建筑屋面防水改造及处理方案

2023-08-11田惠娟

黑龙江科学 2023年12期

田惠娟

(河南省建筑设计研究院有限公司,郑州 450014)

0 引言

在既有建筑改造工程中,屋面防水质量对建筑使用功能具有直接影响,但因原设计图纸丢失,既有建筑屋面防水改造操作难度较大,影响了改造进程及建筑的安全性。

建筑屋面常见的问题包括以下几点,即:①屋面不平整。卷材保护层老化迹象明显,且老化程度不一,加之漏水引发屋面不平,无法在短时间内排走雨水,导致雨水在屋面淤积,局部屋面即使执行修补措施也无法杜绝漏水问题。②保温层渗漏点查找难度大。屋面渗水位置并不确定是渗漏点,水源具有较大概率来自几米甚至几十米外的缺口,卷材缺口查找难度较大,若单纯修复渗水位置而放弃寻找卷材缺口,会导致雨水重复从缺口位置渗入,无法从根本上解决屋面漏水问题。③原设计图纸丢失。屋面构造无法清晰判定,新增屋面拆除作业。局部拆除或全部拆除均涉及基层清理、修补模块,对作业协调提出了较大难题。

某既有建筑建于2000年,为地上16层+地下1层的框架结构,现为办公用房。原设计13层、15层屋面为上人屋面,原设计为8～10 mm厚地砖(1∶1水泥砂浆缝宽6～8 mm)+5 mm厚水泥胶结合层+20 mm厚1∶2.5水泥砂浆找平层+专用配套胶浆结合层+2层SBC120聚乙烯丙纶复合防水卷材+专用配套胶浆结合层+干铺120 mm厚水泥珍珠岩面板+SBC120聚乙烯丙纶复合防水卷材隔汽层(300 g/m2)+20 mm厚1∶2.5水泥砂浆找平+钢筋混凝土屋面板。3层屋面为不上人屋面,保温层为70 mm厚CCP复合板(含隔汽层)。原有屋面防水等级为I级,屋面设计结构为35 mm厚490 mm×490 mm C20预制混凝土板(φ 4钢筋双向中距150 mm)+M2.5砂浆砌120 mm×120 mm砖三皮+20 mm厚1∶2.5水泥砂浆找平+专用配套胶浆结合层+二层SBC120 mm聚乙烯丙纶复合防水卷材(400 g/m2)+专用配套胶浆结合层+20 mm厚1∶2.5水泥砂浆找平+20 mm厚1∶8水泥珍珠岩找2%坡+干铺120 mm厚水泥珍珠岩面板+SBC120聚乙烯丙纶复合防水卷材隔汽层(300 g/m2)。目前,建筑3层、15层屋面出现漏水问题,雨水渗透天花板导致墙壁裂纹、室内发霉,存在明显的空鼓、凹陷问题,严重影响了房屋的使用功能(具体问题见表1)。

表1 建筑屋面漏水引发的问题

该既有建筑位于市区,现有场地平整,地下水补给来源为大气降水、地表水,受大气降水影响明显。区域地震动峰值加速度值为0.15 g,对应基本烈度为7°。所处地区为温带气候,根据当地气象站统计资料可知,所在地年均气温14.4 ℃,最低气温0.2 ℃,极端最低气温-17.9 ℃,最高气温27.3 ℃,极端最高气温43.0 ℃。年均降雨量629.7 mm,集中在每年的7—9月份。年均风速2.8～3.2 m/s,最大风速18～22 m/s,多在春季。

针对问题,需选择合理的修改方案。但既有建筑承载重量已确定,屋面防水改造不得增加屋面负担,故改造期间,原屋面防水保温层需拆除,作业周期应尽量缩短,且避免扰民[1]。

