崔健剛,徐國明
(山西天脊集團建筑工程有限公司,山西 長治 047507)
為滿足排水要求,現行規范要求平屋面的排水坡度為:結構找坡不宜小于3%,材料找坡不宜小于2%,檐溝、天溝縱向材料找坡不宜小于1%[1-2]。找坡層一般位于屋面結構層之上,保溫或隔熱層之下。當屋面有隔汽層時,則找坡層位于保溫或隔熱層之下,隔汽層之上[3-4]。
找坡層材料宜采用質量輕、吸水率低且有一定強度的輕骨料混凝土,常用的有陶粒、浮石、焦(爐)渣、加氣混凝土碎塊、憎水性膨脹珍珠巖等。為利于環保,山西省常用1∶6水泥焦(爐)渣廢料做平屋面找坡層,現行做法如圖1,2所示。

圖1 屋面現行找坡層做法

圖2 檐溝、天溝現行找坡層做法
在施工現場發現,找坡層最薄處30mm厚,主要與焦渣顆粒大小有關。如果將焦渣顆粒粒徑減小,則厚度還能減薄。通過查閱相關文獻資料[5-7],經過多次討論研究,決定對平屋面找坡層做法進行技術革新:即將最薄處30mm厚做成10mm厚,在保證屋面排水坡度不變的情況下,可使整個屋面找坡層厚度減少20mm。具體做法如下:將運到施工現場的焦渣用密網篩過篩,使其同中砂一樣的細小顆粒,按比例與水泥拌勻,成為“1∶3水泥細焦渣”(類似于水泥砂漿)。在保證屋面排水坡度2%不變的情況下,將其最薄處做成10mm厚,最厚處做成30mm厚,平面長度為1.00m的屋面“邊緣薄找坡層”,簡稱“薄找坡層”,如圖3,4所示。在屋面周邊再向內1.00m的分界處,找坡層厚度仍為30mm厚,即原設計找坡層做法不變。

圖3 屋面改進找坡層做法

圖4 檐溝、天溝改進找坡層做法
通過此方法可使整個屋面找坡層厚度減少20mm。根據GB 50009—2012《建筑結構荷載規范》計算[8],荷載減輕0.28kN/m2,對結構承重及抗震均有利;根據山西省《建筑工程預算定額》和《裝飾工程預算定額》計算[9-10],降低7.93元/m2。雖然節省費用看似不多,但我國建設工程量大面廣,若能在全國范圍內得到推廣應用,則經濟效益非常顯著。
首先在天脊集團復肥廠一車間DA501B改造及SCR脫硝項目中,提出對平屋面找坡層做法進行技術革新的建議,然后填寫《技術核定單》,經設計和監理單位同意,于2020年11月進行施工。
結合改進找坡層方案圖,并進行計算。改進后的平屋面找坡層厚度計算取值:邊緣薄找坡層最薄處取hmin=10mm,屋面排水坡度取i取2%,檐溝排水坡度i取1%。則各點的找坡層總厚度h為(L為計算屋面排水坡度的水平凈距離),則hmax=hmin+L×i≈290mm,h1=hmin+L×i÷2=55mm,h2=hmin+L×i÷2≈50mm,h3=hmin+L×i÷2≈60mm。根據改進后的平屋面找坡層做法,在屋面外邊緣向內1.00m的范圍內,專做屋面邊緣“薄找坡層”,最薄處10mm厚,其余找坡層原做法保持不變,如圖5所示。

圖5 改進后的平屋面找坡層施工平面
現場施工時,安排專人對進場的小部分焦渣進行過篩,并做邊緣“薄找坡層”,如圖6所示。

圖6 現場施工實景
42.00 m高的框架結構,其平屋面找坡層總面積為384.45 m2,在其邊緣1.00m的范圍內采用“薄找坡層”做法,使整個屋面找坡層厚度減少20mm,共減輕屋頂重量10.765t,節省費用3 048.69元。
平屋面找坡層的做法革新,作為建筑技術問題的探討,理論成果已經成熟,但尚未在屋面工程中采用。現經實際工程中應用,取得滿意的結果,此項技術革新若能在工程建設領域內得到推廣應用,不僅對結構承重及抗震有利,而且能產生顯著的經濟效益和環保效益。