鋼筋混凝土坡屋面滲漏的原因與控制方法研究

官斌斌，李琳，張寶，侯斌，王敬森

（中國建筑第二工程局有限公司華南分公司，廣東深圳 518000）

1 引言

現(xiàn)在許多建筑工程中對于屋面的設(shè)計多采用鋼筋混凝土坡屋面，坡屋面的設(shè)計改變了屋面設(shè)計呆板的形式，為建筑物增添了美感以及亮點，也使建筑物的某些功能發(fā)生了改變。但也隨之產(chǎn)生了一些問題，許多建筑物坡屋面的屋脊、陰陽角、墻身泛水處、天溝、檐口等部位會出現(xiàn)不同程度的滲漏現(xiàn)象，嚴重影響了建筑物的美觀以及使用，為建筑物的居住者帶來了不良的居住體驗，其影響因素主要包括坡屋頂特定的結(jié)構(gòu)、材料的選擇和使用、設(shè)計以及施工過程管理等。

2 鋼筋混凝土坡屋面的結(jié)構(gòu)

鋼筋混凝土的坡屋面的結(jié)構(gòu)總共分為4 層，各層的工程質(zhì)量都與屋頂滲漏有直接的關(guān)系。這4 層結(jié)構(gòu)從上到下分為：屋面瓦、防水隔熱層、找平層以及結(jié)構(gòu)層。屋面的波形瓦在坡屋面的最外層，通過瓦片的貼飾對屋面進行美化，還可以起到防滲、防水的作用。在施工過程中，如果瓦片的吸水性能、抗?jié)B性能不強、尺寸不規(guī)格、接縫較大，就會造成屋面滲漏。防水隔熱層處于屋面瓦的下面，主要起到防水以及溫度隔絕的作用。其主要由隔熱材料以及防水材料組成。找平層即高頻結(jié)構(gòu)，是指屋面中間硬的、平整的表面，以利于在上面進行防水隔熱層的施工，找平層的質(zhì)量會影響防水隔熱層的質(zhì)量。結(jié)構(gòu)層指的是坡屋面的主體結(jié)構(gòu)，主要由鋼筋及混凝土組成，是屋面防水的關(guān)鍵。其施工質(zhì)量對屋面的防水效果會產(chǎn)生直接的影響。

鋼筋混凝土坡屋面構(gòu)造主要涉及以下內(nèi)容：現(xiàn)澆鋼筋混凝土板；1∶2.5 的水泥砂漿找平層，厚20 mm；1∶2.5 的水泥砂漿黏結(jié)層，厚20 mm；φ6 mm@200 mm×200 mm 鋼筋網(wǎng)；防水卷材；500 mm 厚的擠塑聚苯板以及波形瓦。

3 滲漏產(chǎn)生的主要原因

許多住宅建筑的鋼筋混凝土坡屋面都存在不同程度的滲漏，由于材質(zhì)及構(gòu)造的不同，其滲漏的方式也不盡相同，剖面的滲漏可以分為3 種：點漏、面漏及線漏。從結(jié)構(gòu)角度出發(fā)，坡屋面坡頂?shù)脑O(shè)計具有先天的排水優(yōu)勢，合理的排水坡度可以較好地將水流排出屋面。在這種優(yōu)勢條件下，為何還存在滲漏，究其原因，主要是施工企業(yè)防水觀念薄弱，施工時疏于細節(jié)的管理，加之坡屋面構(gòu)造層次較多，以及結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜等，最終導(dǎo)致屋面滲漏。

3.1 自身結(jié)構(gòu)復(fù)雜

坡屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計較為復(fù)雜，形式多樣。雖然4 層結(jié)構(gòu)多道設(shè)防，但是，由于結(jié)構(gòu)的交接面和細部節(jié)點較多，變坡處較多，增加了防水施工的難度。結(jié)構(gòu)的復(fù)雜、屋面的變坡使各個受力面的受力情況各異，導(dǎo)致交接處會受到不同的外力，增加了結(jié)構(gòu)設(shè)計計算的難度，如果計算出現(xiàn)偏差，就會使配置的構(gòu)造鋼筋無法滿足該處板塊的受力情況，因此，產(chǎn)生扭曲彎折，導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)，形成坡屋面漏水的現(xiàn)象。另外，對這些部位進行防水施工時，不同防水材料的性能差異造成了交接節(jié)點施工處理難度增加，加大了屋面滲水的概率。

3.2 材料原因

坡屋面采用現(xiàn)澆混凝土的施工方式，而由于其結(jié)構(gòu)層次較多，層與層之間的黏結(jié)需要使用不同的結(jié)合層，涉及材料品種較多，因此，任一個環(huán)節(jié)和層次出現(xiàn)疏忽大意，都會對防水效果造成影響。而真正起到防水作用的材料，主要是鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)層、防水材料、屋面瓦以及防水砂漿等。

