屋面工程細部處理施工工法

屋面工程細部處理施工工法

《屋面工程細部處理施工工法》是汕頭市建安(集團)公司、廣東正升建築有限公司完成的建築類施工工法,完成人是陳松根、林靜輝、魏育明、張靜民、肖創皆。該工法適用於房屋建築的屋面工程(種植屋面、太陽能屋面可選用部分細部做法),尤其適用於高檔住宅和公共建築的屋面工程。

《屋面工程細部處理施工工法》主要的工法特點是:節約木材,在管道支架的根部,加設帶有止水環的套管,增強防水效果並方便將來更換支架。

2011年9月30日,《屋面工程細部處理施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2009~2010年度國家二級工法。

基本介紹

  • 中文名:屋面工程細部處理施工工法
  • 工法編號:GJEJGF136-2010
  • 完成單位:汕頭市建安(集團)公司、廣東正升建築有限公司
  • 主要完成人:陳松根、林靜輝、魏育明、張靜民、肖創皆
  • 審批單位中華人民共和國住房和城鄉建設部
  • 主要榮譽:國家二級工法(2009-2010年度)
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,

形成原因

屋面作為房屋建築的一個分部工程,無論防水、隔熱功能和對於建築物的美觀,都具有重要意義。而作為建築物屋面的細部:屋面排水溝、屋面排水口、屋面分倉縫與透氣孔、屋面煙囪(排風口)屋面伸縮(沉降)縫、管道及管道支架與屋面交接界面、女兒牆及樓(電)梯間牆與屋面交接界面等,不但具有屋面防水、排水和通風、排氣抵抗溫度伸縮的作用,還可以起到美化建築物,成為獨具一格的建築小品,被稱為空中花園的環保功能。《屋面工程細部處理施工工法》是在多個施工項目屋面細部施工經驗的基礎上,將屋面細部的構造做法進行改進和創新的施工工藝總結而成。
工法的形成過程也是爭創魯班獎的過程,由於中國規範要求房屋建築絕對不能發生漏水現象,而房屋建築的屋面直接面對嚴酷的自然環境冬夏溫差的絕對值在40攝氏度以上,直接面對日曬雨淋,尤其是屋面細部:排水溝、排水口、屋面分倉縫、屋面伸縮縫等部位,有的是設計構造不合理,有的是施工程式不對,也有材料問題,致使不少房屋屋面細部發生裂縫和滲漏。為避免屋面漏水的質量通病,確定將屋面細部施工處理作為研究項目立項。《屋面工程細部處理施工工法》由廣東汕頭市建安(集團)公司和廣東正升建築有限公司共同完成。屋面細部施工工藝在汕頭市建安(集團)公司和廣東正升建築有限公司施工的若干工程項目中,結合工程具體設計,通過科學策劃→實踐→檢查→總結→再實踐的不斷循環,總結改進,形成一整套較完善的工藝標準。

工法特點

《屋面工程細部處理施工工法》的工法特點是:
一、在屋面鋁合金伸縮縫的組件上加上一根Φ50的PVC-U水管,形成伸縮縫和排水功能合二為的集成組件,既滿足了伸縮縫的要求,也解決了伸縮縫漏水的質量通病問題。
二、在排水溝上口卷材的收口處,在女兒牆身用倒梯形木方預埋留槽,解決了不易拆模的問題(標準圖為矩形槽,改成倒梯形槽),將封口槽的木壓條改為0.75毫米厚鍍鋅鐵皮帶,節約了木材。
三、在女兒牆和屋面混凝土分二次澆築的施工條件下,在屋面板混凝土初凝前,用水將尚未凝結的水泥漿沖走,露出混凝土中的石子,保證了在密集鋼筋條件下,施工縫的質量和新老混凝土的結合。
四、在屋面縱橫向分倉縫交點處增加透氣孔,並且在透氣孔和分倉縫下設縱橫交錯的200毫米寬的卷材空鋪帶(乾鋪帶),使卷材防水層下的水分在受熱時能及時排除。
五、在管道支架的根部,加設帶有止水環的套管,增強防水效果並方便將來更換支架。
六、在制定細部構造和施工工藝的同時,考慮各細部構件的美觀,將屋面細部防水功能和觀賞功能統一處理。

