汪玉水 管仲信
(1.銅陵中都礦山建設(shè)有限責(zé)任公司,安徽 銅陵 244000;2.中國(guó)有色集團(tuán)(天津)新材料產(chǎn)業(yè)園,天津 300000)
屋面防水的重要性毋庸多說,近年來,我國(guó)民用建筑的屋面防水得到了顯著改善,但工業(yè)廠房的屋面防水還沒有引起足夠的重視,屋面滲漏現(xiàn)象依然沒有得到相應(yīng)改觀,尤其是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)廠房。其根本原因,有設(shè)計(jì)方面的,有施工方面的。
設(shè)計(jì)方面,一般來說,工業(yè)廠房,尤其是有一定規(guī)模的工業(yè)項(xiàng)目,其設(shè)計(jì)是由有相應(yīng)專業(yè)設(shè)計(jì)資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位承擔(dān)的,一是“重結(jié)構(gòu)、輕建筑”幾乎是所有工業(yè)項(xiàng)目的普遍現(xiàn)象,與民用建筑設(shè)計(jì)相反,工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)程序是“先結(jié)構(gòu),后建筑”,建筑專業(yè)服從結(jié)構(gòu)專業(yè),建筑設(shè)計(jì)幾乎是整個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的最后一道設(shè)計(jì)程序;二是設(shè)計(jì)單位缺少有經(jīng)驗(yàn)的建筑設(shè)計(jì)人員,有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員不愿從事工業(yè)建筑的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)人員對(duì)自己所處的設(shè)計(jì)從屬地位不甚滿意,工作積極性不高;三是缺少先進(jìn)的防水設(shè)計(jì)理念,不少設(shè)計(jì)人員固守傳統(tǒng)的防水設(shè)計(jì)理念,對(duì)不斷涌現(xiàn)的新材料、新工藝、新技術(shù)缺乏了解。
施工方面,施工單位對(duì)工業(yè)廠房,往往是“重主體,輕屋面”。一是施工單位不是將屋面工程作為一個(gè)整體系統(tǒng)交予防水專業(yè)隊(duì)伍承包,而是生生將這一完整系統(tǒng)分割開來,由土建和防水專業(yè)隊(duì)伍分別承包,土建隊(duì)伍承擔(dān)除防水層以外的部分,而土建隊(duì)伍往往缺少防水專業(yè)知識(shí),難以滿足防水施工要求;二是施工單位在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)缺少既懂土建專業(yè)又懂防水專業(yè)的技術(shù)人員來指導(dǎo)和協(xié)調(diào)屋面工程的施工;三是施工單位對(duì)屋面工程質(zhì)量意識(shí)淡薄,投入管理力量少,每道工序完工后缺少應(yīng)有的自檢程序。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)廠房屋面的滲漏特點(diǎn):廠房受振動(dòng)影響、承受行車運(yùn)動(dòng)的水平荷載,廠房屋面結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生變形、屋面板垂直和水平方向產(chǎn)生位移,破壞屋面防水層,使板縫處滲水;屋面突出部位多,突出物的根部防水難以處理,造成滲水隱患;設(shè)計(jì)選材不當(dāng),在裝配式廠房屋面及坡度較小的屋面上使用涂料類防水材料,不能滿足屋面變形要求,易開裂滲水。
以上是造成屋面滲漏水的根本原因,下面就工業(yè)廠房屋面防水設(shè)計(jì)與施工中常見的一些問題做進(jìn)一步探討。
施工單位很少將屋面防水與屋面基層聯(lián)系在一起,工程實(shí)際中往往就是基層工作的好壞決定了后續(xù)工序的施工質(zhì)量,最終影響整個(gè)屋面的防水效果。因此,施工單位一定要重視并且要抓好屋面基層的施工質(zhì)量,做好屋面防水首先要從屋面基層做起。
