建筑屋面防水改造及處理方案

田惠娟

(河南省建筑設計研究院有限公司,鄭州 450014)

0 引言

在既有建筑改造工程中,屋面防水質量對建筑使用功能具有直接影響,但因原設計圖紙丟失,既有建筑屋面防水改造操作難度較大,影響了改造進程及建筑的安全性。

建筑屋面常見的問題包括以下幾點,即:①屋面不平整。卷材保護層老化跡象明顯,且老化程度不一,加之漏水引發屋面不平,無法在短時間內排走雨水,導致雨水在屋面淤積,局部屋面即使執行修補措施也無法杜絕漏水問題。②保溫層滲漏點查找難度大。屋面滲水位置并不確定是滲漏點,水源具有較大概率來自幾米甚至幾十米外的缺口,卷材缺口查找難度較大,若單純修復滲水位置而放棄尋找卷材缺口,會導致雨水重復從缺口位置滲入,無法從根本上解決屋面漏水問題。③原設計圖紙丟失。屋面構造無法清晰判定,新增屋面拆除作業。局部拆除或全部拆除均涉及基層清理、修補模塊,對作業協調提出了較大難題。

某既有建筑建于2000年,為地上16層+地下1層的框架結構,現為辦公用房。原設計13層、15層屋面為上人屋面,原設計為8～10 mm厚地磚(1∶1水泥砂漿縫寬6～8 mm)+5 mm厚水泥膠結合層+20 mm厚1∶2.5水泥砂漿找平層+專用配套膠漿結合層+2層SBC120聚乙烯丙綸復合防水卷材+專用配套膠漿結合層+干鋪120 mm厚水泥珍珠巖面板+SBC120聚乙烯丙綸復合防水卷材隔汽層(300 g/m2)+20 mm厚1∶2.5水泥砂漿找平+鋼筋混凝土屋面板。3層屋面為不上人屋面,保溫層為70 mm厚CCP復合板(含隔汽層)。原有屋面防水等級為I級,屋面設計結構為35 mm厚490 mm×490 mm C20預制混凝土板(φ 4鋼筋雙向中距150 mm)+M2.5砂漿砌120 mm×120 mm磚三皮+20 mm厚1∶2.5水泥砂漿找平+專用配套膠漿結合層+二層SBC120 mm聚乙烯丙綸復合防水卷材(400 g/m2)+專用配套膠漿結合層+20 mm厚1∶2.5水泥砂漿找平+20 mm厚1∶8水泥珍珠巖找2%坡+干鋪120 mm厚水泥珍珠巖面板+SBC120聚乙烯丙綸復合防水卷材隔汽層(300 g/m2)。目前,建筑3層、15層屋面出現漏水問題,雨水滲透天花板導致墻壁裂紋、室內發霉,存在明顯的空鼓、凹陷問題,嚴重影響了房屋的使用功能(具體問題見表1)。

表1 建筑屋面漏水引發的問題

該既有建筑位于市區,現有場地平整,地下水補給來源為大氣降水、地表水,受大氣降水影響明顯。區域地震動峰值加速度值為0.15 g,對應基本烈度為7°。所處地區為溫帶氣候,根據當地氣象站統計資料可知,所在地年均氣溫14.4 ℃,最低氣溫0.2 ℃,極端最低氣溫-17.9 ℃,最高氣溫27.3 ℃,極端最高氣溫43.0 ℃。年均降雨量629.7 mm,集中在每年的7—9月份。年均風速2.8～3.2 m/s,最大風速18～22 m/s,多在春季。

針對問題,需選擇合理的修改方案。但既有建筑承載重量已確定,屋面防水改造不得增加屋面負擔,故改造期間,原屋面防水保溫層需拆除,作業周期應盡量縮短,且避免擾民[1]。