操作原理

適用範圍

《屋面工程細部處理施工工法》適用於房屋建築的屋面工程(種植屋面、太陽能屋面可選用部分細部做法),尤其適用於高檔住宅和公共建築的屋面工程(伸縮縫也適用於體育場的看台留有伸縮縫的部位)。

工藝原理

《屋面工程細部處理施工工法》的工藝原理敘述如下:
將屋面分解成大面和細部,對細部的構造和施工工藝,用所滿足的使用功能要求來評價,看是否滿足功能要求,能否進一步在構造和施工工藝及材料等方面加以改進,以便提升功能。
一、在屋面女兒牆和屋面板混凝土分兩次施工的條件下,施工縫的處理是關鍵,處理不好,在施工縫部位容易發生裂縫和漏水,影響功能和外牆美觀,施工縫質量差,關鍵在於水泥浮漿未處理好,抓住混凝土初凝前的一段時間,用水將水泥漿沖走,從而滿足了施工縫的要求,省卻了鑿毛混凝土的勞作。工藝原理是合理的調整工藝流程,根據混凝土的特性,利用和抓緊初凝時間,將施工縫混凝土在初凝前衝掉水泥漿,而不是在混凝土終凝後去打鑿施工縫。
二、將鋁合金伸縮縫部件和PVC-U排水管利用法蘭盤將塑膠蛇形管組合在一起,從而,解決了伸縮縫漏水的問題,創意的因由是由於在實踐中遇到不少伸縮縫漏水的問題,通過聯想和實踐,按功能需求進行硬體組合,使具有既能伸縮又能排水的雙重功能。
三、透氣孔和分倉縫。施工的項目大多數屋面設計圖是不留設透氣孔的,而因此引起的屋面起鼓時有發生,為此,公司與業主和設計院協商,增設透氣孔和為了順利排氣設立卷材空鋪帶。關鍵的操作在於空鋪帶和卷材防水層與不鏽鋼透氣管的連線點構造合理。
四、排水口。在排水口的排水管埋在屋面混凝土內的部位焊接止水環可改進排水口的防漏功能。工藝原理是將水的滲透通路延長,增加水流阻力,在排水口周圍500毫米內增加二度塗膜,柔性密封、防排結合,從而避免排水口漏水。

