鋼筋混凝土屋面滲漏原因分析及改進措施
江蘇天成建設工程****徐寧
[摘要] 通過工程實踐並綜合類似工程的施工經驗，分析造成鋼筋混凝土坡屋面滲漏的原因，提出了建築構造、施工管理、材料使用等方面的技術改進措施，介紹了某住宅小區坡屋面防水工程施工工藝和質量控制。
[關鍵字] 坡屋面；滲漏；原因分析；措施
1、前言
隨著近幾年房地產業的蓬勃發展、時尚公寓和西式別墅的大量興建，淮安市城區湧現出了大量斜坡瓦屋面形式的多、高層住宅，屋面坡度多為30°～45°。這種屋面形式既能使建築立面多樣化、外形美觀，又能很好起到保溫隔熱的作用。但一些坡屋面在竣工時或在使用一兩年後，常會發生滲漏現象，滲漏部位多為屋面交接處、山牆邊、簷溝底等處，影響建築的正常使用和美觀。
現根據我公司施工的幾個鋼筋混凝土坡屋面工程發現的滲漏問題，並結合坡屋面建築的普遍現狀，試對坡屋面滲漏問題進行分析並提出改進意見。
2、原因分析
從結構上看，坡屋頂具有利於排水的先天優勢，它主要是依靠「導」的方式，通過設定合理的排水坡度，使屋面雨水因勢利導排出屋面。同時，坡屋面防水構造層次較多，既有混凝土結構層，又有隔熱層、防水層和屋面瓦，真可謂多道設防。可為什麼還會出現滲漏現象呢？
除了坡屋面防水觀念淡薄外，還可以從以下幾方面分析原因：
2.1 結構自身的原因
坡屋頂形式多樣、結構複雜，變坡轉折處、結構交接面和細部節點比較多。對屋面板來說，這些都是支座部位，其實際受力情況因該處構造的不同而複雜多樣，結構設計計算時假定的約束形式與實際存在一定的差異，而且各面受力變形情況不一致，會導致交接處的應力集中，設計配置的構造鋼筋往往不能抵抗該處板塊受力產生的彎矩而發生了裂縫。同時，這些部位的防水設防施工困難，不同防水材料的效能差異使交接處的節點處理難度加大，增大屋面滲水的可能性。
2.2 材料方面的原因
現澆坡屋面構造層次較多，層與層之間使用不同的結合層來粘結，所使用的材料品種多樣，因此，任何乙個層次和環節的疏忽，都可能影響到防水效果。就功能而言，起到防水作用的材料主要是鋼筋混凝土結構層、防水材料、防水砂漿及屋面瓦。
混凝土是一種非均勻材料，內部分布著大量的微小孔隙；材性上其抗拉強度較低，受拉時易出現裂縫；屋面露天受氣候影響大，易熱脹冷縮產生溫度裂縫。這些都易形成滲水通道。
防水材料的選擇也至關重要。當屋面坡度較大時，使用防水卷材施工不方便，容易下滑；節點細部採用卷材防水塊材較小、搭接面多，無法保證貼上質量。而在一些屋面板交接面變形較大，區域性需要增設防水加強層，而此處使用防水塗膜施工層次較多，溼作業施工容易造成塗料流淌，施工進度慢，難以保證加強層厚度。
屋面瓦是直接與雨水和大氣接觸的層面，若施工中瓦的材質不保證，存在砂眼裂縫孔洞現象；或者瓦片在常年的日曬雨淋作用下產生微細裂紋，會使瓦片本身的防水能力下降甚至喪失。此外，屋面瓦塊體鋪設的接縫太多，施工中不能保證瓦層的整體性，尤其在暴雨和颱風時易發生滲漏。
2.3 施工方面的原因
a）結構層施工方法不當。坡屋面的坡度在30°以上時，仍採用板底單面支模法；或者屋面板砼澆築順序錯誤，未採用雙面對稱、從下往上同時進行的方法；又或是鋼筋配置不到位，混凝土板澆搗不密實、後期養護不到位等等引發不規則的收縮裂縫，給坡屋面的滲漏埋下隱患。
b）屋面板混凝土坍落度選擇不當。除了施工中容易下滑、振搗不便外，還因為含水量過多，混凝土在凝固水化過程中體積收縮，同時內部多餘的水分蒸發，在混凝土中形成微小縫隙。這些空隙在一起便形成具有虹吸作用的毛細孔隙，成為雨水滲入的通道，從而誘發雨水通過這些孔隙滲入屋面板下造成滲漏。
