中铁七局集团第五工程有限公司 河南省郑州市 450000
摘要:建筑屋面防水工程的质量主要包括设计,材料采购,施工,维护和管理等四个环节,本文就这四大环节进行了分析,针对防水工程质量的通病原因进行了分析,对防止措施采取相应建议,以达到保证防水工程的施工质量,延长了防水使用时间的目标。
关键:屋面防水工程 质量通病 漏水预治措施
1、前言
建筑屋面防水工程是整个建筑施工过程的一个重要环节,各地建筑在设计、施工、维护管理等方面未按标准执行可能存在不同程度的漏水现象,这既影响工程质量、使用寿命周期,又直接影响了用户的使用功能。下面将从几个环节开始,分析防水工程中的质量通病的原因,并对其采取相应预防措施。
2、屋面防水工程质量通病的原因分析
2.1、设计方面存在的问题
设计方案与建筑使用、地区不匹配。设计方案不适用的原因主要有两个方面。一方面是因为设计图纸的时间非常短暂紧迫,从前期设计到正式施工的周期往往是根据业主单位的需求决定的,遇上投资建设的高峰期,设计人员短期内工作量非常庞大,设计图纸时不同时期不同地区不同类型建筑套用相同规范和图集的方法比较普遍,导致设计方案未能因地制宜,不能很好匹配建筑所在地区和类型。另一方面是设计人员实践经验的缺乏,未能根据过去防水工程的质量通病对设计方案进行优化和改进,地方标准仅仅能和国家标准持平,不能很好的指导具体施工。再一方面是设计图纸审核不严,对防水工程的设计未能严格规范和国家标准执行。例如,南方某房屋建筑工程夏季施工屋面工程,屋面建筑设计方案为:
①铺防滑地砖,干水泥擦缝;
②25mm厚的粗砂浆垫层,下部铺设一层无纺聚酯纤维布,细砂填缝;
③刚性保护层:40mm厚C20细石混凝土,配直径6.5mm钢筋,双向中距150mm,钢筋网片绑扎或者焊接;
④保温层:设置40mm厚挤塑聚苯板;
⑤防水性涂层:采用一道2mm的非固化橡胶沥青水泥防水涂料,一道3mm厚自粘聚合物改性沥青防水卷材;
⑥找平层:设置20mm厚1:3水泥砂浆找平层;
⑦找坡层:最薄处30mm厚陶粒混凝土,3%找坡;
⑧屋面结构层。
我国南方气候为亚热带温和气候,年平均降水量1000 mm以上 ,尤其是在夏季,雨水丰富,年平均降水量500 mm 左右。该工程分为4个单体建筑,屋面总面积 3500m2 ,坡长最短14 m ,根据3%的坡度要求(最薄处3cm ),坡度总面积为 669m3 。而陶粒混凝土原材料陶粒则属南方某省市场比较缺乏材料,需要从其他省市采购。施工期间,虽然采取了不施雨、突发性降雨立即停工、薄膜覆盖等保护措施,但屋面部分在施工一年后逐渐出现渗漏。剔除陶粒混凝土至屋面钢筋混凝土结构层,发现陶粒混凝土底部有一定量的雨水,而且雨水通过薄弱的区域,如钢筋混凝土裂缝等渗漏,在维修过程中,发现陶粒混凝土底部有一定量的雨水。经过与南方某省地区多个项目的经验交流,发现夏季施工的屋面防水工程中陶粒混凝土底部有积水的现象较为普遍。参照该项目的屋面防水工程,在夏季多雨的南方地区,陶粒混凝土"自身吸水性较好"、“原材料产地范围有所局限”、"轻骨料含量太多时泵送运输较为困难"等缺点被进一步放大,成为屋面防水工程的质量隐患。这是一个设计方案不适用建筑的典型案例。
2.2材料采购方面问题
随着施工技术的发展进步,聚合物改性沥青防水卷和高分子防水卷材基本取代了传统沥青防水卷料。市场上防水材料存在大量的以次充好现场,即使产品合格证、检验结果等证件都很完备,但厚度、尺寸等标准都不能满足设计规范的标准这种命现象较为普遍。更由于低劣建筑材料的价格优势,大量流入建筑市场,极大限度地压缩了正规生产的空间,大大缩短了防水工程有效使用的寿命。
