钢筋混凝土漏水原因分析及防治措施(坡屋面).doc

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钢筋混凝土坡屋面漏水原因分析及防治措施
分析了钢筋混凝土坡屋面的基本构造，指出导致坡屋面渗漏的原因所在，在此基础上从没计、选材和施工3方面提出了可行的屋面防渗漏对策和措施。
      建筑屋面按其坡度一般可分为平屋面和坡屋面，其中坡屋面由于具有坡度大、屋面不易积水、屋顶阳光照射角度大、立面美观丰富等特点，近年来被广泛采用，目前很多城市也在进行“平改坡”工程。但是由于坡屋面施工相对复杂，难以控制施工质量，加上设计、材料等方面的原因，很多建筑在使用不久后就出现不同程度的屋面渗漏。
    本公司从一般坡屋面的基本构造入手，指出坡屋面渗漏的可能原因，然后针对性地提出了设计、选材、施工等多方面的屋面防渗漏对策和技术措施，以供实际工程参考应用。
1  坡屋面的基本构造
    目前最常用的是大面积现浇钢筋混凝土坡屋面，一般其从下至上大致可分为：结构层、找平层、防水隔热层、屋面瓦等4大构造层，各构造层的质量好坏都与屋面渗漏与否密切相关。
    (1)结构层：现浇钢筋混凝土板，是屋面的主体结构。屋面防水效果的关键就在于结构层能否起到防水作用，混凝土的施工质量、是否密实、有否裂缝及钢筋架设是否合理等都直接影响屋面的防水效果。
    (2)找平层：用以找平结构，形成坚硬平整表面，以便防水隔热层的施工，找平层施工时的质量好坏，将直接影响到防水隔热层的质量。
    (3)防水隔热层：其实是隔热层和防水层2层，质量与各自的施工艺及材料好坏有很大关系，如果质量不佳产生裂缝会导致屋面渗漏。
    (4)屋面瓦：贴于坡屋面外表面，起到美化立面及防水、防渗作用。若瓦片抗渗、抗冻、吸水等性能不佳，尺寸控制不严，瓦接缝不严等都会造成屋面渗漏。
2  坡屋面渗漏原因分析
2．1  设计原因
    (1)坡屋面变坡交接处、老虎窗与屋面连接处等，由于受力钢筋配置不足，不能满足板块支座弯矩应力而开裂，导致渗漏。
    (2)构造设计不当，如为追求建筑形式，将泛水高度降低过多，导致屋面连接处、屋面与墙身连接处的防水高度低于暴雨瞬时积水高度，造成女儿墙渗漏。另外，外檐沟断面尺寸过小、雨水口的间距过大等也能造成坡屋面的渗漏。
(3)设计时的设防原则与实际存在差异，比如设计配筋时，一般仅考虑结构承重，而不考虑屋面的温度变形，对混凝土产生温度裂缝预估不足。
2．2  材料原因
    (1)由于屋面结构层混凝土使用的水泥质量、原料含泥量、配合比及水灰比等控制不严、养护时间不够及保护措施不当等，造成混凝土干燥收缩产生不规则贯通裂缝，导致屋面渗漏。
    (2)由于混凝土的膨胀系数约为砖砌体的2倍，当外部环境温差过大时，屋面板与砌体的变形不一致，屋面板对砖砌体产生较大的水平推力，易在顶层砌体的薄弱部位产生裂缝。
    (3)保温层含水量过大造成防水层起鼓、开裂而渗漏。有些荷载较大的屋面，由于选择密度小的保温材料，使屋面或找平层下陷甚至开裂，引起屋面漏水。
    (4)屋面瓦性能不佳、尺寸控制不严，粘贴工艺差，导致屋面不平、排水不畅甚至瓦片起壳脱落。
2．3  施工原因
    (1)混凝土坍落度控制不当，坍落度过小，影响施工操作，混凝土不易振实，造成屋面渗漏；坍落度过大，混凝土内部多余水分蒸发后会形成微小空隙，容易连通形成毛细孔隙，成为雨水渗入的通道。
    (2)施工缝位置留设不当。若将施工缝留设在屋脊、屋面变坡处等结构应力转换处，容易产生裂缝。
    (3)细部处理欠妥。坡屋面往往形式较复杂、交接面多、节点多，这些部位钢筋绑扎及混凝土振捣都较困难，而且属于应力集中区域，施工不好则会使混凝土开裂。另外，屋面常有一些如排风道、下水管、天沟等的附加设施，施工处理不好很容易引起渗漏。
