混凝土坡屋面的滲漏原因及防治措施分析了鋼筋混凝土坡屋面的基本構(gòu)造，指出導(dǎo)致坡屋面滲漏的原因所在，在此基礎(chǔ)上從設(shè)計(jì)、選材和施工3方面提出了可行的屋面防滲漏對(duì)策和措施。建筑屋面按其坡度一般可分為平屋面和坡屋面，其中坡屋面由于具有坡度大、屋面不易積水、屋頂陽光照射角度大、立面美觀豐富等特點(diǎn)，近年來被廣泛采用，目前很多城市也在進(jìn)行“平改坡”工程。但是由于坡屋面施工相對(duì)復(fù)雜，難以控制施工質(zhì)量，加上設(shè)計(jì)、材料等方面的原因，很多建筑在使用不久就出現(xiàn)不同程度的屋面滲漏。本文從一般坡屋面的基本構(gòu)造入手，指出坡屋面滲漏的可能原因，然后針對(duì)性地提出了設(shè)計(jì)、選材、施工等多方面的屋面防滲漏對(duì)策和技術(shù)措施，以供實(shí)際工程參考應(yīng)用。1坡屋面的基本構(gòu)造目前最常用的是大面積現(xiàn)澆鋼筋混凝土坡屋面，一般其從下至上大致可分為：結(jié)構(gòu)層、找平層、防水隔熱層、屋面瓦等4大構(gòu)造層囝，各構(gòu)造層的質(zhì)量好壞都與屋面滲漏與否密切相關(guān)。(1)結(jié)構(gòu)層：現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，是屋面的主體結(jié)構(gòu)。屋面防水效果的關(guān)鍵就在于結(jié)構(gòu)層能否起到防水作用，混凝土的施工質(zhì)量、是否密實(shí)、有否裂縫及鋼筋架設(shè)是否合理等都直接影響屋面的防水效果。(2)找平層：用以找平結(jié)構(gòu)，形成堅(jiān)硬平整表面，以便防水隔熱層的施工，找平層施工時(shí)的質(zhì)量好壞，將直接影響到防水隔熱層的質(zhì)量。(3)防水隔熱層：其實(shí)是隔熱層和防水層2層，質(zhì)量與各自的施工工藝及材料好壞有很大關(guān)系，如果質(zhì)量不佳產(chǎn)生裂縫會(huì)導(dǎo)致屋面滲漏。(4)屋面瓦：貼于坡屋面外表面，起到美化立面及防水、防滲作用。若瓦片抗?jié)B、抗凍、吸水等性能不佳，尺寸控制不嚴(yán)，瓦接縫不嚴(yán)等都會(huì)造成屋面滲漏。2坡屋面滲漏原因分析2．1設(shè)計(jì)原因(1)坡屋面變坡交接處、老虎窗與屋面連接處等，由于受力鋼筋配置不足，不能滿足板塊支座彎矩應(yīng)力而開裂，導(dǎo)致滲漏。(2)構(gòu)造設(shè)計(jì)不當(dāng)，如為追求建筑形式，將泛水高度降低過多，導(dǎo)致屋面連接處、屋面與墻身連接處的防水高度低于暴雨瞬時(shí)積水高度，造成女兒墻滲漏。另外，外檐溝斷面尺寸過小、雨水口的間距過大等也能造成坡屋面的滲漏。(3)設(shè)計(jì)時(shí)的設(shè)防原則與實(shí)際存在差異，比如設(shè)計(jì)配筋時(shí)，一般僅考慮結(jié)構(gòu)承重，而不考慮屋面的溫度變形，對(duì)混凝土產(chǎn)生溫度裂縫預(yù)估不足。2．2材料原因(1)由于屋面結(jié)構(gòu)層混凝土使用的水泥質(zhì)量、原料含泥量、配合比及水灰比等控制不嚴(yán)、養(yǎng)護(hù)時(shí)間不夠及保護(hù)措施不當(dāng)?shù)?，造成混凝土干燥收縮產(chǎn)生不規(guī)則貫通裂縫，導(dǎo)致屋面滲漏。(2)由于混凝土的膨脹系數(shù)約為磚砌體的2倍，當(dāng)外部環(huán)境溫差過大時(shí)，屋面板與砌體的變形不一致，屋面板對(duì)磚砌體產(chǎn)生較大的水平推力，易在頂層砌體的薄弱部位產(chǎn)生裂縫。