细部做法在屋面工程中应用与研究

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  屋面工程是建筑单位工程中的一个分部工程,探讨与研究屋面工程的施工技术与管理显得尤为重要。屋面工程施工前进行的深化设计、细部做法的应用和施工质量直接影响建筑物的使用功能、美观、适用等问题。换句话说,细部做法是实现屋面工程使用功能、美观、适用的必要条件,进行的屋面工程深化设计是必要的程序和步骤。为实现屋面工程使用功能、美观、适用,下面从屋面工程中所涉及到的垂直方向、平面方向两个方面的深化设计、细部做法、施工质量控制进行阐述。
  常见的屋面工程各构造层做法如下图所示,区别在于面层做法。主要面层做法有细石混凝土面层和饰面砖面层。
  一、屋面工程中垂直方向部位的做法阐述
  (一)难点
  1、需确定的标高点多,相互之间联系大,确定屋面最低点标高较难。
  2、受安装设备及基础影响大。
  3、屋面工程的坡度不规则,且坡度的变化较多。
  (二)原则
  1、通过屋面构造层做法,确定屋面最低点,以此为基点。
  2、合理确定找坡层方向、坡度,以达到不积水、排水通畅的目的。
  3、合理确定分水岭位置,以分水岭到雨水口最近为原则,降低屋面找坡层厚度,从而减少找坡材料使用量。
  4、泛水高度高于屋面完成面250mm。
  5、以屋面完成面标高,确定各专业需用高度。
  (三)细部做法
  1、水落口
  水落口杯安设高度应为除找坡层和面层外各屋面构造层做法之和+防水附加层厚度。屋面上水落口应计算出标高后进行埋设。水落口管径和数量控制按照规范水落口管径不小于75mm,汇水面积不超过200m2。水落口周围直径500mm范围内设5%找坡,并按设计要求作附加层处理。为面层与基层结合牢固,水落口500mm范围内用面层做法找坡,坡底与坡顶高低差为25mm,为满足找坡层最薄处20mm,坡底面层厚度要比面层做法小5mm。本文以此坡顶为屋面最低点,它是导出其它标高的基点。根据找坡坡度、距离,可以计算出屋面任何一点的标高。防水层及附加层伸入水落口杯内不应小于50mm,并应粘结牢固。见下图。为保证水落口处无渗漏和積水现象,屋面防水层施工完成后,应进行雨后观察或淋水、蓄水试验。
  水落口堵孔洞做法:a、孔洞壁四周清理干净;b、支模;c、浇水湿润;d、采用与原楼板同强度等级掺有膨胀剂的细石混凝土封堵,细石混凝土低于周围楼板10mm。如采用铁丝吊模,应第一次封堵到2/3高度,剪除铁丝后第二次封堵到位。把管道四周用砂浆围堵,做围水试验,24小时不渗漏为合格。其它出屋面管道根部同此做法。
  2、分水岭
  分水岭一般为找坡最高点,分水岭要根据建筑平面合理布置,宜为两个水落口中,以减少找坡长度,降低找坡层厚度。分水岭应与屋面平面分格缝相结合,同宽,防止应力集中产生开裂现象。
  3、女儿墙及泛水檐
  女儿墙采用混凝土还是砌体都会产生开裂现象,女儿墙的抹灰及压顶出现裂缝也是很常见的,防水层收缩易使泛水转角部位产生空鼓,防水层容易破坏。泛水收头若处理不当易产生翘边现象,使雨水从开口处渗入防水层下部。压顶是防止雨水从女儿墙渗入室内的重要部位,压顶形成向内不小于5%的排水坡度,其内侧下端做成鹰嘴或滴水槽防止倒水。一般非上人屋面女儿墙较矮,防水收头直接做到女儿墙压顶即可。上人屋面女儿墙较高,防水层在女儿墙压顶处收口比较浪费材料,需在女儿墙中部做一泛水檐,作为防水层收口的部位。此方法是行之有效的办法。根据屋面最低点(基点),找坡坡度,距离,确定屋面找坡层最高点。泛水檐高度为屋面找坡层最高点+面层厚度+300mm。从而确定泛水檐高度,使泛水檐在整个屋面上形成交圈。