1.屋蓋系統(tǒng)安裝。一般來說,現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面不會(huì)出現(xiàn)什么問題,但裝配式廠房屋面的施工或多或少的存在一些問題。
(1)屋架安裝 屋架安裝落點(diǎn)不準(zhǔn),有些鋼屋架制作時(shí)還存在正、反向誤差。屋架安裝后,屋脊不在一條直線上,屋架上弦節(jié)點(diǎn)區(qū)間不能形成整個(gè)平面。
對(duì)策:屋架安裝前柱頂彈線,保證屋架落點(diǎn)準(zhǔn)確;鋼屋架按制作方向同向安裝。
(2)屋面板安裝 特別是在鋼筋混凝土折線形屋架上安裝屋面板,由于屋架安裝時(shí)可能存在的軸線偏差,或屋面板安裝前在屋架上未彈板位線,使個(gè)別屋面板安裝后偏離屋架折現(xiàn)段,造成屋面板角點(diǎn)上翹(見圖1)。
上述原因會(huì)造成屋面找平困難、增加屋面荷載、影響泛水高度;防水卷材鋪貼不易平整順直、搭接尺寸不準(zhǔn)、卷材扭曲、皺折、雨后防水層上積水。
圖1 屋面板翹角
對(duì)策:進(jìn)場(chǎng)的屋面板,要檢查其平整度和厚度,檢查四角的高度是否符合設(shè)計(jì)要求,安裝前在屋架上彈板的安裝就位線,保證就位準(zhǔn)確。
2.人為增加屋面的“根”。所謂屋面的“根”,通常是指屋面“女兒墻根、設(shè)備根、管道根、煙囪根”等“四根”,這些“根”往往在建筑中有其特殊的使用功能,是不可避免的,這些特殊部位的防水特別重要,處理也特別復(fù)雜。由于施工單位將屋面工程分割承包給不同的專業(yè)隊(duì)伍,非防水專業(yè)隊(duì)不懂防水專業(yè)技術(shù),或僅圖自己施工方便,往往又人為的生出其它“根”來,破壞了防水層的整體性,給屋面防水施工帶來不必要的麻煩,也給屋面防水增加了不必要的隱患。
(1)天窗擋風(fēng)支架支座實(shí)際施工中,有施工單位在屋面工程施工前,直接在基層屋面板上做擋風(fēng)支架腿部“肢墩”,人為的生出許多“根”來(見圖2)。
對(duì)策:為不使擋風(fēng)支架成為懸臂結(jié)構(gòu),又不使擋風(fēng)支架的端部肢腿直接坐落于屋面防水層上,在屋面防水施工完成后,在擋風(fēng)支架端部肢腿的腿腳部位、防水層之上(倒置式屋面在保護(hù)層之上)做現(xiàn)澆混凝土支墩(見圖3)。
(2)屋面避雷線支座有的施工單位為防止將來強(qiáng)風(fēng)吹落避雷線,或僅圖自己施工方便,將避雷線支座直接安插于基層屋面板的板縫中,在避雷線安裝完畢后再進(jìn)行屋面工程施工,給屋面的將來預(yù)留了很多滲水通道(見圖4)。
對(duì)策:在檐口部位,避雷線支座應(yīng)埋設(shè)于天溝壁或墻頂縫隙中;在屋面上,應(yīng)在屋面工程全部結(jié)束后才能進(jìn)行避雷線的安裝,避雷線支座插于混凝土支墩中,混凝土支墩用瀝青粘結(jié)固定于屋面上(見圖5)。
圖2 天窗支架砼支墩(一)
圖3 天窗支架砼支墩(二)
圖4 屋面避雷針埋設(shè)錯(cuò)誤做法
圖5 屋面加設(shè)砼支墩埋設(shè)避雷針
1.設(shè)計(jì)方面。實(shí)際施工中曾遇見這樣的情況,一廠房屋面基層平整度比較差,局部找平層厚度會(huì)超過設(shè)計(jì)厚度,為不增加屋面荷載,將由原設(shè)計(jì)的水泥砂漿改用松散的保溫材料如水泥膨脹蛭石作為找平層。這種找平層松軟、強(qiáng)度低、表面粗糙、平整度達(dá)不到要求、易踩踏損壞。
出現(xiàn)上述情況,正確的做法是用輕集料混凝土找平。
2.施工方面。屋脊線不直、找平層平整度不夠、找平層不按規(guī)范要求分隔、接茬太多、養(yǎng)護(hù)不夠而產(chǎn)生龜裂、整個(gè)屋面單坡形成多個(gè)平面或曲面,板狀保溫材料不易鋪平、貼緊。
對(duì)這種情況,屋脊應(yīng)通長(zhǎng)拉線,找平層按規(guī)范要求分隔,每一分隔區(qū)間內(nèi)找平層的每道工序必須一次完成,不留槎、不留施工縫。