施工工藝

  • 屋面排水溝施工工藝流程及操作要點
一、《屋面工程細部處理施工工法》的屋面排水溝施工工藝流程:
在屋面板初凝前用水將由檐口起300毫米寬的沿屋面四周的水泥漿衝掉並完全露出石子→混凝土女兒牆施工(如為磚砌女兒牆至少底部300米為混凝土牆),二次澆混凝土牆時,嚴格按照施工縫施工澆搗牆混凝土前用與混凝土同配比的去石子水泥砂漿先在接縫部位澆搗約50毫米厚,然後再澆築女兒牆混凝土→天溝測量定位和彈墨線及做天溝斷面模型樣板→在各控制點(拐點)根據樣板開始做排水溝→屋面排水溝水泥砂漿抹灰找坡→屋面排水溝防水→隔離層(多為無紡布)→水泥砂漿保護層→貼排水溝條形瓷磚。
二、《屋面工程細部處理施工工法》的屋面排水溝操作要點:
1.屋面排水溝的卷材在女兒牆上的收口槽是在女兒牆模板上釘倒梯形小木方。具體構造如下圖(如塗膜防水層可不留槽)。倒梯形木方梯形條,上底(內邊)30毫米,高15~20毫米,下底(外側)40毫米便於拆模。
屋面工程細部處理施工工法
屋面排水溝防水與女兒牆接口結構
2.防水層儘量用塗膜防水層,如用卷材,在卷材上口收口處,用鍍鋅鐵皮30毫米×0.75毫米壓條,每200毫米左右釘1寸長鐵釘,用油膏封口時,既便於卷材嵌固在女兒牆的預留槽中,又便於卷材的固定。
  • 屋面排水口施工工藝流程及操作要點
一、《屋面工程細部處理施工工法》的屋面排水口施工工藝流程:
按圖紙要求確定排水口(排水口結構見下圖1)位置→繪製1:1電子版圖,確定排水口構造→按照1:1圖紙大樣放樣(彈墨線)→在屋面板綁紮鋼筋前預埋已經焊好止水環的排水管口→澆築屋面混凝土→屋面防水層保溫層施工→天溝和排水口施工→貼屋面排水口和排水溝的瓷磚→在排水口四周打密封膠。在策劃排水口施工的同時,考慮排水口的面磚排列的美觀(電子版圖如下圖2)。
二、《屋面工程細部處理施工工法》的屋面排水口施工操作要點:
1.在屋面施工前,要按圖紙要求考慮排水口在整個屋面上的排列位置和具體構造,並繪製電子版圖。
2.預埋的排水口(落水管斗)要焊接40毫米寬的止水環,如排水口是塑膠的,用塑膠焊將預埋管的止水環焊上。
3.排水口的密封問題,除了密封膠的質量外,研究不同材料的接口,如下圖三種接口中,A種接口(切槽)最好,因為密封膠不容易鼓出去。用割鋸鑿子可以切割成A形,如預留則宜用泡沫塑膠條。
屋面工程細部處理施工工法
排水口的切槽
一、《屋面工程細部處理施工工法》的屋面分倉縫及透氣孔工藝流程:
在屋面找平層施工完成後和塗膜或卷材防水層施工前彈出屋面分倉縫的定位格線走向軸線(6000毫米×6000毫米左右)→按照所彈分倉縫中心線空鋪(不用膠)300毫米寬卷材→在12000毫米×12000毫米的分倉縫範圍在縱橫分倉縫相交的節點安裝Φ100毫米直徑,高200毫米左右的不鏽鋼管透氣管→貼上卷材或塗膜防水層→貼上卷材和排氣管之間的界面→鋪設無紡布→鋪設水泥砂漿→鋪設面磚→打分倉縫和透氣管密封膠。
二、《屋面工程細部處理施工工法》的屋面分倉縫及透氣孔施工操作要點:
1.分倉縫的間距按規定,宜在36平方米左右。
2.乾鋪卷材帶的鋪設時機宜掌握在將1平方米左右的卷材,鋪在屋面上,太陽曬2小時左右,無水蒸氣結露為宜。
3.乾鋪帶卷材可單邊貼上,但交叉口不得貼上。透氣管節點大樣見下圖。
屋面工程細部處理施工工法