2.3施工过程质量问题
施工过程的质量问题包括:结构层混凝土没有按规定添加足够的防渗剂,找坡层排水坡率不够,防水层涂膜的厚度也不够,防水卷料收边的长度和宽度不足,出屋面的管根洞口、雨落口、天沟和檐沟没有单独处理,细部的做法也不符合标准,防水层施工后未做淋水或蓄水试验即进入下步工序,刚性保护层没有设置伸缩缝或者伸缩缝间距较大等,都是屋面防水工程漏漏的主要原因。
2.4维护与管理问题
在投用后维护和管理中,一方面屋面在自然条件下长期受到房屋结构的变形和频繁的冷热交替温度变化等影响,屋面防水层受到破坏;另一方面,人为因素对原设计要求和规定的不尊重,为了增加空间,擅自在屋面上搭设一层附加楼,擅自在屋面上施工作业,破坏了整体结构,加速防水层腐烂和老化,缩短了防水工程的生命周期。
3、屋面防水工程质量通病预防措施
3.1规范设计
一方面根据拟建工程的实际特点、所在地区的气候情况、当地建筑市场的材料资源,结合类似项目建成以后一定年限内的工程维修反馈情况,参照选用合适的设计规范做法和建筑材料,尤其是对容易渗漏部位的细部构造做法要详细而精准,节点大样图应有尽有。例如,在我国北方比较干旱雨水偏少的城市,找坡层做法便可以选用陶粒混凝土找坡,因为施工不易受到雨水气候的影响,而陶粒原材料的供应又比较方便。在南方雨水较多的城市,找坡层做法更适宜选用泡沫混凝土,泡沫混凝土由于其独特的密闭性气泡结构具有较低的吸水率较陶粒混凝土受雨水天气影响更小,机械化施工便于加快施工速度,原材料产地受局限范围较小,这些优点可以将客观因素对屋面防水施工质量的影响降到最低。
另一方面,屋面防水结构板厚在设计中充分考虑了板厚自身对防水性的影响,设计中特别配足负筋避免板端产生类似现塑性绞。混凝土在生产中加入适量膨胀材料,减小板筋的间距,屋面各个大角和整体平面刚度变化增加适当的附加筋,以有效提高钢筋混凝土整体抗震、抗温度裂纹的防御能力。
3.2材料采购质量控制
①严格材料进场验收管理,进场验收材料必须有符合材料质量检验合格书的证明书,其包括防水、耐久、延展率、抗老化和厚度等各项技术质量性能指标,必须完全符合国家规准要求;
②卷材及其他胶接材料的材质种类、标号及实际使用温度等,必须完全满足行业设计技术要求及有关国家标准,使用前须经现场抽样、试验或检测合格,方可投入使用;
③凡未获得过国家具有资质的鉴定机构认证的新型建筑防水材料及工艺技术,不得盲目对其进行推广及宣传使用。
3.3施工过程质量控制
3.3.1屋面结构层质量控制
在施工屋面结构层时,应从以下几个方面来控制:
①模板施工时,模板刚度满足计算要求,模板支撑牢固;
②钢筋绑扎时,垫块安装到位,混凝土保护层控制得当,搭设专门行走通道,防止负筋因为人为踩踏、垫块厚度不足和间距过大原因而下榻;
③安排试验人员到商混公司检查原材料、配合比和水灰比的情况是否合格,从源头开始控制混凝土质量,现场浇筑时振捣要密实;
④注重养护,每天的养护次数和持续的养护时间符合混凝土规范的要求,禁止早拆模,未到养护期内上荷载;
⑤防护性屋面层施工后,尽量减少曝露时间,及时完成屋面工程后续的工序;
⑥在没有必要的情况下尽量不设置施工缝或后浇带,必须设置施工缝和后浇带时,处理好防水措施。
