上海静德建设工程有限公司 上海 200333
摘要:近些年来,随着人们审美意识的提高,人们对居住环境的要求也越来越高,为更好地的满足人们多元化的居住需求,建筑行业也在不断自我革新,发展出许多新的建筑物形式。基于此,本文探讨了现浇混凝土坡屋面这种新型建筑形式的屋面渗漏原因及控制方式。
关键词:混凝土坡屋面;屋面渗漏;渗漏原因;
现浇混凝土坡屋面不仅美观,而且不容易在屋面立面积水,深受广大设计师追捧,但现浇混凝土坡屋面往往普遍存在屋面渗漏问题,影响了建筑外在美观的同时,还会影响人们的日常生活,所以对现浇混凝土坡屋面渗漏原因及控制措施进行分析,是十分有必要的。
1.现浇混凝土坡屋面渗漏的主要部位
屋面作为建筑工程直接暴露在外界环境中的重要结构,为达到排水效果,往往会设置倾斜角度。当前,多数建筑物的坡屋面结构都以现浇混凝土形式为主。通过对多个已经发生渗漏问题的现浇混凝土坡屋面工程,展开深入分析可知,在持续强降雨时段,尤其是异常天气状况下,如果雨水下落角度与坡屋面形成一定的夹角,那么雨水极易渗入防水卷材内部,在防水卷材与基底面之间形成雨水滞留空间。随着时间的延长,雨水侵蚀基底面,形成了严重的渗漏问题。通常,现浇混凝土坡屋面渗漏集中发生在如下几个部位:
①檐沟及天沟与墙体连接位置是极易发生渗漏问题的部位。资料显示,檐沟、天沟与墙体连接部位发生渗漏问题的概率约占建筑物总体渗漏问题的70%以上;②在整个建筑工程结构中,斜屋面的平面面积相对较小,形成渗漏点的数量也相对较少,发生渗漏问题的概率较低,仅占建筑物总体渗漏问题的20%左右;③由于烟道与排风口的空间位置相对隐蔽,故而这两个部位属于隐蔽性的渗漏部位,发生渗漏问题的概率较低,仅占建筑物总体渗漏问题的10%左右[1];④由于天沟所选择的防水材料质量不达标,或天沟防水层施工处理不到位,在对天沟展开闭水试验时,并未发现渗漏点。但在对坡屋面实行淋水试验时,天沟部位会出现明显的渗漏问题。此时,不仅要消耗一定量的人力和物力对天沟防水层展开整改施工,而且极易对斜屋面结构造成损坏。
2现浇混凝土坡屋面发生渗漏的原因
2.1材料原因
①由于所选混凝土材料的抗拉强度不足,当混凝土结构受到的拉应力超过自身的耐受限度时,导致混凝土结构出现裂缝,形成渗漏点。同时,现浇混凝土坡屋面长期暴露在外界环境中,极易因外界环境温度条件的骤变形成温度应力裂缝,发生渗漏问题。
②选择的混凝土材料的含水率过高,使得屋面防水层发生空鼓和开裂等问题,形成渗漏点。对于承载负荷力较大的屋面结构来说,一旦保温材料的密度过小,在拉应力与压缩力的协同作用下,不仅会削弱保温层的密封性能,影响保温效果,还极易形成渗漏裂缝。
③使用的防水材料不合理。屋面结构的倾斜角度在一定程度上增大了防水卷材的铺贴难度,而防水卷材与基底面的贴合度不足,尤其是檐沟与天沟边缘部位,铺贴难度较大,极易形成渗漏点。
④由于坡屋面上所铺设的瓦块数量过多,重量过大,削弱了整个坡屋面瓦层的抗渗性能。在遇到持续强降雨天气时,雨水由瓦层缝隙灌入,造成了严重的渗漏问题。
2.2 设计原因
坡屋面防水设计水平很大程度影响了建筑发生渗漏问题的概率及整体建筑物的使用效能。然而,部分设计单位对防水层细节处理不到位,如实际泛水高度与预计泛水高度偏差过大;坡屋面交接部位受力钢筋配置数量不足;檐沟横截面积过小,无法满足降雨时节排水需求等。这一系列问题增大了坡屋面发生渗漏问题的概率,缩短了整体建筑的使用寿命。
首先,设计单位必须严格参照行业标准,进一步明确坡屋面防水层施工要求。根据防水层施工要求,遵循刚柔并济的基本原则展开施工。通常,坡屋面防水层施工操作要点包括如下几方面:提升屋面结构刚度条件;缩小屋面面板挠度;配置一定数量的钢筋;优选抗拉应力、耐损耗且抗裂性等各方面条件良好的防水层施工材料。与此同时,对拉应力聚集部位、重力荷载集中部位和转角等特殊部位实施强化处理,提升整个坡屋面防水层的施工质量。
2.3施工原因
1)对混凝土塌落度控制不到位,塌落度过大,防水层桥接密封性不足,形成渗漏点;塌落度过小,防水层空鼓、裂缝,形成渗漏点。