    (4)施工方法不当。有些坡度大于30%的屋面仍采用地板支模，易造成施工质量事故；局部板厚不满足要求会使结构出现裂缝；钢筋配置不到位，负筋易被踩低，无法与混凝土一起抵抗弯矩而使板产生裂缝。
    (5)房屋交付使用后安装太阳能等设施，容易破坏防水层，使屋面漏水
3  坡屋面防渗漏对策及措施
3．1  设计对策
    优秀的防水设计是确保防水工程质量的前提，设计应根据屋面防水等级来确定相应的防水标准，并根据“防排结合、刚柔并济，多道防线、共同作用”的原则来确定设防构造田。
    参考现行钢筋混凝土设计规范，考虑屋面板与板、板与梁的相互影响，合理地假设结构形式。设计应保证结构有足够刚度，尽量减少屋面板的挠度，设置足够负弯钢筋，提高抗裂性。分布筋间距应小于200mm，混凝土标号不应低于C20，板厚为100~120mm。
    应力集中区、转角及容易出现渗漏的细节部位，须进行构造设计，并有详图及说明。
3．2  做到选材得当
    钢筋、水泥、骨料、保温材料、防水材料及屋面瓦等材质的优劣直接影响到屋面的防水效果，严禁使用不合格产品。
    (1)钢筋一般用中4冷拔低碳钢丝，间距一般为100-200mm。
    (2)水泥一般采用普通硅酸盐或硅酸盐水泥，标号不低于32．5R，主要指标须符合要求。从降低水化热及水泥用量的角度，可采用掺合粉煤灰的水泥。
    (3)针对屋面板较薄且钢筋较密的特点，粗骨料宜采用10~20mm的碎石，含泥量不大于1％：细骨料宜采用M=2．8的中粗砂，含泥量不大于3％。
    (4)适当添加外加剂，可大大提高混凝土结构层自身防水功能。适合坡屋面的外加剂有无机铝盐防水剂(BS2型)，它同时具有防水剂、膨胀剂、减水剂和缓凝剂4种功能，能提高混凝土致密性和强度，防水效果好，其掺量一般为水泥质量的3％。
    (5)混凝土配合比应先经过试验确定，水灰比及混凝土搅拌时间应严格控制，水灰比不大于0．55，水泥用量不应少于330kg／m3；应根据施工季节和屋面倾角，选择最佳坍落度。
    (6)保温材料重点是控制材料的密度，一般坡屋面保温层采用聚苯乙烯板，密度不小于18kz／m3。
    (7)按防水材料的不同，防水层可分为柔性防水和刚性防水。柔性防水用防水卷材，如高聚物改性沥青卷材：刚性防水则为水泥砂浆结合高分子防水涂料，如丙烯酸酯防水涂料。
    (8)屋面瓦优先选择性能好、尺寸规整的波形瓦，避免施工时扣口不严密、留缝大等隐患。
3．3  施工措施
    从支模到屋面瓦粘贴的每一施工步骤均应采取相应的施工措施来保证施工质量，做好屋面防漏。
3．3．1  支模
    对于坡度小于30*的屋面，可采用单面支模；对于坡度大于300的陡坡屋面，应采用双面支模：室内超高部分采用满堂支架。支模架系统须经过承载力计算和稳定性验算，构造满足系统刚度及稳定性要求。模板质量要好，避免拆模时底层混凝土出现蜂窝、麻脸等现象。模板拼接合理，尽量减少拼缝，接缝处刨平，并用单面薄胶带封贴，以免漏浆。逐级摆放安装面层模板，封闭后浇筑混凝土；浇筑前1h，模板先浇水湿润，让其自行膨胀密实，但模板上不得积水。    
3．3．2            钢筋的架设
钢筋严格按施工图绑扎牢固，并留足保护层。在双层钢筋网之间增设中8以上的马凳筋，并与上下层钢筋点焊连接，加强钢筋网整体稳定及抗踩踏能力，保证板筋的有效高度。阳角和屋脊等处的钢筋弯折角度要调整好，避免浇混凝土后钢筋外露：阴角处钢筋除调整角度外，还应用相同标号混凝土小垫块将钢筋撑起，避免屋面板泛锈。
3．3．3  屋面结构层混凝土的浇筑
    做好施工组织，合理安排混凝土搅拌、运输和浇捣时间，搅拌采用滚动式搅拌机。浇筑混凝土时，以屋檐为起点，以1500mm(单面支模)或1000mm(双面支模)宽自下而上逐层浇筑，并设置500mm宽的挡板以免浇筑时骨料滑落。浇筑施工段以屋脊为界，左右两边同时向中间展开。