(3)保溫層含水量過大造成防水層起鼓、開裂而滲漏。有些荷載較大的屋面，由于選擇密度小的保溫材料，使屋面或找平層下陷甚至開裂，引起屋面漏水。(4)屋面瓦性能不佳、尺寸控制不嚴(yán)，粘貼工藝差，導(dǎo)致屋面不平、排水不暢甚至瓦片起殼脫落。2．3施工原因(1)混凝土坍落度控制不當(dāng)。坍落度過小，影響施工操作，混凝土不易振實(shí)，造成屋面滲漏；坍落度過大，混凝土內(nèi)部多余水分蒸發(fā)后會(huì)形成微小空隙，容易連通形成毛細(xì)孔隙，成為雨水滲入的通道。(2)施工縫位置留設(shè)不當(dāng)。若將施工縫留設(shè)在屋脊、屋面變坡處等結(jié)構(gòu)應(yīng)力轉(zhuǎn)換處，容易產(chǎn)生裂縫。(3)細(xì)部處理欠妥。坡屋面往往形式較復(fù)雜、交接面多、節(jié)點(diǎn)多，這些部位鋼筋綁扎及混凝土振搗都較困難，而且屬于應(yīng)力集中區(qū)域，施工不好則會(huì)使混凝土開裂。另外，屋面常有一些如排風(fēng)道、下水管、天溝等的附加設(shè)施，施工處理不好很容易引起滲漏。(4)施工方法不當(dāng)。有些坡度大于30。的屋面仍采用地板支模，易造成施工質(zhì)量事故；局部板厚不滿足要求會(huì)使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫；鋼筋配置不到位，負(fù)筋易被踩低，無法與混凝土一起抵抗彎矩而使板產(chǎn)生裂縫。(5)房屋交付使用后安裝太陽能等設(shè)施，容易破壞防水層，使屋面漏水。3坡屋面防滲漏對(duì)策及措施3．1設(shè)計(jì)對(duì)策優(yōu)秀的防水設(shè)計(jì)是確保防水工程質(zhì)量的前提，設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)屋面防水等級(jí)來確定相應(yīng)的防水標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)“防排結(jié)合、剛?cè)岵?jì)，多道防線、共同作用”的原則來確定設(shè)防構(gòu)造嘲。參考現(xiàn)行鋼筋混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范，考慮屋面板與板、板與梁的相互影響，合理地假設(shè)結(jié)構(gòu)形式。設(shè)計(jì)應(yīng)保證結(jié)構(gòu)有足夠剛度，盡量減少屋面板的撓度，設(shè)置足夠負(fù)彎鋼筋，提高抗裂性。分布筋間距應(yīng)小于200mm，混凝土標(biāo)號(hào)不應(yīng)低于C20，板厚為100~120mm。應(yīng)力集中區(qū)、轉(zhuǎn)角及容易出現(xiàn)滲漏的細(xì)節(jié)部位，須進(jìn)行構(gòu)造設(shè)計(jì)，并有詳圖及說明。3．2做到選材得當(dāng)鋼筋、水泥、骨料、保溫材料、防水材料及屋面瓦等材質(zhì)的優(yōu)劣直接影響到屋面的防水效果，嚴(yán)禁使用不合格產(chǎn)品。(1)鋼筋一般用ф4冷拔低碳鋼絲，間距一般為100～200mm。(2)水泥一般采用普通硅酸鹽或硅酸鹽水泥，標(biāo)號(hào)不低于32．5R，主要指標(biāo)須符合要求。從降低水化熱及水泥用量的角度，可采用摻合粉煤灰的水泥。(3)針對(duì)屋面板較薄且鋼筋較密的特點(diǎn)，粗骨料宜采用10～20mm的碎石，含泥量不大于1％；細(xì)骨料宜采用M=2．8的中粗砂，含泥量不大于3％。