在混凝土的內(nèi)部分布著大量的細小的孔隙，作為一種非均勻性的材料，混凝土的抗拉強度較低，因此，極易產(chǎn)生裂縫。而屋面受氣候等環(huán)境影響較大，由于熱脹冷縮的原理，在溫度發(fā)生變化時產(chǎn)生溫度裂縫。另外，屋面板長期裸露在外易發(fā)生變化，從而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫。這些裂縫極易形成滲水的通道。

施工時，對于防水材料的選擇也很重要。當坡度比較大時，容易造成防水材料下滑的現(xiàn)象。而由于節(jié)點細部的防水卷材需要多面的搭接，較小的防水塊材施工難度極高，極易造成施工質(zhì)量問題。而有些屋面板交接面的變形較大，因此，需要施工防水加強層，并多次進行涂膜防水施工，但容易造成涂料流淌的現(xiàn)象，拖慢了施工的進度，同時，也難以保證加強層的厚度。

鋼筋混凝土坡屋面的屋面瓦一般采用波形瓦，波形瓦的材質(zhì)十分重要，由于材料本身存在沙眼裂縫及孔洞，極易造成滲水問題。另外，常年的日曬以及雨水的侵蝕，會使瓦片產(chǎn)生裂縫，降低了瓦片的防水能力。在施工過程中，如果瓦片整體鋪設(shè)的接縫過多，會導(dǎo)致瓦片的整體性得不到保證，雨量較大時，雨水會順著瓦片的接縫侵入，從而發(fā)生滲漏。

3.3 設(shè)計不合理

進行設(shè)計時，如果結(jié)構(gòu)設(shè)計不夠合理，考慮問題不夠全面也容易造成滲漏。例如，進行鋼筋的布設(shè)時，設(shè)計者僅考慮結(jié)構(gòu)的承重問題，而忽略由于溫度變化而產(chǎn)生的變形情況，會導(dǎo)致澆筑一定時間后，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度裂縫。另外，在施工過程中，如果不能進行規(guī)范的振搗和養(yǎng)護，也會產(chǎn)生收縮裂縫，使水泥砂漿與涂膜防水材料脫離、開裂，造成滲漏的產(chǎn)生。有些設(shè)計過度地追求建筑的美感及造型，泛水高度設(shè)計不合理，在低于防水高度的情況下，如果雨量偏大，瞬時積水高度過高，極易導(dǎo)致滲漏產(chǎn)生。在設(shè)計時，對于坡屋面變坡的交界處、老虎窗與屋面的連接處的受力情況估算不足，會造成鋼筋的配置欠缺，進而導(dǎo)致板塊支座彎矩應(yīng)力降低而造成開裂，從而產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象。

3.4 施工不合理

在施工過程中的操作與管理不當，會影響施工的質(zhì)量，造成屋面滲漏。（1）在澆筑混凝土?xí)r未能很好地控制混凝土的坍落度，坍落度過大或過小，都會對施工造成影響。過小時，極易造成混凝土振搗不實；過大時，容易形成微小的孔隙，孔隙的連同會形成滲水通道。（2）施工時施工縫留設(shè)的位置不當。在屋脊、屋面變坡處、結(jié)構(gòu)應(yīng)力的轉(zhuǎn)換處留設(shè)施工縫，則容易產(chǎn)生裂縫。（3）未能更好地進行細部處理。坡屋面的形式復(fù)雜，節(jié)點及交接面角度，因此，給混凝土的振搗以及鋼筋的綁扎操作帶來了困難，且這些細部都屬于應(yīng)力集中的區(qū)域，同時，屋面常會有天溝、下水管排風(fēng)道等設(shè)施，如果處理不當，易引起滲漏。（4）施工過程中施工的方法以及采用的施工工藝不當也會導(dǎo)致防水層被破壞，從而產(chǎn)生滲漏的現(xiàn)象。例如，對坡度大于30°的屋面施工仍然采用地板支模的方法，會影響施工的質(zhì)量；進行鋼筋配筋時，負筋被壓低，減小了抵抗彎矩，易造成混凝土板產(chǎn)生裂縫。

4 防止?jié)B漏的控制方法

4.1 嚴格控制施工材料質(zhì)量

混凝土坡屋面的施工涉及較多的建筑材料，建筑材料的材質(zhì)會直接影響防水效果，因此，應(yīng)當進行嚴格的控制，嚴禁不合格產(chǎn)品進場。坡屋面的施工涉及鋼筋、水泥、保溫材料、防水材料、波形瓦等材料。采購材料時，要進行嚴格的控制，要求材料的質(zhì)量符合相關(guān)的要求及設(shè)計標準，同時，要具備出廠檢驗證書等相關(guān)的文件和證明。鋼筋的選擇上，一般采用直徑為4 mm 的冷拔低碳鋼絲，其間距保持在100～200 mm。水泥采用普通的硅酸鹽水泥，并摻入適量的粉煤灰。由于屋面板的厚度較薄，且鋼筋密度較大，骨料的選擇采用10～20 mm 的碎石，含泥量控制在1%以下，細骨料含泥量小于3%。