    对于双面支模屋面，宜采用小型振动棒按序插振，防止漏振，对无法振动的部位应采用板外振、人工插捣等方式；对于单面支模屋面，可选择机械振捣与人工敲打相结合。振捣宜自下向上进行，且不宜过快，一般应振捣2~3遍。
    尽量减少施工缝的留设，无法避免时，也尽量留设在结构受力最小的部位；施工缝处继续浇筑混凝土时，应先清除水泥薄膜和松动石子，湿润并冲净后再浇筑，老混凝土和新混凝土相接处采用高标号水泥砂浆浇接。
3．3．4  屋面结构层养护
    养护时间不足、养护不当等都会使混凝土强度降低及易收缩开裂。在坡屋面混凝土裂缝的预防中，早期养护尤为重要，可避免混凝土表面水分蒸发过快，及产生较大收缩时受到内部约束而开裂。一般可用麻袋覆盖浇水全湿养护15d以上，并控制温度，冬季还应做好防冻保护。
3．3．5  找平层
    在屋面混凝土结构层上做20mm厚、配合比1：3的水泥砂浆找平层，应先放线、做好灰饼、结构层湿润后再施工。砂浆凝固后应浇水养护7d以上，方可进行下一道工序施工。屋面
    板与突出屋面结构的交接处、屋面板转角处应做成圆弧形，缓解应力集中。    
3．3．6  保温隔热层
    保温层不宜含水过大，其内部应按轴线方向设置一条排气的宽约50mm的分格缝，纵横贯通形成通气网络，并与出屋面的透气管相连通。保温材料宜采用吸水率较低的材料，以利于提高屋面保温防水性能。
3．3．7  防水层
    刚性防水层厚度不宜小于40mm。施工时基层应先清洁及干燥，其后从横竖方向各扫两遍水泥浆作结合层；结合层未干前，及时抹第1层20mm厚的防水砂浆找平，找平层初凝后及时抹第2层防水砂浆，并及时养护。在分层分遍涂刷高分子材料时，注意在天沟、檐口等薄弱环节应多遍涂刷。
    卷材防水层施工时，基层上应先涂刮薄而均匀的基层处理剂，然后由层面最低标高处向上垂直屋脊铺贴卷材，铺好后立即用平面振动器全面压实，搭接部位应涂刷搭接粘接剂，干燥片刻后再粘合，并用橡胶榔头敲压密实，以免开裂。
3．3．8  屋面瓦施工
    在绑扎屋面瓦前，应作一层内敷钢筋网的细石混凝土保护层。屋面瓦应采用坐浆挤压法贴实，要求灰浆挤满瓦缝，以防波瓦空鼓。施工前基层板面洒水湿润，瓦片充分吸水待用：施工时用1：2．5水泥砂浆铺贴波瓦，并用ti)0．8铜丝与保护层外露钢筋扎牢。按要求做好泛水、屋面变坡等部位的瓦面搭接。
3．3．9  细部部位处理
    对于容易出现渗漏的细节部位，应采取相应施工措施保证质量，保证防水性能。
    (1)檐口。防水层与檐沟交接处设凹槽，防水层收头压入槽内钉牢，用密封材料封固，水泥砂浆抹压。钉子四周用嵌缝膏密封，外露部分压入保护层内。
    (2)泛水。也在交接处留凹槽，防水层收头压入凹槽，用金属压条钉压，用密封材料封固端头，水泥砂浆抹压。
    (3)穿过防水层的管道。管道与基层交接处预留20mm×20mm的槽，用性能较好的密封材料填充，管道四周找平层按要求放坡，防水层与管道绑牢并密封封口。
    (4)阴阳角、屋脊、天沟。一般基层需用水泥砂浆做成圆角或钝角，便于防水层施工，同时可涂刷2mm厚密封材料或高分子卷材作为附加层。
4  结  语
    钢筋混凝土坡屋面的防渗效果与设计、选材及施工都密切相关，要提高屋面的防渗质量，必须从这3方面同时入手，三重把关。设计遵循“防排结合、刚柔并济，多道设防、共同作用”的大原则，注意细部构造。要合理选用性能优良的钢筋、水泥、骨料、保温材料、防水材料及屋面瓦等材料，控制混凝土的配合比，适当添加外加剂。支模、钢筋架设、混凝土浇筑养护及各构造层施工时都应遵循一定的工艺，细部结构的防渗须严格把关，保证施工质量，减少或杜绝坡屋面的渗漏。 来源：考试大 — 结构工程师考试
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