(4)適當(dāng)添加外加劑，可大大提高混凝土結(jié)構(gòu)層自身防水功能。適合坡屋面的外加劑有無機(jī)鋁鹽防水劑(BS2型)，它同時(shí)具有防水劑、膨脹劑、減水劑和緩凝劑4種功能，能提高混凝土致密性和強(qiáng)度，防水效果好，其摻量一般為水泥質(zhì)量的3％。(5)混凝土配合比應(yīng)先經(jīng)過試驗(yàn)確定，水灰比及混凝土攪拌時(shí)間應(yīng)嚴(yán)格控制，水灰比不大于0．55，水泥用量不應(yīng)少于330kg／m3；應(yīng)根據(jù)施工季節(jié)和屋面傾角，選擇最佳坍落度。(6)保溫材料重點(diǎn)是控制材料的密度，一般坡屋面保溫層采用聚苯乙烯板，密度不小于18kg／m3。(7)按防水材料的不同，防水層可分為柔性防水和剛性防水。柔性防水用防水卷材，如高聚物改性瀝青卷材；剛性防水則為水泥砂漿結(jié)合高分子防水涂料，如丙烯酸酯防水涂料。(8)屋面瓦優(yōu)先選擇性能好、尺寸規(guī)整的波形瓦，避免施工時(shí)扣口不嚴(yán)密、留縫大等隱患。3.3.施工措施從支模到屋面瓦粘貼的每一施工步驟均應(yīng)采取相應(yīng)的施工措施來保證施工質(zhì)量，做好屋面防漏。3．3．1支模對(duì)于坡度小于30°的屋面，可采用單面支模；對(duì)于坡度大于30。的陡坡屋面，應(yīng)采用雙面支模；室內(nèi)超高部分采用滿堂支架。支模架系統(tǒng)須經(jīng)過承載力計(jì)算和穩(wěn)定性驗(yàn)算，構(gòu)造滿足系統(tǒng)剛度及穩(wěn)定性要求。模板質(zhì)量要好，避免拆模時(shí)底層混凝土出現(xiàn)蜂窩、麻臉等現(xiàn)象。模板拼接合理，盡量減少拼縫，接縫處刨平，并用單面薄膠帶封貼，以免漏漿。逐級(jí)擺放安裝面層模板，封閉后澆筑混凝土；澆筑前1h，模板先澆水濕潤(rùn)，讓其自行膨脹密實(shí)，但模板上不得積水。3.3．2鋼筋的架設(shè)鋼筋嚴(yán)格按施工圖綁扎牢固，并留足保護(hù)層。在雙層鋼筋網(wǎng)之間增設(shè)ф8以上的馬凳筋，并與上下層鋼筋點(diǎn)焊連接，加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)整體穩(wěn)定及抗踩踏能力，保證板筋的有效高度。陽角和屋脊等處的鋼筋彎折角度要調(diào)整好，避免澆混凝土后鋼筋外露；陰角處鋼筋除調(diào)整角度外，還應(yīng)用相同標(biāo)號(hào)混凝土小墊塊將鋼筋撐起，避免屋面板泛銹。3.3.3屋面結(jié)構(gòu)層混凝土的澆筑做好施工組織，合理安排混凝土攪拌、運(yùn)輸和澆搗時(shí)間，攪拌采用滾動(dòng)式攪拌機(jī)。澆筑混凝土?xí)r，以屋檐為起點(diǎn)，以1500mm(單面支模)或1000mm(雙面支模)寬自下而上逐層澆筑，并設(shè)置500mm寬的擋板以免澆筑時(shí)骨料滑落。澆筑施工段以屋脊為界，左右兩邊同時(shí)向中間展開。對(duì)于雙面支模屋面，宜采用小型振動(dòng)棒按序插振，防止漏振，對(duì)無法振動(dòng)的部位應(yīng)采用板外振、人工插搗等方式；對(duì)于單面支模屋面，可選擇機(jī)械振搗與人工敲打相結(jié)合。振搗宜自下向上進(jìn)行，且不宜過快，一般應(yīng)振搗2～3遍。盡量減少施工縫的留設(shè)，無法避免時(shí)，也盡量留設(shè)在結(jié)構(gòu)受力最小的部位；施工縫處繼續(xù)澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)先清除水泥薄膜和松動(dòng)石子，濕潤(rùn)并沖凈后再澆筑，老混凝土和新混凝土相接處采用高標(biāo)號(hào)水泥砂漿澆接。