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

現在許多建筑工程中對于屋面的設計多采用鋼筋混凝土坡屋面，坡屋面的設計改變了屋面設計呆板的形式，為建筑物增添了美感以及亮點，也使建筑物的某些功能發生了改變。但也隨之產生了一些問題，許多建筑物坡屋面的屋脊、陰陽角、墻身泛水處、天溝、檐口等部位會出現不同程度的滲漏現象，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構、材料的選擇和使用、設計以及施工過程管理等。

2 鋼筋混凝土坡屋面的結構

鋼筋混凝土的坡屋面的結構總共分為4 層，各層的工程質量都與屋頂滲漏有直接的關系。這4 層結構從上到下分為：屋面瓦、防水隔熱層、找平層以及結構層。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、抗滲性能不強、尺寸不規格、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。找平層即高頻結構，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，找平層的質量會影響防水隔熱層的質量。結構層指的是坡屋面的主體結構，主要由鋼筋及混凝土組成，是屋面防水的關鍵。其施工質量對屋面的防水效果會產生直接的影響。

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

3 滲漏產生的主要原因

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，由于材質及構造的不同，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。從結構角度出發，坡屋面坡頂的設計具有先天的排水優勢，合理的排水坡度可以較好地將水流排出屋面。在這種優勢條件下，為何還存在滲漏，究其原因，主要是施工企業防水觀念薄弱，施工時疏于細節的管理，加之坡屋面構造層次較多，以及結構過于復雜等，最終導致屋面滲漏。

3.1 自身結構復雜

坡屋頂的結構設計較為復雜，形式多樣。雖然4 層結構多道設防，但是，由于結構的交接面和細部節點較多，變坡處較多，增加了防水施工的難度。結構的復雜、屋面的變坡使各個受力面的受力情況各異，導致交接處會受到不同的外力，增加了結構設計計算的難度，如果計算出現偏差，就會使配置的構造鋼筋無法滿足該處板塊的受力情況，因此，產生扭曲彎折，導致裂縫的出現，形成坡屋面漏水的現象。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

坡屋面采用現澆混凝土的施工方式，而由于其結構層次較多，層與層之間的黏結需要使用不同的結合層，涉及材料品種較多，因此，任一個環節和層次出現疏忽大意，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構層、防水材料、屋面瓦以及防水砂漿等。

在混凝土的內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，極易產生裂縫。而屋面受氣候等環境影響較大，由于熱脹冷縮的原理，在溫度發生變化時產生溫度裂縫。另外，屋面板長期裸露在外易發生變化，從而產生結構裂縫。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象。而由于節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，如果瓦片整體鋪設的接縫過多，會導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，從而發生滲漏。

3.3 設計不合理

進行設計時，如果結構設計不夠合理，考慮問題不夠全面也容易造成滲漏。例如，進行鋼筋的布設時，設計者僅考慮結構的承重問題，而忽略由于溫度變化而產生的變形情況，會導致澆筑一定時間后，結構產生溫度裂縫。另外，在施工過程中，如果不能進行規范的振搗和養護，也會產生收縮裂縫，使水泥砂漿與涂膜防水材料脫離、開裂，造成滲漏的產生。有些設計過度地追求建筑的美感及造型，泛水高度設計不合理，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，極易導致滲漏產生。在設計時，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，進而導致板塊支座彎矩應力降低而造成開裂，從而產生滲漏現象。

3.4 施工不合理

在施工過程中的操作與管理不當，會影響施工的質量，造成屋面滲漏。（1）在澆筑混凝土時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）施工時施工縫留設的位置不當。在屋脊、屋面變坡處、結構應力的轉換處留設施工縫，則容易產生裂縫。（3）未能更好地進行細部處理。坡屋面的形式復雜，節點及交接面角度，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力集中的區域，同時，屋面常會有天溝、下水管排風道等設施，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致防水層被破壞，從而產生滲漏的現象。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，易造成混凝土板產生裂縫。

4 防止滲漏的控制方法

4.1 嚴格控制施工材料質量

混凝土坡屋面的施工涉及較多的建筑材料，建筑材料的材質會直接影響防水效果，因此，應當進行嚴格的控制，嚴禁不合格產品進場。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，要求材料的質量符合相關的要求及設計標準，同時，要具備出廠檢驗證書等相關的文件和證明。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%。

為了提高混凝土結構層的防水功能，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，一般加入水泥質量的3%便會達到預期的效果[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，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合高分子防水涂料。

屋面波形瓦要選擇尺寸規格合適、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，確保施工質量

在施工過程中，要加強施工管理，確保施工質量。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生移動變形，防止混凝土漏漿等現象的發生。同時，對于避雷帶以及水電管路等做好預埋處理，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，澆筑過程中設置500 mm 的擋板防止骨料滑落。澆筑應以屋脊為界，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，保證振搗次數在2 次以上[2]。

在施工過程中，應盡量減少施工縫的預留，實在無法避免時，應將施工縫設置在結構受力的最小部位。對施工縫繼續進行混凝土澆筑時，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，防止出現開裂現象。找平層用鐵抹子反復壓實、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 合理地進行設計

在進行設計時，應根據屋面防水的等級確定防水標準，并按照防排結合、多道防線共同作用的原則來進行設計，保證設計出的結構具有足夠的剛度；盡量增加負彎鋼筋的設置，提高抗裂性；應當加強轉角處、應力集中區等易出現滲漏的部位的構造設計，保證設計的合理性。

5 結語

鋼筋混凝土的坡屋面的防水質量不僅是提高工程質量的關鍵，也關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、材料以及結構設計等方面進行嚴格控制，注意合理的設計、嚴格的施工管理、材料的嚴格把關，從而提高施工質量，杜絕坡屋面滲漏現象。