泛水檐宜与女儿墙同时浇筑,保证与女儿墙整体性,不产生渗漏。泛水檐宽度要充分考虑女儿墙各层做法和屋面平面分格缝排布,并大于各构造层厚度50mm,做向内排水坡度,下表面做交圈滴水线。女儿墙各层做法如何影响屋面平面分格缝的在平面介绍时再进行阐述。卷材防水层可直接铺贴至泛水檐下,卷材收头用金属压条钉压固定,并用密封材料封严,凹槽上部的墙体应做防水处理。为防止雨水顺女儿墙的墙体渗入室内,涂膜防水层在女儿墙部位应涂刷至压顶下。涂膜防水层的粘结能力较强,故涂膜收头可用防水涂料多遍涂刷。屋面女儿墙长度大于4m时,抹灰要分缝。立缝要与平面分格缝宽度、间距相对应。块体材料、水泥砂浆或细石混凝土保护层与女儿墙之间,应预留宽度为30mm的缝隙,缝内填塞聚苯乙烯泡沫塑料,并应用密封材料嵌填密实。
  4、出屋面门及台阶
  出屋面的门下槛应高出屋面完成面250mm,对此要求在主体结构和砌筑施工时就应考虑,避免门口高度不够,必要时和设计单位洽商进行设计变更。门向外开启,门砍向外放坡,防止水进入室内,防水应在门下口处进行有效的固定或密封处理。防水的收头应压在最上一步的混凝土踏步板下,以保证收头的可靠性。泛水部位应增设附加层,高度不应小于250mm。屋面出入口周边构造层次多,人员踩踏频繁,防水设计和施工应采取必要的措施保证无渗漏和积水现象,屋面防水层施工完成后,应进行雨后观察或淋水试验。见下图。
  5、排汽管
  排汽管是排出隔汽层和防水层之间各构造层中因施工不可避免带来的潮气,因潮气在气温高时会产生水蒸汽,将卷材防水层鼓坏。排汽屋面的排气道应纵横贯通,不得堵塞,并应与大气连通的排气孔相通。屋面面积每36m2宜设置一个排气孔。找坡层施工时埋入200mm宽碎石,上面盖五彩布400mm宽,排气管埋入其中。排气道采用φ40的PVC管,上面开φ5的圆孔,圆孔间距50mm。埋设间距不大于6m,排气道埋设应均匀合理,可与屋面平面分格缝相统一。详见排汽道埋设方式图。如果屋面进深较小,可做暗式排汽道和排汽孔。排汽道引至女儿墙立面,做在女儿墙构造层中,在泛水檐下部留排汽孔,排气孔下口距屋面完成面250mm。排汽道可用PVC管与两个900弯头粘结而成。排气管应安装牢固、封闭严密,否则会使排汽管变成了进水孔,造成屋面漏水。详见暗式排汽道图。   6、出屋面管道
  伸出屋面管道周围应留台,高30-40mm,半径为管道外径加50mm。防水层收头处应用金属箍箍紧,高度大于面层完成面250mm,并用密封材料封严,涂膜防水层收头应用防水涂料多遍涂刷。
  水落管安装牢固,承插口边距离墙面不应小于20mm,管箍间距不得大于1.5m,在接头处设上下两个管箍,管箍插入墙内的圆钢直径不得小于10mm,锚入深度不得小于120mm,严禁用木楔固定。
  对管径大于75mm的铸铁水落管,应每5m左右自上而下增设φ10抱杆固定,以保证施工和垂直承载的安全,且加固件必须进行防锈刷漆(颜色与管身相同)处理。
  7、设备基础
  随着建筑物功能的不断增加,屋面上的设施也越来越多,设施基座的防水处理液越来越突出。而且设施基座使屋面的防水基层复杂了许多,因此必须对设施基座按照设计要求做好防水处理。
  设施基座与结构层相连时,设施基座就成为了结构层的一部分,此时,屋面防水层应将设施基座整个包裹起来,以保证防水层的连续性。设施基座都有安装设备的预埋地脚螺栓,使防水层无法连续。因此在预埋地脚螺栓的周围必须用密封材料封严,以确保预埋螺栓周围的防水效果。
  设施基座直接放置在防水层上时,为防止设施对防水层的破坏,设施下应增设卷材附加层。如设施底部对防水层具有较大的破坏作用,设施下应浇筑厚度不小于50mm的细石混凝土保护层。