c）施工縫位置留設不當。例如將施工縫留在屋面變坡處或屋面和屋面的交接處，這些都是結構內力轉換的部位，容易產生裂縫而導致屋面滲漏。
d）防水層施工工藝不到位。主要表現在屋面瓦上下接縫搭接尺寸不足，造成屋面雨水滲入基層；貼瓦砂漿未擠滿瓦縫，砂漿和板麵基層結合不密實，使波瓦出現空鼓現象，水氣通過這些空隙滲入板內，形成滲漏；採用木條做掛瓦的掛瓦條，木條防腐處理不到位，容易吸水，不利於保持層間乾燥，木條腐蝕易造成瓦片鬆動；掛瓦條使用水泥釘釘在砂漿保護層上，水泥釘穿透防水層，引發滲漏；另外防水層的厚度達不到規範要求，特別是防水塗膜厚度及其粘結油氈的基層油脂塗刷厚度不均、或是防水卷材搭接長度不當，形成防水結點缺陷，造成滲水。
e）細部結點處理不當。坡屋面上細部節點較多，若是處理不好，每乙個節點都可能是防水薄弱環節。
例如對出屋面排氣井細部的施工處理，因排氣井通常斷面小、高度大、結構細長，整體澆築砼施工十分不便，質量也難以保證，故以往施工中基本採用兩種作法：一是當屋面坡度較大、排氣井伸出屋面高度較高時，預先在坡屋面上按設計位置和尺寸留出排氣井孔洞，採用混凝土預製煙道伸出屋面，煙道和屋面板之間的縫隙用摻uea膨脹劑的微膨脹砼來填塞，最後進行防水層施工。此方法必須等到建築內部裝修從下到上安裝固定好煙道後，才能施工屋面與煙道交接處的細部節點塞縫、找平、防水等工序，時間上與屋面大面施工往往脫節，既影響整個工程工期安排，新舊防水層間的粘結質量也無法保證，因而該處容易形成防水薄弱環節。
另一種作法是排氣井出屋面部分採用普通粘土磚砌築，適用於屋面坡度不大、排氣井伸出高度較小的情況。它是在屋面板砼澆築的同時，在排氣井洞口四邊掛模反上澆搗一圈砼，屋面找平前在其上砌築12cm厚粘土磚到設計標高，形成出屋面排氣井，最後粉刷，與屋面一起找平、做防水層施工，作法見圖1所示。這種作法存在的問題是，反上部分斷面較小、朝簷一面高度較高，砼插搗不實易產生蜂窩麻麵現象；朝脊一側交屋面為銳角，易積水，須做散水處理。
另外，屋面工程產品保護、蓄水檢驗等各項管理措施未按有關要求進行，也是導致屋面防水質量得不到保證的原因。
3、改進措施
針對以上情況，在隨後廈門路某坡屋頂住宅小區工程施工中，我們在結構構造、材料選擇、施工管理各方面採取了一系列的防水加強措施。該工程為2幢6層磚混住宅，均採用c25密實性鋼筋混凝土坡屋面，有雙向長短坡、高低坡兩種形式，坡度約為35°，坡屋面水平投影面積約有600m2，帶有老虎窗、排氣井、簷溝等，屋面構造相對較複雜。
3.1 設計構造及材料選用方面
針對原設計存在問題，經與甲方和設計單位**，在設計構造及材料選用方面作出一些必要的修正。如在屋簷四角及剛度變化處加強放射筋和附加筋配置數量，重要部位如受力複雜應力集中的主、次梁節點處增加拉結鋼筋的配置，以提高抵抗混凝土應力集中及溫度、脹縮裂縫的能力。
根據結構自防水的要求，選用高分子聚合物防水劑作為坡屋面混凝土的外加劑，以起到填充、堵塞結構內部毛細孔隙和減少混凝土體積收縮、提高混凝土的抗裂性的作用。
防水材料方面，根據坡屋面的特點和防水設防的要求，決定選用hbo聚合物混合水泥基防水塗料，加一層玻纖布。它抗滲性好、粘結力強、延伸率大，對基層的裂縫有更好的適應能力。防水層的基層採用水泥砂漿，並摻入一定量的纖維，以提高其抗裂性。
屋面隔熱材料選用25mm厚擠塑保溫板，其施工方便，屬優質憎水材料。
屋面用瓦，以英紅瓦的防水能力最好，瓦與瓦疊合部位有2 道凹槽止水,每片瓦吻搭接扣有3mm的調整，瓦身可切割和鑽孔，便於屋面節點處的使用。