1 防水改造的处理方案

因此,探究既有建筑屋面防水改造常见问题的处理方案具有重要的现实意义。

1.1 方案比选

根据既有建筑情况,需分析周边场地交通及场地内部地势,在保证场地周边交通便利、内部平整的情况下开展方案比选。方案一:局部修补防水层,对屋面渗漏情况进行检查,清除原屋面材料脱落、卷边、空鼓、张裂等位置,加热卷材、基层,待表面熔化后连接原有基层、新卷材,使新卷材与以往防水材料形成一个整体。方案二:屋面整体重新铺设防水材料[2]。在不额外增加荷载的前提下,选择全部重新铺设防水材料的方式。因工程保温层为70 mm厚CCP复合板,由屋面局部凹陷推测保温层已不再完整,需重新铺设保温层。在保温层施工图纸丢失的情况下,可先拆除局部屋面至找平层查看现有构造,再确定屋面构造。根据屋面构造,规划保温层施工方案,借助5 mm厚水泥胶修补原找平层。

1.2 设计方案

根据屋面防水等级,设计屋面防水做法为4.0 mm厚SBS改性沥青防水卷材、3.0 mm厚SBS改性沥青防水卷材[3]。屋面雨水设计采用当地暴雨强度公式:

q=2631.92×(1+0.751LgP)/(t+14.2)0.779

(1)

式(1)中,q为降雨强度,L/s·h·m2;P为设计重现期,a。既有建筑屋面重现期为5 a,t为降雨历时,min。既有建筑降雨历时为5 min。工程屋面选择重力流雨水系统,将侧排式雨水斗与87型雨水斗相结合,雨水径流系数为1,总排水能力为50年。全部屋面正置式排水坡度为2%,倒置式屋面排水坡度为3%。将卷材附加层设置在屋面平面与立面交接位置、檐沟与天沟交接位置、檐沟与屋面交接位置。

根据式(1)计算结果,对工程原防水层进行改造。对于13层、15层屋面,将原设计结构改造为8～10 mm厚防滑地砖铺平拍实+25 mm厚1∶3干硬性水泥砂浆结合层+0.4 mm厚聚乙烯膜层+4 mm厚SBS改性沥青防水卷材+3 mm厚SBS改性沥青防水卷材+5 mm厚水泥胶修补20 mm厚水泥砂浆找平层+1∶8水泥珍珠岩修补20 mm厚配套胶浆结合层+干铺120 mm厚水泥珍珠岩面板+SBC120聚乙烯丙纶复合防水卷材隔汽层(300 g/m2)上下均设置胶浆结合层+20 mm厚1∶2.5水泥砂浆找平+钢筋混凝土屋面板。对于3层屋面,将原设计结构改造为40 mm厚495 mm×495 mm C20预制混凝土板(φ 6钢筋双向中距40 mm)+25 mm厚粗砂+0.4 mm厚聚乙烯膜+4 mm厚SBS改性沥青防水卷材+3 mm厚SBS改性沥青防水卷材+20 mm厚1∶2.5水泥砂浆找平+专用配套胶浆结合层+二层SBC120 mm聚乙烯丙纶复合防水卷材(400 g/m2)+专用配套胶浆结合层+20 mm厚1∶2.5水泥砂浆找平+20 mm厚1∶8水泥珍珠岩找2%坡+干铺120 mm厚水泥珍珠岩面板+SBC120聚乙烯丙纶复合防水卷材隔汽层(300 g/m2)+20 mm厚1∶2.5水泥砂浆找平+钢筋混凝土屋面[4]。其中,SBS改性沥青防水卷材性能要求见表2。

表2 3 mm厚SBS改性沥青防水卷材性能要求

1.3 方案实施

1.3.1 前期处理

在屋面构造局部拆除后,由专人清理基层,进行变形屋面板的修补与屋面板内部螺栓的紧固,将锈蚀空壳铲除,均匀涂刷锈蚀转化剂,利用密封胶进行螺丝孔洞处理。对于封口则借助无纺布层的丁基胶带处理,进行防锈涂料涂刷。平整摊铺防滑地砖,人为密实拍打。地砖层设置完毕后,利用1∶3干硬性水泥砂浆进行全面找平[5]。

找平层设置分隔缝(见图1),宽度为40 mm,兼做排气道,排气道纵向与横向贯通,纵横向间距为6 m,在纵横向交叉位置联通大气排气孔(见图2),相邻排气孔设置密度为1个/36 m2。