⑦在建筑施工前必须进行主体结构层试验蓄水深度试验,蓄水时间不少于24小时,最低试验蓄水高度小于15厘米。
3.3.2基层处理
①施工找平层、找坡层或防水层前,必须清理结构层上的松散物,凸出结构基面的坚硬物应踢平扫静,保证结构面的干燥清洁;
②突出屋面管道、支架等根部,如果有洞的首先用专业洞口的防水防火泥等堵漏材料封堵密实。对非洞口部分,可采用细石混凝土加以密封和固定;
③对基层平不易于找平层、找坡层或者防水层结合位置,应先处理好;
在施工前,处理好了基层,如防水施工层潮湿应凉晒干,才能有效避免防水层空鼓开裂、工序结合层不稳定易脱落等问题。
3.3.3排水坡度质量控制
严格按照要求遵循建筑设计规范,进行结构找坡和建筑找坡。一般而言,结构找横坡为3%,建筑找横坡为2%,纵向找坡不应小于1%。
坡度过缓则会减缓整体排水速度,长期的雨水侵蚀会加速防水材料性能的衰老退化,降低防水工程的使用时间;而坡度过陡,则会加大找坡层的厚度,增大找坡层的体积,给整个屋面结构增加不必要的荷载。所以,找坡层的排水坡度和厚度必须适当,既能满足防水"排"的要求,又不会额外增加屋面荷载。
3.3.4涂料防水层质量控制
①防水涂料的涂层厚度必须完全符合建筑设计中的要求,涂抹平均。高聚物改性沥青防水涂膜一般不得薄于3毫米,合成高分子沥青防水材料涂膜一般不得薄于2毫米。
②涂料不得一次涂刷,前一次涂料干燥后再覆涂第二次,并且前、后两次的涂刷方向角度要相互垂直,这样才能有效地保证涂膜的厚度和均匀。
3.3.5附加层质量控制
在屋面各大角和平面的刚度变化处等结构板的易裂区域设置了1-2层附加层;在出屋管根、水落口、天沟、檐口、泛水部位及屋面转角等易渗漏处增加附加层;找平层的分格缝应设置空铺的附加层。附加层的宽度要超过加强部位250 mm ,如为涂膜附加层则必须带有胎体增强材料,先施工附加层后施工防水层。
3.3.6卷材防水层质量控制
①铺装的方向,上下两层防水卷材不能相互垂直铺贴,平行铺贴有利于防水卷材上的水能顺卷材铺贴方向流出,垂直铺贴由于防水卷材的两层边缘重叠较多,不易于水的快速流出。
②卷材与相邻的卷材搭接时,应错开并不小于500毫米,上下卷材的长边搭缝也应错开,并不得小于单张卷材幅宽的1/3,这样错缝铺贴过程中相邻的卷材就能有效地预防缝部的隐患,上层可以覆盖下层搭接,减少漏水的隐患。
3.3.7保护层
由于卷材、涂膜防水层等都属是柔性材料,容易遭到破坏,因此需要设置一层保护层,常用的保护层材料有反射膜、粒料、块子砂浆和细石混凝土,每种保护层材料都具有各自的优缺点。现在设计常用的砂浆或者细石混凝土进行保护,块料保护层和细石混凝土的保护层施工时必须设置伸缩缝、嵌填密封材料等。分格面积要符合规范和设计的要求。水泥砂浆做保护层时,分格面积宜为1m2,细石混凝土做保护层时,分格缝纵横间距不应大于6m,分格缝宽宜为10mm-20mm。平面变化处及墙根(包括突出物)应预留30mm宽缝隙,缝内宜填充聚苯乙烯泡沫塑料,再用密封材料嵌密填实。考虑到由于屋面的面积较大,大面积的混凝土容易开裂,设置分格缝可以降低混凝土受自然环境热胀冷缩带来的不利影响。同样,在细石混凝土保护层中设置直径4-6mm且面积小于单个分格面积的钢筋网片,是防治混凝土开裂的有效措施。
3.3.8细部构造处理
①、当檐口卷材采用时,屋面檐口在800mm范围内时均应满粘,卷材的接收头用优质金属钉钉紧压住固定,并用密封条材料封堵严密;另外当檐口采用涂膜时,应重复涂刷防水涂料;同时注意檐口下端做鹰嘴或滴水槽。这样可以使雨水在固定的位置滴淌,避免由于雨水长期流淌而增加对防水层的侵蚀。