2)结构层施工处理不到位。当坡屋面倾斜度超过30°时,采用板底单面支模法代替双面对称支模法,且上下部结构支模不同步,削弱了坡屋面的抗渗能力。同时,未按照要求在结构层中配置相应数量的负弯钢筋,且混凝土振捣不充分、不均匀,对浇筑成型的混凝土屋面结构养护处理不及时,使结构层出现裂缝,形成渗漏点[2]。
3)施工缝位置不合理。通常,现浇混凝土坡屋面的施工缝都设置在边坡位置或屋面交接位置。而这些位置的结构内力关系较为复杂,极易因结构受力不均衡而出现裂缝,造成严重的渗漏问题。
4)防水层施工缺乏标准规范性。防水卷材铺贴不平整、防水卷材与基底面贴合度不足、防水卷材搭接部位重叠宽度不合理等,削弱了防水层的抗渗能力,使得防水卷材难以发挥实际作用。
5)屋面瓦施工操作不合理。屋面瓦上下接缝的尺寸不足,导致大量雨水灌入基底层。再加上瓦缝内所填充的防水砂浆饱和度不足,产生空鼓现象,造成了严重的渗漏问题;
6)细节处理不到位。由于坡屋面的结构形式较为复杂,交接面与交接节点数量较多。一旦这些部位的细节处理不到位,就会形成渗漏点。此外,排风口、檐沟及下水管等特殊部位处理不到位,也会出现渗漏问题。
3.基于实例的混凝土坡屋面渗漏控制策略
3.1项目背景
本项目为大型综合项目,涉及多方面内容,施工地具体有三处,分别为:上海杨浦区许昌路1031号、上海市黄浦区延安东路500号、上海市杨浦区长阳路717号。主要施工内容包括:许昌路1061号1、4、5、6号楼外墙和屋面及局部室内公用区域墙顶面维修;许昌路1061号日常应急零星修理;许昌路1061号职工车库2至6F停车区域墙顶面维修;延安东路500号日常零星维修;长阳路717号科教中心A-E楼屋顶及局部室内公用区域墙顶地面维修;长阳路717号日常应急零星修理。科教中心项目立项单位为上海烟草集团有限责任公司,总投入经费831.7921万元。
3.2发生屋面渗漏的原因
1)屋面施工质量不达标
主要包括混凝土材料质量不达标、负弯钢筋配置数量不足、屋面防护不到位等。尽管山墙不具备承力功能,但山墙与女儿墙是防渗能力相对较弱的部位。
2)排水坡度不合理
如果屋面的排水坡度不合理,极易在持续强降雨天气状况下导致屋面积水渗透。部分建筑物的屋面落水口比天沟沟面高,或落水口短管与基底层贴合度不足,发生了严重的渗漏问题。
3)变形缝处理不到位
尽管铁皮盖顶的密度条件较好,但与屋面连接部位的密封效果会随着使用时间的延长而明显弱化,最终雨水由桥接部位渗入,造成了严重的渗漏问题。
4.改善现浇混凝土坡屋面质量的技术要点
4.1优化外墙施工质量
首先,正式开始施工前,应对施工方案的具体内容及要求进行明确,就可能出现屋面渗漏的部位进行分析并提出有效的防范措施,确保每一名参与外墙施工的施工人员都能够做到“心中有数”,充分了解并掌握相关的防渗技术和防渗措施,优化外墙施工质量。
其次,加大对外墙施工质量的监监督和抽查工作,严禁干砖上墙、确保砌筑砂浆饱和度。在进行砌筑时,应确保墙面竖缝和水平缝均严格按照施工要求铺满砂浆,而后在抹灰的前三天再次对外墙面的平整度进行检查。如果存在凹凸不平的问题,应对其进行勾补埴实。
最后,对外墙面进行贴面装修时,施工人员应确保外墙无空鼓裂缝,重点检查可能会发生渗漏的部位,待确认其不存在渗漏问题后,才能进行后续的贴面装修。
4.2外墙缝隙的处理
施工人员应先将出现缝隙部位的地步凿去,根据需求铺钢丝网片,再用水泥砂浆对其进行密封填实,确保填实表面光滑平整无凹凸,减少缝隙的同时,也有效预防外墙渗漏。对外墙窗台下方产生的施工缝隙,应在窗台下方加装配筋混凝土顶窗盘的方式,提高窗台砌体承载力,防止缝隙的蔓延至墙体内部,造成墙体渗漏。此外,在砌筑外墙时,应确保砌筑砖块的外观完整与棱角齐全,不得在砌筑时打砖,避免因砖块本身外形不完整而导致外墙缝隙的出现。
4.3严把材料质量关
材料质量在某种程度上决定了屋面的安全质量。因此,要严把材料质量关,在材料入场前对材料供应商的相关资质进行审查,并委托第三方机构对购买的原材料进行抽检,资质不达标或抽检不过关的材料,应给予退回,并要求厂家重新提供资料达标的施工材料,并在此对其进行抽检,只有质量达标的施工材料才能进入施工现场,用于屋面的施工建设。