卷材幹鋪帶與透氣孔的構造
一、《屋面工程細部處理施工工法》的屋面煙囪(排風口)施工工藝流程:
在安裝屋面模板後綁紮屋面鋼筋前按照下層煙道位置留設屋面煙道(排風口)的預留洞→澆搗屋面混凝土→在混凝土初凝前將預留洞周邊300毫米寬用水沖走水泥漿露出石頭面→混凝土養護達到一定強度後安裝上一節煙道或按電子版細化施工圖施工屋面上的煙囪(為防止接口漏水宜用混凝土做煙囪)→按電子版細化的煙囪造型和裝飾進行煙道施工。
二、《屋面工程細部處理施工工法》的屋面煙囪(排風口)操作要點:
1.在屋面混凝土澆築完,在初凝前沖走水泥漿是保證施工縫質量的關鍵。
2.為防止在界面漏水,在屋面煙道根部要做弧形泛水。
一、《屋面工程細部處理施工工法》的屋面伸縮縫施工工藝流程:
事先按照設計圖和伸縮縫實物繪製電子版細化圖→細化圖考慮將伸縮縫和PVC-U排水管組合在一起的接頭節點大樣→在已經施工完成的屋面結構上清理伸縮縫混凝土槽的平面平整度和側壁垂直度→在屋面上安裝施工縫組合件→按照細化圖紙做屋面伸縮縫裝修。
二、《屋面工程細部處理施工工法》的屋面伸縮縫操作要點:
1.要繪製電子版細化施工圖,並徵求設計和業主方的意見。
2.要在施工前拿到伸縮縫實物,對照圖紙,以保障預留伸縮縫槽的尺寸準確。
3.一定要保證伸縮縫槽底面和側面橫平豎直才能保證伸縮縫的橡膠墊與伸縮縫槽底面和側面嚴接觸,防止漏水。如下圖1、下圖2。
一、《屋面工程細部處理施工工法》管道及管道支架與屋面交接界面節點的工藝流程:
屋面澆搗混凝土前管道定位→預埋焊好止水環的套管→安裝豎向管道或橫向管道的支架→鋪設面磚。
二、《屋面工程細部處理施工工法》管道及管道支架與屋面交接界面節點的操作要點:
1.套管預埋位置一定要準。
2.套管和主管間隙要打分層密封膠,打膠前擦拭乾淨管內壁。如下圖。
屋面工程細部處理施工工法
管道安裝結構圖
一、《屋面工程細部處理施工工法》樓梯(電梯)間牆和屋面板交接界面節點的工藝流程:
在屋面板混凝土澆築後的初凝前將界面水泥漿沖走露出石子→用1:3水泥砂漿50毫米厚處理施工縫→如樓梯或電梯間設計為磚牆應在牆下300高做混凝土防潮牆→在施工混凝土導牆時留設卷材收口槽(梯形)→在垂直面(牆面)和屋面交界處做弧形泛水→卷材防水層收口→施工找平層和面層。
二、《屋面工程細部處理施工工法》樓梯(電梯)間牆和屋面板交接界面節點的操作要點:
1.處理好施工縫將水泥浮漿沖走,露出石子。
2.處理好卷材收口,在收口槽分層打嵌縫膠要在嵌縫膠終凝前(以手摸有指紋印稍沾手為宜)打第二道膠。上述屋面工程7個細部操作要點的共性是:
(1)凡是由於水平構件將豎向構件分為二次澆搗的混凝土牆,由於屋面對防水有嚴格要求,施工縫均應嚴格按規定處理,該工法採用的是在混凝土初凝前用水衝掉水泥浮漿的工藝,為了保證施工縫的位置,可參照下圖施工。
屋面工程細部處理施工工法
屋面工程細部操作圖
(2)對於用割鋸切割的嵌油膏的縫,以切成A型切槽為佳,可避免填縫物質流出。
(3)由於屋面工程對防水的敏感性,類似伸縮縫槽的底面和側面的平直是保證伸縮縫橡膠墊能壓緊密封和不漏水的關鍵。在放置橡膠板(條)前要刷防水塗料一層,而在放置橡膠板(條)後,在壓實和安裝膨脹螺栓前也要塗防水塗料。橡皮條應斜向搭接,如下圖。
屋面工程細部處理施工工法
伸縮縫的橡皮條斜面搭接接縫加膠圖