  一般设计,排风风机的基础高500mm,与土建对接的风口高于基础顶面600mm。这就带来一个问题,基础高度500mm是距结构还是屋面完成面?如果距结构板500mm高,往往屋面受找坡层影响,基础顶面低于屋面泛水高度,不满足要求。如果距屋面完成面500mm高,再加上屋面各构造层厚度,此基础高度要高达900-1000mm,就有集中荷载过大的隐患。笔者认为,此时应与设计沟通,基础高度满足最低要求的前提下,尽量做在防水层上部,既节省材料,又避免了渗漏隐患。
  二、屋面工程中平面方向部位的做法阐述
  (一)难点
  1、出屋面设备结构尺寸不统一,成排成线美观难以达到要求。
  2、出屋面面层往往为不规则形状,排版方案不好选择,尤其饰面砖面层屋面。势必导致砖块裁割量大,与屋面突出物交接部位质量较难控制。
  3、屋面放坡坡度为2%,坡面平鋪尺寸与原结构楼板对应尺寸相差较大,排砖较难做到精准。
  (二)原则
  为实现屋面完成后美观、适用,排版原则:
  1、充分考虑基层的放坡坡度及排版等,结合现场放坡的实际情况,以坡面长度为基准进行排版。
  2、平面、立面对缝。
  3、地漏、水落口居中排布。
  4、分格缝设置合理,对称布置。
  5、对设备基础、出屋面结构和管道等,其四周对称布置,面砖面层减少裁割量。
  (三)屋面工程深化设计、施工程序
  屋面深化设计尤为重要,是一种逆向方式。必须先确定好面层排版,才能确定各构造层做法,再确定水落口、出屋面结构、设备基础等位置。而施工程序恰恰相反,最后确定的,先施工预留预埋,面层最后完成,这就需要提前深化设计的基线进行控制。屋面深化设计应提早进行,最好在结构施工前完成,以确定结构尺寸和预留预埋位置。如未做到,按照以下步骤进行:
  1、现场实体尺寸复核
  (1)复核屋面平面尺寸,长、宽是否符合设计图纸要求。
  (2)复核出屋面上的混凝土柱、地漏、排水沟等的位置是否符合设计图纸的要求。
  2、对实体尺寸偏差进行分析、调整
  (1)对结构实体的尺寸进行统计分析,以尺寸偏差最大数值为基准,拉线将混凝土柱、设备基础、排水沟等的尺寸统一。
  (2)对找坡层进行调整,确保屋面放坡坡度一致,坡面顺畅。
  (3)对屋面平面尺寸出现的偏差进行统计,分析对面层排版的影响。
  3、排版
  (1)将屋面平面尺寸实测实量数据、调整后的尺寸和放坡坡面的长度平铺如实反映到CAD图中。
  (2)按照实体实际尺寸图,结合饰面砖的尺寸和砖缝、分格缝的宽度进行排版,从适用、经济、美观等方面进行最终方案的确定。
  4、放线、施工
  为保证屋面工程施工的各部位各层受基线控制,可将最终排版图的分格缝中线放在女儿墙上。根据基线调整设备基础、排水沟、水落口位置,使其与基线重合或居中布置。屋面各构造层施工都要在基线控制下进行。平面位置在平面分格缝基线下控制;各部位标高在高程基点及分水岭标高下控制。每道工序完成经复核后,再进行下道工序施工,以保证上道工序的位置及标高准确。使末端设备成排成线,统一一致。
  (四)细部做法
  1、分格缝
  保护层为块材时,分格缝的设置间距纵横向不大于6m,东北地区建议不大于4m。保护层为水泥砂浆时分格缝间距一般不宜大于2m。细石混凝土做保护层时,分格缝纵横间距不应大于6m。分格缝宽一般为20mm,缝内嵌入密封防水材料,尽量做成平缝。保护层分格缝的设置包括屋脊处、与女儿墙交接处;与突出屋面的楼梯间、电梯间和屋面水箱间墙体的交接处;与管道、透气孔的交接处及建筑物开间的轴线处;凸出屋面的大型设备基础和柱子四周设分格缝。