1-水泥砂浆找平层 2-防水保温结构层 3-砂浆 4-分格条

1-水泥砂浆层 2-SBS改性沥青防水卷材 3-抱箍4-密封膏 5-屋面排气孔 6-保护罩 7-立柱片,由4片PVC管弧形片组成 8-固定底座

应确保基层无松动起砂且表面平整光滑,经3 m直尺测得基层平整度合格(面层与直尺之间最大空隙小于等于3 mm)。将阴阳角处理为平整光滑、均匀一致的半径100 mm圆弧,内部排水落口周边处理层凹坑。处理完毕后,将聚苯分格条填充到防水层、找平层之间。

由图2可知,排气孔位于屋面防水保温层[6]。在建筑屋面找平层排气孔设置中,需借助底座与立柱等分直立固定排气孔,底座为环形钢板,内圆直径稍大于屋面排气孔管径。将一层防水卷材包裹在立柱外侧,避免保温层颗粒封堵排气孔。根据屋面情况,排气管周边涂抹密封膏,周边利用1∶2.5水泥砂浆加固。

1.3.2 防水卷材施工

找平处理后,利用空气清扫枪再次清扫原屋面,去除表面碎渣、浮灰。多次喷涂聚乙烯膜,最薄位置应大于等于设计厚度,随机喷涂一块500 mm×500 mm的同厚度试块,为后期防水层性能检测提供依据。设置完毕后,按照热熔法铺设SBS改性沥青防水卷材,将橡胶改性沥青冷黏剂与稀释剂掺和成浆糊状,均匀涂刷到基层,待干燥后,借助热熔机具烘烤防水卷材地面、基层,至卷材底呈现褐色油光泽,向前方滚动卷材,牢固黏结,短边搭接150～200 mm,长边搭接90±10 mm,上下层防水卷材接缝错开1/2～1/3幅。防水卷材铺设20 min内禁止上人行走[7]。

验收合格后,刮涂水泥砂浆保护层,每次刮涂方向与上一次刮涂方向成90°,分3次刮涂成型,每次刮涂时间间隔12 h以上,接茬位置错开。在第一遍砂浆挂墙后,铺贴耐碱网格布,借助刮板将网格布压入砂浆内,避免网格布出现褶皱、外露、起鼓现象。在第一遍砂浆干燥后刮涂第二遍砂浆。按照同样的方法进行SBC120 mm聚乙烯丙纶复合防水卷材施工。对于屋面山墙等突出物,需均匀向上翻抹平防水卷材,具体做法见图3。

1-SBS改性沥青卷材防水层 2-防水卷材附加层(配套胶浆结合层) 3-上部连接压顶 4-密封材料 5-聚乙烯泡沫塑料 6-水泥钉 7-压条与收头保护层 8-山墙 9-保温层10-女儿墙 11-屋面

从内向外逐次将保温层、SBS改性沥青防水卷材、防水卷材附加层铺贴到屋面上部,防水卷材上卷到女儿墙厚度的1/2位置,并借助压顶压实,压顶下部防水卷材甩出距离应超出200 mm。屋面上卷贴防水卷材后,将压顶下部卷材甩出部分粘贴在屋面上防水卷材外部。

1.3.3 原保温防水修补

原保温防水修补重点是出屋面管道保温防水修补,修补结构见图4。

1-突出屋面管道 2-卡箍 3-防水套管 4-SBS改性沥青防水卷材 5-与屋面交接位置凹槽 6-密封材料 7-止水环 8-为屋面板 9-隔汽保温层

可将出屋面管道防水节点套管、管道之间作为修补重点,在原有套管、墙体结合位置防水附加层铺设的基础上,综合考虑套管与屋面防水附加层材质、弹性模量、热胀冷缩量的差异,在防水卷材外围设置防水套管,防水卷材两端分别延伸到屋面、管道,将卡箍设置到防水卷材顶端收紧管道,配合防水套管、屋面交接位置凹槽内密封材料的填充,完成防水层修补[8]。