4.4优化屋面节点的设计
屋面节点设计不到位会导致屋面渗漏,屋面落水管与檐口相接处、位置檐口國与梁防水板块相接位置、女儿墙与檐口相接位置等节点部位容易发生渗漏。因此,就对这些容易出现渗漏的节点提前做好对应的防水防渗措施。
如在设计屋面时,可通过适当增加挑檐来防止雨水直接击打到外墙面上;在设计坡屋顶时,通过在屋面防水层增加该饰面瓦的方式,提高屋面的防水效果;对容易出现渗漏的天沟、檐沟、变形缝等,可以通过增加排水坡度或加固管道接口密封处的方式,利于雨水排除,防止出现雨水渗漏;对窗台、外跳板、雨棚等突出面板的节点设计,可以在这些部位的下方设计一条或多条凸出的线条,确保突出面板的排水坡度,避免因雨水不能及时排除出现雨水堆积而导致的屋面渗漏。最后,对突出面板的边缘滴水口进行合理处理,防止雨水直接滴落到墙面上。
4.5合理控制混凝土屋面坡度
在现浇混凝土屋面的施工中,往往会遇到造型较为复杂的坡面设计,这种坡面存在大量转角,且标高差异较大,施工难度较高。只有对混凝土面板厚度、檐口标高、屋脊标高等进行有效控制,合理控制混凝土屋面坡度,才能确保最终的现浇混凝土坡面能够符合预期的施工要求,具体控制措施如下:
4.5.1科学控制梁底标高
为保障混凝土面板厚度的精准度,合理控制混凝土屋面坡度,建筑单位应借助BIM或CAD等软件进行建模放样,而后根据得到的放样数据进行模板建设
[3]。模板支设时要重点控制梁底标高,并根据施工设计图纸及放样数据,确定梁底标高,确保梁底标高范围的合理性,进而对整个屋面模板标高进行合理控制。
此外,在进行满堂架的搭设时,施工人员除要按照施工要求增设纵横向水平杆外,还要依据模架的受力情况,适当增加模板水平方向与纵向的剪刀撑,并沿着屋面坡度方向增设斜杆,与之前的支架形成拉结,提高模架体系的稳定性。
4.5.2 优化节点设计
建筑单位在进行坡屋面钢筋绑扎前,应对设计较为复杂的节点进行合理优化,如屋面电气管线聚集部位与主次梁交叠处的钢筋排布等。为防止交叠节点因排布不合理而出现的墙面鼓包等问题,必须对节点处的电气管线及钢筋排布进行优化处理。
4.5.3标高复测
待屋面钢筋绑扎完毕后,施工人员需要按照设计图纸要求对屋脊线的起讫点、檐口标高等进行复测。在这个过程中,施工人员应在屋脊线的起讫点及檐口上布置标高控制点,如果标高控制点间的距离较远,应对其进行适当加密,间距不得大于5m[4]。
4.6 控制混凝土浇筑过程中的密实度
在进行混凝土拌合时,除要严把材料质量关以外,还要根据设计好的混凝土配比要求,一次下料搅拌,并做好对应的坍落度检测。在混凝土浇筑时,应自上而下匀速布料,且振捣时要及时补灰、收灰,待混凝土表面无明显气泡、浮浆、下沉等现象后,才能停止振捣。
4.7 细节处理
在混凝土现浇土坡屋面的设计上,如果存在设计细节不到位的情况,将会对整个屋面的带来不良影响,出现屋面渗漏问题。为此,在屋面设计阶段,要注重房屋节点等细节部分的设计,如女儿墙与檐口交接处、窗台里面与外墙交接处等,这些细节设计上的倏忽都会导致屋面渗漏的发生,影响居住者的日常生活,造成生活的困扰。
在屋面防水材料的选择上,由于屋面对材料容量有一定要求,所以如果防水层材料的性能及质量不符合屋面设计标准,则会导致屋面渗漏的发生。在架设屋面管道时,施工人员还应根据屋面弧度及形状,对管道连接弧度进行合理设计,并对其防水性进行检查,避免因管道连接方式不合理而造成管道渗漏,并最终导致屋面渗漏。
5.结语
综上所述,造成现浇混凝土坡屋面渗漏的原因有很多,需要施工单位在实际的施工中结合工程的具体情况,采取有效措施不断革新并改善现有的施工技术,进而从根源解决屋面渗漏问题,提高工程的建设质量。
参考文献
于文柱,张少波,徐时武.现浇混凝土坡屋面渗漏原因及控制研究[J].建材与装饰,2019(26).
许晓芳.浅谈斜屋面渗漏原因及防治措施[J].福建建材,2019,No.222(10):102-104.
刘朝辉.钢筋混凝土坡屋面防水施工技术的应用研究[J].建材与装饰,2019,570(09):26-27.
姜殿成.大斜度坡屋面结构施工技术研究[J].建筑技术开发,2020(5):69-71.