為了提高混凝土結(jié)構(gòu)層的防水功能，可以進行外加劑的添加。外加劑可以選擇無機鋁鹽防水劑，它具有防水、膨脹、減水及緩凝的4 大功能。極大地提高了混凝土的致密性和強度，增強了混凝土的防水效果，一般加入水泥質(zhì)量的3%便會達到預(yù)期的效果[1]。

在進行混凝土施工時，首先要進行配比試驗，確定各原料的用量，并對攪拌時間進行嚴格的控制，水灰比控制在0.55 之內(nèi)，水泥用量不少于330 kg/m3，并選擇合理的坍落度。

對于保溫材料的控制，主要是看材料的密度，聚苯乙烯板的密度應(yīng)當不小于18 kg/m3。用于防水層施工的柔性防水卷材可以采用高聚物改性瀝青卷材，剛性防水卷材可以采用水泥砂漿結(jié)合高分子防水涂料。

屋面波形瓦要選擇尺寸規(guī)格合適、性能較好、接縫較小的波形瓦，保證在施工時扣口的嚴密。

4.2 加強施工管理，確保施工質(zhì)量

在施工過程中，要加強施工管理，確保施工質(zhì)量。進行模板和鋼筋施工時，采用雙面支模法，利用止水螺桿對雙層模板進行加固。要對模板的支撐連接進行加強，使抗傾覆力矩增大，防止因澆筑屋面模板產(chǎn)生移動變形，防止混凝土漏漿等現(xiàn)象的發(fā)生。同時，對于避雷帶以及水電管路等做好預(yù)埋處理，避免遺漏等問題。

在進行混凝土澆筑時，做好施工組織和管理工作，對混凝土的運輸、攪拌以及澆搗進行合理的安排。進行混凝土澆筑時，從上向下進行逐層的澆筑，澆筑過程中設(shè)置500 mm 的擋板防止骨料滑落。澆筑應(yīng)以屋脊為界，左右兩邊同時向中間進行澆筑。雙面支模屋面的振搗，采用小型振動棒進行插振，振搗要按順序進行，不要產(chǎn)生漏振。對于無法振搗的部位，可以采用板外以及人工的方式進行振搗。單面支模屋面的振搗，可以利用機械與人工敲打相結(jié)合的方式，自下向上進行，施工時注意振搗速度，同時，保證振搗次數(shù)在2 次以上[2]。

在施工過程中，應(yīng)盡量減少施工縫的預(yù)留，實在無法避免時，應(yīng)將施工縫設(shè)置在結(jié)構(gòu)受力的最小部位。對施工縫繼續(xù)進行混凝土澆筑時，首先要進行清理工作，用水清除干凈之后再進行澆筑，新舊施工交接處應(yīng)采用高標號的水泥砂漿。

進行防水層施工時，首先要保證基層的清潔，充分濕潤后再進行施工。保證防水層施工的厚度在20 mm，水泥砂漿的比例在1∶3。另外，可以1 kg/m3的摻量摻入麻絲，并充分進行攪拌，防止出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。找平層用鐵抹子反復(fù)壓實、壓光，對于變坡處及交角等部位進行圓角處理，半徑50 mm。

在進行屋面板的防水施工之前，要對屋面變坡交接處、老虎窗以及屋面連接處，墻身泛水、檐溝部位以及較為復(fù)雜的排水集中部位進行防水附加增強層施工，在接方處刷3 遍聚合物水泥防水涂料，涂刷范圍寬300 mm，并利用玻纖布進行處理[3]。

4.3 合理地進行設(shè)計

在進行設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)屋面防水的等級確定防水標準，并按照防排結(jié)合、多道防線共同作用的原則來進行設(shè)計，保證設(shè)計出的結(jié)構(gòu)具有足夠的剛度；盡量增加負彎鋼筋的設(shè)置，提高抗裂性；應(yīng)當加強轉(zhuǎn)角處、應(yīng)力集中區(qū)等易出現(xiàn)滲漏的部位的構(gòu)造設(shè)計，保證設(shè)計的合理性。

5 結(jié)語

鋼筋混凝土的坡屋面的防水質(zhì)量不僅是提高工程質(zhì)量的關(guān)鍵，也關(guān)系到建筑物的使用功能，影響居民的入住體驗。因此，要從施工、材料以及結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面進行嚴格控制，注意合理的設(shè)計、嚴格的施工管理、材料的嚴格把關(guān)，從而提高施工質(zhì)量，杜絕坡屋面滲漏現(xiàn)象。