1 防水改造的處理方案

因此,探究既有建筑屋面防水改造常見問題的處理方案具有重要的現實意義。

1.1 方案比選

根據既有建筑情況,需分析周邊場地交通及場地內部地勢,在保證場地周邊交通便利、內部平整的情況下開展方案比選。方案一:局部修補防水層,對屋面滲漏情況進行檢查,清除原屋面材料脫落、卷邊、空鼓、張裂等位置,加熱卷材、基層,待表面熔化后連接原有基層、新卷材,使新卷材與以往防水材料形成一個整體。方案二:屋面整體重新鋪設防水材料[2]。在不額外增加荷載的前提下,選擇全部重新鋪設防水材料的方式。因工程保溫層為70 mm厚CCP復合板,由屋面局部凹陷推測保溫層已不再完整,需重新鋪設保溫層。在保溫層施工圖紙丟失的情況下,可先拆除局部屋面至找平層查看現有構造,再確定屋面構造。根據屋面構造,規劃保溫層施工方案,借助5 mm厚水泥膠修補原找平層。

1.2 設計方案

根據屋面防水等級,設計屋面防水做法為4.0 mm厚SBS改性瀝青防水卷材、3.0 mm厚SBS改性瀝青防水卷材[3]。屋面雨水設計采用當地暴雨強度公式:

q=2631.92×(1+0.751LgP)/(t+14.2)0.779

(1)

式(1)中,q為降雨強度,L/s·h·m2;P為設計重現期,a。既有建筑屋面重現期為5 a,t為降雨歷時,min。既有建筑降雨歷時為5 min。工程屋面選擇重力流雨水系統,將側排式雨水斗與87型雨水斗相結合,雨水徑流系數為1,總排水能力為50年。全部屋面正置式排水坡度為2%,倒置式屋面排水坡度為3%。將卷材附加層設置在屋面平面與立面交接位置、檐溝與天溝交接位置、檐溝與屋面交接位置。

根據式(1)計算結果,對工程原防水層進行改造。對于13層、15層屋面,將原設計結構改造為8～10 mm厚防滑地磚鋪平拍實+25 mm厚1∶3干硬性水泥砂漿結合層+0.4 mm厚聚乙烯膜層+4 mm厚SBS改性瀝青防水卷材+3 mm厚SBS改性瀝青防水卷材+5 mm厚水泥膠修補20 mm厚水泥砂漿找平層+1∶8水泥珍珠巖修補20 mm厚配套膠漿結合層+干鋪120 mm厚水泥珍珠巖面板+SBC120聚乙烯丙綸復合防水卷材隔汽層(300 g/m2)上下均設置膠漿結合層+20 mm厚1∶2.5水泥砂漿找平+鋼筋混凝土屋面板。對于3層屋面,將原設計結構改造為40 mm厚495 mm×495 mm C20預制混凝土板(φ 6鋼筋雙向中距40 mm)+25 mm厚粗砂+0.4 mm厚聚乙烯膜+4 mm厚SBS改性瀝青防水卷材+3 mm厚SBS改性瀝青防水卷材+20 mm厚1∶2.5水泥砂漿找平+專用配套膠漿結合層+二層SBC120 mm聚乙烯丙綸復合防水卷材(400 g/m2)+專用配套膠漿結合層+20 mm厚1∶2.5水泥砂漿找平+20 mm厚1∶8水泥珍珠巖找2%坡+干鋪120 mm厚水泥珍珠巖面板+SBC120聚乙烯丙綸復合防水卷材隔汽層(300 g/m2)+20 mm厚1∶2.5水泥砂漿找平+鋼筋混凝土屋面[4]。其中,SBS改性瀝青防水卷材性能要求見表2。

表2 3 mm厚SBS改性瀝青防水卷材性能要求

1.3 方案實施

1.3.1 前期處理

在屋面構造局部拆除后,由專人清理基層,進行變形屋面板的修補與屋面板內部螺栓的緊固,將銹蝕空殼鏟除,均勻涂刷銹蝕轉化劑,利用密封膠進行螺絲孔洞處理。對于封口則借助無紡布層的丁基膠帶處理,進行防銹涂料涂刷。平整攤鋪防滑地磚,人為密實拍打。地磚層設置完畢后,利用1∶3干硬性水泥砂漿進行全面找平[5]。

找平層設置分隔縫(見圖1),寬度為40 mm,兼做排氣道,排氣道縱向與橫向貫通,縱橫向間距為6 m,在縱橫向交叉位置聯通大氣排氣孔(見圖2),相鄰排氣孔設置密度為1個/36 m2。