3.2 確保施工質量
a）模板和鋼筋工程：使用雙面支模法，配置雙層模板，使用止水螺桿加固。加強整個坡屋面模板支撐的連線，形成滿堂腳手，增大抗傾力矩，以防坡屋面混凝土澆築時產生的水平分力作用使屋面走模變形，同時防止混凝土漏漿和後期鑿打。
做好水電管路、避雷帶等的預埋工作。
坡屋面混凝土澆築前，須用φ48×3.5規格的鋼管搭設施工腳手架，腳手架一邊固定在外牆腳手架上，另一邊通過φ22鋼筋焊在屋面梁主筋上，施工人員站在固定於腳手架上的厚跳板上，進行前後2m範圍內的作業。
b）坡屋面混凝土工程：結構自防水是屋面防水的根本，在屋面砼施工中摻適量的高分子聚合物防水劑作為外加劑。配製混凝土時，嚴格控制水灰比和水泥用量，坍落度控制在50－70mm。
澆築時從起坡線開始兩邊對稱同時往上澆築，適當放慢澆築速度。
選擇機械振搗結合人工拍打的振搗方式。由於坡度陡、板厚施工難度大，如果單純依賴機械振搗不但無法滿足混凝土密實性要求，而且機械振搗時間過早或過長都容易引起混凝土塌落。因此，輔以人工拍打方法以保證混凝土的密實性，首先用軟軸振動器對梁進行振搗，接著用木抹子和鐵鏟對屋面板混凝土進行人工拍打至稍密，再用平板振動器振搗密實。
振動方向自下而上進行，不宜過快。澆築老虎窗兩側牆板混凝土須小心進行，避免爛根。
採用細石砼澆築出屋面排氣井反上砼部位，其內上下布置兩排φ8加強鋼筋，和屋面板筋彎起部分綁紮成骨架，加強整體性。同時使用短鋼筋細心插搗密實，避免蜂窩麻麵現象。
在混凝土初凝前，對山牆邊角、斜天溝、板體交接處等區域性使用微型振動器振搗，以確保節點混凝土澆搗密實。最後，根據設定的標高鐵件，用22 號鐵絲拉通線，抄平收面。對已灌築好的坡屋面做好養護工作，確保其抗裂防滲效能。
c）防水層施工：屋面板基層清理乾淨並充分濕潤後，施工20mm 厚1:3 水泥砂漿找平層，摻入適量的聚丙烯纖維，以防開裂，用鐵抹子反覆壓實趕光。
結構變坡、交角部位，抹成半徑50mm的圓弧形。
屋面板防水層施工前，必須在屋面變坡交接處、老虎窗與屋面連線處及牆身泛水、排氣井根部、簷溝等部位，以及結構複雜的排水集中部位做防水附加增強層，即在板交接縫兩側各300mm寬範圍內增刷一道hbo聚合物水泥基防水塗料，並加一層玻纖布增強。之後再進行大面積防水層施工，簷溝頂端、端牆面等防水端頭處用摻有聚丙烯纖維的1：2水泥砂漿覆蓋收口，如圖2所示。
d）屋面英紅瓦施工：保溫隔熱擠塑板採用高分子易膠泥沿豎向錯縫貼上，其上鋪設16號鍍鋅鐵絲網，再做20mm厚1:3 水泥砂漿找平層,隨後立即在找平層上放樣、準確彈出英紅瓦掛瓦條位置線和垂直屋脊的布瓦線。
在找平層砂漿凝固前，根據彈出的掛瓦條位置線，將此位置的砂漿刮掉，露出鐵絲網，埋設φ4通長冷拔鋼絲，與鍍鋅鐵絲網綁紮牢固，在每塊瓦的位置預埋雙股16號銅絲，銅絲與找平層內的鐵絲網及φ4冷拔鋼絲固定牢固。用1：2水泥砂漿抹30×25mm掛瓦條，掛瓦條上每間距1.
5m預留洩水口，上下對齊。待掛瓦條凝固後按從右到左、從下到上的方向掛瓦，將每一塊瓦位置預留的16號銅絲，穿過瓦上的小孔，將瓦固定牢固。第一排瓦的瓦頭挑出簷邊50mm。
脊瓦用摻有麻絲的1 ：2水泥砂漿直接坐牢；斜天溝處採用0.35mm厚弧形鋼板臥牢，兩邊採用水泥砂漿與屋面固定；山牆封簷、排氣井、老虎窗腳與收頭瓦交叉處施工時，均採用摻有麻絲的1：
2水泥砂漿將收頭瓦臥牢。施工時硬拉長麻線，保證掛瓦平整；搭接緊密，行列橫平豎直。
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