1.設(shè)計(jì)方面。設(shè)計(jì)單位對(duì)屋面保溫材料的選擇往往不太重視,也可能是設(shè)計(jì)人員對(duì)我國(guó)保溫材料的發(fā)展趨勢(shì)缺少了解,對(duì)市場(chǎng)現(xiàn)行保溫材料的性能缺少研究,《屋面工程技術(shù)規(guī)范》(GB50345—2004)(以下簡(jiǎn)稱 《技術(shù)規(guī)范》[1])第9.3.2條規(guī)定:“保溫層厚度設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)所在地區(qū)按現(xiàn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算確定”,可實(shí)際上有時(shí)個(gè)別設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)保溫材料的品種、型號(hào)的要求比較隨意,以為只要是保溫材料都可以做屋面保溫層?!都夹g(shù)規(guī)范》[1]中關(guān)于屋面保溫材料的選用,大體上也只有松散、板狀或整體現(xiàn)澆(噴)三種類型,其中對(duì)聚苯乙烯泡沫塑料類保溫板的選用有擠壓和模壓兩種類型。從實(shí)際應(yīng)用來看,模壓型聚苯乙烯泡沫塑料板(以下簡(jiǎn)稱模壓板)不適宜于做屋面保溫層,它質(zhì)地松軟、易破碎、泡沫顆粒易散;另外這類材料吸水性強(qiáng),一旦上部防水層局部破損,保溫材料將充滿水分且不易排出,成為熱的良導(dǎo)體,完全失去保溫的效果。建議慎用或不用這類材料做屋面保溫層。
2.施工方面。保溫板鋪設(shè)前基層不彈線、不排版,鋪設(shè)時(shí)不按規(guī)范錯(cuò)縫排列,不按規(guī)范設(shè)分隔縫,或分隔縫太小,不能滿足屋面排氣道的寬度要求,而且極易受熱脹冷縮影響,在受熱膨脹時(shí)板面會(huì)起拱。
對(duì)策:按規(guī)范要求設(shè)置分隔縫和排氣道,將保溫板在每個(gè)分隔區(qū)間內(nèi)排版、錯(cuò)縫排列。
有時(shí)施工單位將保溫板直接鋪到溝沿,使溝頂轉(zhuǎn)角處形成90°棱角,沒有形成一定半徑的圓弧,不能滿足防水層鋪設(shè)的規(guī)范要求;或者鋪設(shè)保溫板時(shí)與溝沿留有一定距離,用碎磚塊填充斜角,結(jié)果就是在此處形成“冷橋”?!都夹g(shù)規(guī)范》[1]和《驗(yàn)收規(guī)范》[2]都對(duì)此沒有明確要求,標(biāo)準(zhǔn)圖集(99J201(一))中所用材料是與找平層相同的水泥砂漿。對(duì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)圖集的補(bǔ)充建議:屋面保溫板鋪設(shè)時(shí)與溝沿留有一定距離,用相同材質(zhì)保溫板裁成三角形粘貼填充斜角(見圖6)。
圖6 沿溝保溫處理大樣
屋面涉及設(shè)計(jì)和施工方面,施工方面大家關(guān)注較多,這里僅討論設(shè)計(jì)方面存在的一些問題。
1.防水材料的選用。區(qū)分整體現(xiàn)澆式屋面和裝配式屋面是屋面防水材料的選用原則之一。有很多工業(yè)廠房是裝配式的,尤其是鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)廠房,其屋面基層是預(yù)制鋼筋混凝土大型屋面板,考慮工業(yè)廠房的振動(dòng)特點(diǎn)以及溫度等環(huán)境條件下屋面板間還存在少許水平位移。因此,裝配式廠房屋面的防水材料應(yīng)優(yōu)先選用延伸性好、抗拉強(qiáng)度高的合成高分子卷材或聚酯胎高聚物改性瀝青卷材,用涂料類防水是錯(cuò)誤的。
曾有一工廠反映其一車間屋面漏水嚴(yán)重,經(jīng)實(shí)地查看,該廠房為裝配式鋼筋混凝土預(yù)制屋面板,雨后幾乎所有板縫都滲漏水,屋面防水做法是在屋面板上找平后上涂851聚氨酯防水涂料,玻纖胎,還不到合理使用年限,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),屋面板板縫處玻纖胎已老化粉碎,板縫處已無防水防線,板縫原自下而上分別是細(xì)石混凝土和瀝青油膏填縫,瀝青油膏經(jīng)高溫流淌或氧化,已不能充滿縫隙,使玻纖胎不能浸潤(rùn)在瀝青油膏中而暴露在陽(yáng)光和空氣中迅速氧化破壞。處理措施:拆除涂料防水層,改用一層4mm厚SBS防水卷材。多年過去,該屋面一直沒發(fā)生滲漏。事實(shí)證明了在裝配型屋面板上用涂料類防水是不正確的。