3.3.4屋面結(jié)構(gòu)層養(yǎng)護(hù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間不足、養(yǎng)護(hù)不當(dāng)?shù)榷紩?huì)使混凝土強(qiáng)度降低及易收縮開裂。在坡屋面混凝土裂縫的預(yù)防中，早期養(yǎng)護(hù)尤為重要，可避免混凝土表面水分蒸發(fā)過快，及產(chǎn)生較大收縮時(shí)受到內(nèi)部約束而開裂。一般可用麻袋覆蓋澆水全濕養(yǎng)護(hù)15d以上，并控制溫度，冬季還應(yīng)做好防凍保護(hù)。3．3．5找平層在屋面混凝土結(jié)構(gòu)層上做20mm厚、配合比1：3的水泥砂漿找平層，應(yīng)先放線、做好灰餅、結(jié)構(gòu)層濕潤(rùn)后再施工。砂漿凝固后應(yīng)澆水養(yǎng)護(hù)7d以上，方可進(jìn)行下一道工序施工。屋面板與突出屋面結(jié)構(gòu)的交接處、屋面板轉(zhuǎn)角處應(yīng)做成圓弧形，緩解應(yīng)力集中。3.3.6保溫隔熱層保溫層不宜含水過大，其內(nèi)部應(yīng)按軸線方向設(shè)置一條排氣的寬約50mm的分格縫，縱橫貫通形成通氣網(wǎng)絡(luò)，并與出屋面的透氣管相連通。保溫材料宜采用吸水率較低的材料，以利于提高屋面保溫防水性能。3．3．7防水層剛性防水層厚度不宜小于40mm。施工時(shí)基層應(yīng)先清潔及干燥，其后從橫豎方向各掃兩遍水泥漿作結(jié)合層；結(jié)合層未干前，及時(shí)抹第1層20mm厚的防水砂漿找平，找平層初凝后及時(shí)抹第2層防水砂漿，并及時(shí)養(yǎng)護(hù)。在分層分遍涂刷高分子材料時(shí)，注意在天溝、檐口等薄弱環(huán)節(jié)應(yīng)多遍涂刷。卷材防水層施工時(shí)，基層上應(yīng)先涂刮薄而均勻的基層處理劑，然后由層面最低標(biāo)高處向上垂直屋脊鋪貼卷材，鋪好后立即用平面振動(dòng)器全面壓實(shí)，搭接部位應(yīng)涂刷搭接粘接劑，干燥片刻后再粘合，并用橡膠榔頭敲壓密實(shí)，以免開裂。3.3.8屋面瓦施工在綁扎屋面瓦前，應(yīng)作一層內(nèi)敷鋼筋網(wǎng)的細(xì)石混凝土保護(hù)層。屋面瓦應(yīng)采用坐漿擠壓法貼實(shí)，要求灰漿擠滿瓦縫，以防波瓦空鼓。施工前基層板面灑水濕潤(rùn)，瓦片充分吸水待用；施工時(shí)用l：2．5水泥砂漿鋪貼波瓦，并用中ф0．8銅絲與保護(hù)層外露鋼筋扎牢。按要求做好泛水、屋面變坡等部位的瓦面搭接。3.3.9細(xì)部部位處理對(duì)于容易出現(xiàn)滲漏的細(xì)節(jié)部位，應(yīng)采取相應(yīng)施工措施保證質(zhì)量，保證防水性能。(1)檐口。防水層與檐溝交接處設(shè)凹槽，防水層收頭壓入槽內(nèi)釘牢，用密封材料封固，水泥砂漿抹壓。釘子四周用嵌縫膏密封，外露部分壓入保護(hù)層內(nèi)。(2)泛水。也在交接處留凹槽，防水層收頭壓入凹槽，用金屬壓條釘壓，用密封材料封固端頭，水泥砂漿抹壓。(3)穿過防水層的管道。管道與基層交接處預(yù)留20mmX20mm的槽，用性能較好的密封材料填充，管道四周找平層按要求放坡，防水層與管道綁牢并密封封口。(4)陰陽角、屋脊、天溝。一般基層需用水泥砂漿做成圓角或鈍角，便于防水層施工，同時(shí)可涂刷2mm厚密封材料或高分子卷