材料設備

《屋面工程細部處理施工工法》所用的材料及設備如下:
由於屋面細部均為一般工序,所套用的建築材料、設備均為通用材料和普通施工設備。上述7個屋面部位所使用的材料綜合起來為混凝土、瓷片、防水卷材、鋁合金伸縮縫、密封嵌縫膏等,防水材料的類型和主要技術指標按設計選用,特別是防水嵌縫膠的抗老化要滿足要求,防止在1~2年短期老化開裂。設備和工具、混凝土設備、瓷磚切割工具、瓦工工具手工電動工具、防水施工工具、必要時做些節點大樣模型(如天溝排水口木樣板)等是與常規不同之處。

質量控制

《屋面工程細部處理施工工法》的質量控制要求如下:
在相關文獻中反映,根據歷次中國屋面工程的滲漏調查資料分析,屋面細部節點部位滲漏占全部滲漏建築的80%以上,由此可見屋面細部構造和施工工藝、質量控制的重要性。防水工程必須由具備資質的專業隊伍施工,但是,作為總包單位對於屋面工程(細部)施工質量的控制有不可推卻的責任。質量控制應依據《屋面工程質量驗收規範》GB 50207-2002要求如下:強制性條文要求(以下摘自強條)。
3.0.6屋面工程所採用的防水、保溫隔熱材料應有產品合格證書和性能檢測報告,材料的品種、規格、性能等應符合國家產品標準和設計要求。4.1.8屋面(含天溝、檐溝)找平層的排水坡度,必須符合設計要求。4.2.9保溫層的含水率必須符合設計要求。4.3.16卷材防水層不得有滲漏或積水現象。5.3.10塗膜防水層不得有滲漏或積水現象。6.1.8細石混凝土防水層不得有滲漏或積水現象。6.2.7密封材料嵌填必須密實、連續、飽滿,粘結牢固,無氣泡、開裂、脫落等缺陷。7.3.6金屬板材的連線和密封處理必須符合設計要求,不得有滲漏現象。9.0.11天溝、檐溝、檐口、水落口、泛水、變形縫和伸出屋面管道的防水構造,必須符合設計要求。規範中未對二次澆築的女兒牆、電梯和樓梯間出屋面的牆和屋面結構層間的施工縫作強調,但是,施工縫的處理對於屋面細部施工尤其是防水非常重要。
規範也未對砌體女兒牆、電梯和樓梯牆與屋面交接的300毫米高牆腳做規定,根據施工經驗,這一條對於保證防水效果和不滲漏特別有效。
註:排水溝、排水口、分倉縫與透氣孔、屋面煙囪(排風口)、屋面伸縮(沉降)縫、管道及管道支架與屋面交接界面、女兒牆及樓(電)梯間牆與屋面交接界面。
屋面工程細部處理施工工法
施工質量檢驗項目、要求和檢驗方法
密封膠現場復檢項目
材料名稱
現場抽檢數量
外觀質量檢查
物理性能檢查
改性石油瀝青密封材料
每2噸為一批、不足2噸按一批抽檢
黑色均勻膏狀,無結塊和未浸透的填料
耐熱度、低溫柔性、拉伸粘結性、施工難易度、抗老化性能
合成高分子密封材料
每1噸為一批,不足1噸按一批抽檢
均勻膏狀物,無結皮、凝膠或不易分散的鞏固體團狀
拉伸粘結性、柔度、抗老化性能
註:帶★(星號)檢查項為該工法增加的。
防水卷材復檢項目
材料名稱
現場抽樣數量
外觀質量檢查
物理性能檢驗
防水卷材
大於1000卷抽5卷,每500-1000卷抽4卷,100-499卷抽3卷,100卷以下抽2卷,進行規格尺寸和外觀質量檢查,在外觀質量檢查合格的卷材中,任取1卷做物理性能試驗
孔洞、硌傷、折紋、褶皺、裂紋、裂☐、缺邊、卷材接頭
縱向拉力、最大拉力時延伸率、耐熱度、不透水性
混凝土施工縫清理工序檢查表★
工序
操作方法
檢查方法
要求
施工縫清理
在混凝土初凝前用自來水衝掉水泥漿
觀察檢查
要衝到混凝土中的石子均勻露出來
註:帶★(星號)檢查項為該工法增加的檢查項目。

安全措施

採用《屋面工程細部處理施工工法》施工時,除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外,尚應遵守注意下列事項:
一、防止臨邊高空墜落
由於屋面工程施工是高空作業,而高空墜落在建築業安全事故中的機率是高的,因此,屋面周邊必須封閉施工,在屋面周圍設立1.5米高的防護欄桿和安全網構成的圍蔽,在清理女兒牆的屋面施工縫時,沖水的操作工人不能過於臨邊,且離檐口的距離在1.5米左右。為了保證安全和質量,以蹲式操作為宜。
二、防止洞口墜落和物體打擊
由於屋面細部施工環境樓梯口、電梯口、屋面煙道口、通風口和檐口在施工中存在高空墜落的風險,要教育工人加強自我防範和自我保護意識,注意收管好材料和工具,防止高空落物傷人。在預留洞口處施工混凝土工程時可儘量保留鋼筋網,在施工需要切斷鋼筋網時,離開工作面要及時做好遮蓋。
三、防觸電傷害
屋面細部施工的防水施工的熱風焊接和裝飾貼磚切割都涉及到大量的用手持電動工具,因此,必須注意用電安全,用電前檢查電動工具、配電箱、插座的完好,檢查電線有沒有破皮漏電,有問題請持證專業電工維修。
四、防機械傷害
在切割瓷磚和防水卷材時,要注意防止刀片破損飛刀傷人。為此,在施工前應該檢查機械和工具的狀態是否完好,否則,應及時維修。