  屋面排版要以上述内容为原则,综合考虑砖缝、分格缝、放坡后坡面的长度进行排布。一般块材尺寸不一,长度为a,砖缝设10mm,分格缝设20mm,那么分格缝形成的单元中线之间的尺寸为na+10(n-1)+20。以分格单元为模数,进行排版设计。分格单元示意见下图。可以计算屋面长、宽各有几个分格单元,余下的尺寸有多大。如剩余尺寸较大,可调整分格单元尺寸,在进行计算。经多次调整后,让剩余尺寸最小。较小的剩余尺寸可以通过调整女儿墙立面做法来实现。一般女儿墙可调整厚度的做法有保温层、砖墙防水保护层、抹灰面层。保温层可采用挤塑板或苯板,砖墙防水保护层可采用立砖或平砖方式,抹灰面层选择适当的厚度,应留有适当的富余尺寸。因为在做防水层前转角处有圆弧倒角、保护墙归面有偏差,富余尺寸一般留30mm。通过调整女儿墙立面做法,以保证屋面大面整砖或全部整砖。见分格缝排版图。女儿墙压顶和泛水檐宽度以此做法做相应调整。如在边角部位出现一块整砖和非整砖时,应以两块砖的尺寸进行平分,裁割成两块相对较大的砖块进行铺贴。当然边角可以采用其他方式处理,下面介绍一种方式,以开拓思路。墙根部位采用白色鹅卵石收口,以减少块材的裁割量。见鹅卵石铺贴图。   饰面砖面層施工时,平面上要以事先弹在女儿墙上的基线为控制线,立面上要以分水岭高度到水落口的高度为依据进行控制,每个分格单元独立完成。最后再处理边角部位。见分格单元面砖铺贴图。
  水泥砂浆保护层和细石混凝土保护层分格缝可选用梯形木条,施工时可方便取出,保证面层不缺棱掉角。梯形木条上口宽30mm,下口宽15mm,高度同保护层厚度。施工面层时,应先固定分格梯形木条,再按照分仓法逐块完成。面层施工需精细,需二次抹压以减少裂缝。为避免面层起砂,所用细石混凝土水泥用量大于300KG/m3。细石混凝土保护层应按设计要求设置钢筋网片,钢筋网片在分格缝处断开,钢筋长度每边小于分格缝长度20mm。
  2、水落口
  在满足功能的前提下,水落口应根据平面分格缝居中布置。水落口周围直径500mm范围内增大坡度为5%,并按设计要求作附加增强处理。500mm范围内面层均匀分割,可采用12等分或16等分。砖缝同分格单元砖缝,提前放样,将砖块裁割好,以便铺贴。见水落口细部做法图。
  3、排汽管排布应有独立的排布图,数量、规格同立面部位做法介绍的。在这里强调排汽管位置要与屋面平面分格缝相统一,使末端设备成排成线。暗式排汽管只需在立面墙体上有一个40mm排汽孔,美观,功能可靠。排汽孔与女儿墙立面分格缝相对应,排汽管与女儿墙立面面层相平。
  4、风道顶部应用防水砂浆向四周找坡,坡度大于5%,檐口处设滴水线。
  5、女儿墙压顶应设找坡5%,防止雨水尿墙。
  6、雨棚、窗口、装饰架等应设滴水线。滴水线可用成品塑料凹条,并做分色处理。
  7、变形缝
  变形缝应加金属盖板,应铺钉牢固,搭接缝应顺流水方向,搭接宽度一般不小于50mm,并做好防锈处理。变形缝与屋面交接处,由于温度应力集中容易造成墙体开裂,且变形缝内的墙体无法做防水设防,当屋面防水层的拉伸性能不能满足基层变形时,防水层被拉裂而造成渗漏。所以防水卷材在变形缝部位要留有富余。为保证防水层的连续性,屋面防水层应铺贴或涂刷至泛水墙的顶部,封盖卷材的中间应尽量向缝内下垂,然后将卷材与防水层粘牢。见变形缝细部做法图。
  三、结束语
  通过对屋面工程深化设计、细部做法应用、施工质量控制的应用与研究,充分解决了屋面工程的功能、美观、适用等问题。更加深刻的认识到细部做法应用是实现屋面工程使用功能、美观的必要条件,深化设计是必要的程序。细部做法在屋面工程中的应用也是降本增效行之有效的办法。
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