②檐沟、天沟。檐槽、天沟等防水层下必须设附加层,附加层深入屋面不应小于250毫米;对于檐沟防水层和附加层应由沟底翻上到外层顶部。
③女儿墙。绝大多数的屋面均设为上人屋面,从安全角度出发,女儿墙高度一般在1m以上;女儿墙压顶内低外高,压顶向内排水坡度不小于5%,压顶内侧下端做滴水处理;女儿墙是构造柱加砖墙结构或者混凝土构造均可预留凹槽;收头方法:卷材收头用金属钉固定,并用密封料加固,涂膜收头多遍施工防水涂料。
④水落口。水落口可采用塑料或金属制品,对金属配件进行防锈处理;水落口杯要固定在承重结构上,埋设标高可根据附加层厚度和排水坡度来确定的;水落口周围500毫米坡度不超过5%,防水层下面加设涂膜增强层;防水层和附加层伸入落口杯内不小于 50mm ,粘结牢固。
⑤变形伸缩缝。泛水处加设附加层,在平面、立面的宽度不得低于250毫米,防水层应施工到泛水位置的顶部;变形缝中预填无燃保温材料,上部用卷状材料防水封盖,衬垫材质放置,然后覆盖一层卷料;等高变形缝的顶部应加设混凝土或金属覆盖;高低跨变形缝位于立墙泛水处,应采用具有足够变形能力的材料及结构进行密封。
⑥出屋面通道:管道周围应施工成不小于30毫米的排水坡;在管道泛水部位应增加附加层,附加层在平面和立面的排水宽度要求都不应低于250毫米;卷材、涂料收头的施工做法与女儿墙墙头施工方法相同。
⑦屋面出水口,泛水压还应增加附加保护层,附加层在平面和立面的排水宽度要求都不应低于250毫米;收头处的位置应设再踏步下或混凝土压顶下。
⑧反梁过水孔,根据设置的排水坡度预留排水管道,在与预留管道周围与混凝土接触设置凹槽,并用密封材料封堵严密。
⑨设备基座,当设备基座和结构层进行连接固定时,防水层需要包裹在设备基础的上部,地脚螺栓周围等处应预先进行一层密封防水处理;在附加防水结构层上部放置其他装备时,防水层下应增加附加层,可以考虑在附加层上浇筑厚度不小于5cm的细石混凝土。
以上部位为常见的防水工程的细部构造,大面积的防水施工后面正是这些容易疏忽的细节部位决定着整体防水质量的使用周期。在认真施工大面防水施工的同时,只有在控制好了每一个细部构造,才能称得上是一个合格的防水工程。
3.3.9蓄水或淋水试验
在整个防水层施工工序完毕后进行下一道工序施工前,进行蓄水和淋水测试,测试时间不少于48小时。通过此次实验,确认防水层效果。
4.结束语
在屋面防水工程中,只有因地制宜,对相似地区的建筑质量通病原因进行分析,结合国家、行业技术标准、区域标准及相同地区的成功案例,制定相应的防治措施,控制设计工艺、建筑材料的选择、施工过程控制和维护管理等全部环节,有效地保障了屋面防水工程质量,延长了防水工程的使用年限。
参考文献:
GB50207-2012屋面工程质量验收规范;
GB50345-2012屋面工程技术规范;
杜治良.屋面防水工程质量问题和预防措施分析[J].科技咨询,2008,02(077):64.
武惠平.影响屋面防水工程中的质量分析和防治措施[J].建筑技术,2010,09(076):134-135.
孙昭伦.屋面防水工程的质量通病和预防措施[J].工程建设与管理,2007,11(103):145-148.
刘海丰.浅谈屋面防水工程的质量控制[J].建筑 规划 设计,2009,(8):210.