2.關(guān)于屋面防水設(shè)計(jì)理念。傳統(tǒng)的屋面防水設(shè)計(jì)理念是“一剛一柔”,強(qiáng)調(diào)剛?cè)嵯酀?jì),實(shí)際上人們更多的依賴“柔”,結(jié)構(gòu)的自防水功能沒有被完全開發(fā)利用,防水效果差,使用年限少。近些年來,我國(guó)新型防水材料不斷的涌現(xiàn)出來并得以應(yīng)用,特別是一系列剛性或剛?cè)嵝苑浪牧系拈_發(fā)應(yīng)用,并以此為依據(jù),人們提出了“以剛為主,柔性為輔”的結(jié)構(gòu)防水體系新理念[3]。所謂“以剛為主”,是將防水材料摻入混凝土或水泥砂漿中,或?qū)⒎浪牧吓涑蓾{液涂刷于混凝土或水泥砂漿表面而滲入混凝土或水泥砂漿中,共同組成剛性自防水體系。這種防水體系防水效果好,使用年限長(zhǎng)。兩相對(duì)比,新的防水設(shè)計(jì)理念無疑是最先進(jìn)的,是值得我們研究和推廣應(yīng)用的。
1.泛水高度。經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)有的廠房檐口泛水高度不夠,分析原因,既有設(shè)計(jì)方面的,也有施工方面的,但還是設(shè)計(jì)方面的因素較多。一是設(shè)計(jì)時(shí)女兒墻建筑設(shè)計(jì)標(biāo)高隨著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)高走,忽視了屋面保溫防水的厚度;二是取規(guī)范要求最低限,并將屋面保溫防水的厚度按理論厚度計(jì),忽視了施工和材料的厚度差;三是忽視了屋面泛水高度是從屋面保溫防水層的最高點(diǎn)計(jì),而天溝是從分水線計(jì)的。
對(duì)策:屋面泛水高度是從屋面保溫防水層上最高點(diǎn)向上計(jì),為保證泛水高度符合規(guī)范要求,設(shè)計(jì)女兒墻的建筑標(biāo)高一是要考慮屋面板的平整度,應(yīng)從最高點(diǎn)計(jì)算;二是計(jì)算屋面保溫防水的各層厚度,并考慮其施工和材料誤差;三是泛水高度應(yīng)從天溝分水線向上計(jì)。
2.泛水收頭。泛水收頭可以說是屋面防水施工中最關(guān)鍵的工序,做得不好,屋面滲漏水是不可避免的,泛水收頭引起的滲漏占屋面滲漏很大一部分比例,而且難以找到滲漏原因,處理起來也非常困難,處理代價(jià)也很高。施工單位處理泛水收頭往往是將卷材收頭僅僅是粘貼在磚墻大面上,且無任何密封措施。
正確的做法應(yīng)該是,有壓頂時(shí),卷材鋪到壓頂下;壓頂較高或無壓頂時(shí),將卷材收頭壓入磚墻凹槽內(nèi)固定密封,且凹槽上部的墻體應(yīng)做防水處理;墻體為混凝土?xí)r,卷材收頭可用金屬壓條釘壓,并用密封材料封固。
設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)理人員要了解國(guó)內(nèi)外防水材料的研究應(yīng)用趨勢(shì),適時(shí)更新防水設(shè)計(jì);屋面防水牽涉到多工種、多專業(yè)、涉及屋面工程的每一個(gè)環(huán)節(jié),是一個(gè)系統(tǒng)工程,哪一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都會(huì)給屋面防水帶來隱患,因此屋面防水必須從基層工作抓起,甚至從屋蓋系統(tǒng)抓起。屋面工程是一個(gè)重要的工程分部,有關(guān)專業(yè)人員要熟悉相關(guān)規(guī)范,做好技術(shù)交底,施工單位要更新專業(yè)理念,大膽使用新材料、新工藝、新技術(shù),積極推進(jìn)我國(guó)屋面防水技術(shù)的進(jìn)步。
[1]GB50345-2004,屋面工程技術(shù)規(guī)范[S].
[2]GB50207-2002,屋面工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].
[3]董士文.新型防水材料的應(yīng)用和傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念的更新[J].建筑技術(shù),2011,(7):611-613.