1-水泥砂漿找平層 2-防水保溫結構層 3-砂漿 4-分格條

1-水泥砂漿層 2-SBS改性瀝青防水卷材 3-抱箍4-密封膏 5-屋面排氣孔 6-保護罩 7-立柱片,由4片PVC管弧形片組成 8-固定底座

應確保基層無松動起砂且表面平整光滑,經3 m直尺測得基層平整度合格(面層與直尺之間最大空隙小于等于3 mm)。將陰陽角處理為平整光滑、均勻一致的半徑100 mm圓弧,內部排水落口周邊處理層凹坑。處理完畢后,將聚苯分格條填充到防水層、找平層之間。

由圖2可知,排氣孔位于屋面防水保溫層[6]。在建筑屋面找平層排氣孔設置中,需借助底座與立柱等分直立固定排氣孔,底座為環形鋼板,內圓直徑稍大于屋面排氣孔管徑。將一層防水卷材包裹在立柱外側,避免保溫層顆粒封堵排氣孔。根據屋面情況,排氣管周邊涂抹密封膏,周邊利用1∶2.5水泥砂漿加固。

1.3.2 防水卷材施工

找平處理后,利用空氣清掃槍再次清掃原屋面,去除表面碎渣、浮灰。多次噴涂聚乙烯膜,最薄位置應大于等于設計厚度,隨機噴涂一塊500 mm×500 mm的同厚度試塊,為后期防水層性能檢測提供依據。設置完畢后,按照熱熔法鋪設SBS改性瀝青防水卷材,將橡膠改性瀝青冷黏劑與稀釋劑摻和成漿糊狀,均勻涂刷到基層,待干燥后,借助熱熔機具烘烤防水卷材地面、基層,至卷材底呈現褐色油光澤,向前方滾動卷材,牢固黏結,短邊搭接150～200 mm,長邊搭接90±10 mm,上下層防水卷材接縫錯開1/2～1/3幅。防水卷材鋪設20 min內禁止上人行走[7]。

驗收合格后,刮涂水泥砂漿保護層,每次刮涂方向與上一次刮涂方向成90°,分3次刮涂成型,每次刮涂時間間隔12 h以上,接茬位置錯開。在第一遍砂漿掛墻后,鋪貼耐堿網格布,借助刮板將網格布壓入砂漿內,避免網格布出現褶皺、外露、起鼓現象。在第一遍砂漿干燥后刮涂第二遍砂漿。按照同樣的方法進行SBC120 mm聚乙烯丙綸復合防水卷材施工。對于屋面山墻等突出物,需均勻向上翻抹平防水卷材,具體做法見圖3。

1-SBS改性瀝青卷材防水層 2-防水卷材附加層(配套膠漿結合層) 3-上部連接壓頂 4-密封材料 5-聚乙烯泡沫塑料 6-水泥釘 7-壓條與收頭保護層 8-山墻 9-保溫層10-女兒墻 11-屋面

從內向外逐次將保溫層、SBS改性瀝青防水卷材、防水卷材附加層鋪貼到屋面上部,防水卷材上卷到女兒墻厚度的1/2位置,并借助壓頂壓實,壓頂下部防水卷材甩出距離應超出200 mm。屋面上卷貼防水卷材后,將壓頂下部卷材甩出部分粘貼在屋面上防水卷材外部。

1.3.3 原保溫防水修補

原保溫防水修補重點是出屋面管道保溫防水修補,修補結構見圖4。

1-突出屋面管道 2-卡箍 3-防水套管 4-SBS改性瀝青防水卷材 5-與屋面交接位置凹槽 6-密封材料 7-止水環 8-為屋面板 9-隔汽保溫層

可將出屋面管道防水節點套管、管道之間作為修補重點,在原有套管、墻體結合位置防水附加層鋪設的基礎上,綜合考慮套管與屋面防水附加層材質、彈性模量、熱脹冷縮量的差異,在防水卷材外圍設置防水套管,防水卷材兩端分別延伸到屋面、管道,將卡箍設置到防水卷材頂端收緊管道,配合防水套管、屋面交接位置凹槽內密封材料的填充,完成防水層修補[8]。

2 結束語

建筑屋面漏水直接關系著建筑物的使用壽命,影響居住體驗,故既有建筑屋面防水改造中,需綜合考慮改造工程的經濟性、可靠性、便利性、環保性、耐久性、適侯性,合理設計方案并實施,以提升屋面防水性能。