環保措施

《屋面工程細部處理施工工法》的環保措施如下:
一、由於防水施工所帶來的有害物質和廢棄物對環境的污染。對於防水材料如防水塗料的包裝桶、清洗劑、稀釋劑、外加劑、卷材下腳料等和每日工作剩餘的下腳料收集好,由專業回收公司回收處理。
二、由於切割瓷磚造成的噪聲污染和粉塵污染,儘量遠離居民區和人群密集處,避免在早晚和周末、節假日工作,減少噪聲的另一個辦法是用電腦排版確定瓷磚布置,儘量在工廠加工異型瓷磚,編號入座。進行噪聲監控和粉塵監控,具體數據和要求見公司GB/T 24001-2001/ISO 1400及廣東正升建築有限公司《環境管理體要求及使用指南》。為防止灰塵,可在工作場地適當噴水壓塵。
三、操作工人的勞動保護,對於噪聲影響可佩戴防噪聲耳盔。防塵則應在操作時佩戴口罩。
四、環境保護在屋面工程的套用在近年有較大發展,普遍的套用擠塑板保溫層,在屋面細部工程的施工中,在面積比較大的屋面排水溝(溝)中,使用擠塑板做保溫隔熱層。

效益分析

《屋面工程細部處理施工工法》的效益分析如下:
一、經濟效益方面,降低了由於屋面滲漏引起的投訴和保修費用的開支。下表為由2002~2007年(未採用該工法)和由2004~2009年(已採用該工法)兩個防水質量保證期(按國務院頒發的《建築工程質量管理條例》規定保修期為竣工備案起計的5年)對屋面防水維修工作發生次數和費用的統計。
屋面防水維修期發生費用對比表
期間
屋面面積(平方米)
保修期發生費用(萬元)
每100平方米費用(元)
2002年~2007年
10693
3.96
370
2004年~2009年
18947
0
0
註:帶★為2002年度竣工的屋面面積,帶※資號為2004年度竣工面積。
屋面混凝土板與上部的混凝土結構(女兒牆等)由於採用在屋面混凝土初凝前用水衝去水泥漿的辦法,也較用人工清鑿施工縫,節約了人工,施工縫的清理質量更是人工清理無法比擬的。
二、社會效益方面,大於經濟效益,首先,對於住宅建築來說,因為屋面滲漏的投訴降低。統計數字表明,2002年竣工的屋面滲漏投訴為6次,而2004年竣工的屋面未發生滲漏投訴,並有一項工程因為屋面細部處理而成為魯班獎項目的亮點。
註:施工費用以2009-2010年施工材料價格計算

套用實例

《屋面工程細部處理施工工法》的套用實例如下:
套用實例
序號
工程名稱
獲獎類型
備註
1
廣州蘭亭穎園
2003年度魯班獎
/
2
富力金羊花園一期C1~C4棟
2005年度魯班獎
/
3
富力金羊花園二期C5~C8棟
2007年度魯班獎
/
4
富力愛丁堡國際公寓
2008年度魯班獎
/
5
武漢翠林雅苑
2008年度魯班獎
/
6
力迅上築A1、A2、B1、C1~C3
2009年度魯班獎
/
《屋面工程細部處理施工工法》不僅在上述工程中得以有效套用,而且在施工的其他項目上,已經得到廣泛套用,該工法已經是汕頭市建安(集團)公司、廣東正升建築有限公司較為成熟的工法。後續的方向是研究如何在節能環保屋面中套用和推廣。

榮譽表彰

2011年9月30日,中華人民共和國住房和城鄉建設部審定《2009-2010年度國家二級工法名單》,以建質[2011]154號檔案公布,《屋面工程細部處理施工工法》被評定為中國國家二級工法。

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