關于鋼筋混凝土屋面板設計與施工的論文
當前，卷材等防水層習慣性的被認為是屋面防水的唯一措施。鋼筋混凝土屋面板的自身防水性能常被忽視。而按抗裂設計、規范施工的現澆鋼筋混凝土板本身就是非常理想防水層，這對避免或減輕屋面滲漏有著重大的應用及經濟價值。
1 屋面板設計
1． 1 設計誤區
屋面板處于露天不利環境，風吹雨打，晝夜溫差影響大，故屋面板不能等同于樓面板，不能僅考慮承載能力設計。而應該注重抗裂設計( 即按不允許出現裂縫的構件進行混凝土拉應力驗算) 。有些設計將板底筋配置過大，而板面筋配置相對過小，或者板面筋僅按構造鋼筋配置，造成板下部剛度較大，而板上部剛度較小，抵抗不了收縮變形和溫度應力，板面極易形成裂縫，隨時間增加，逐漸形成貫穿型裂縫，這對于防滲漏是非常不利的。再有，僅從承載能力或構造要求設計屋面板厚度也不妥當。屋面板厚度對于發揮鋼筋性能，提高屋面板剛度及抗裂性起重要的作用，同時足夠的板厚也可減輕管線暗敷帶來的不利影響。
1． 2 屋面板結構自防水設計要點
( 1) 鋼筋: 應該加強板面筋設計，屋面板應采用雙層雙向通長鋼筋，單層單向最小配筋率≥0． 4%，一般情況下，最低配置為雙層雙向 φ10@ 150，通過上下兩層鋼筋網牢牢將混凝土束縛住，使板上下剛度均勻，以避免出現因受混凝土收縮及溫度應力而產生的裂縫。再有，露天環境下最上層鋼筋保護層應適當加大，最小值取 20mm，以便有效保護鋼筋及延長使用壽命。
( 2) 板厚: 屋面板厚度宜適當加大。如: 跨度 3． 3m 以內板厚度宜取 110mm，跨度 3． 3 ～3． 9m 的屋面板宜取 120mm 厚。
( 3) 混凝土伸縮縫: 《混凝土設計規范》規定: 現澆框架最大伸縮縫間距為 55m，而屋面板等露天環境的構件不宜超過 35m，實際工程大都超過這個限制。從這個角度考慮，也可看出加強板配筋及增加屋面板厚度的重要性。必要時應適當設計若干后澆帶及控制縫，后澆帶可有效避免施工期間的收縮裂縫，控制縫可以引導混凝土在規定的位置出現裂縫，當然這些位置應做好防水與止水措施，如設置延展性好的不銹鋼板或鋁板作為止水件。
2 屋面板施工
2． 1 違規施工
在實際施工中，板筋被踩踏變形、移位的，面筋被踩成底筋，底筋失去保護層、緊貼板面的情況屢見不鮮; 而我們知道，混凝土中的鋼筋只有在合適的位置，才能發揮作用。再有，降低混凝土標號，水灰比過大，振搗不足，養護不夠，使混凝土無法形成密實的內部結構，這些都會導致出現結構滲漏。以上這些違規施工是造成屋面滲漏的重要原因。
2． 2 屋面板施工要點分析
( 1) 鋼筋施工要點分析: 實際施工中，屋面板下層的鋼筋在砼墊塊及模板的依托下，保護層比較容易正確控制，且不太容易跑位。相對下層鋼筋而言，上層鋼筋網的有效保護則施工中的一大較難問題。這是因為: 上層鋼筋網安裝到位后仍有其他工種人員頻繁行走踩踏，而導致鋼筋彎曲、變形、下墜。商品混凝土普及后，泵送管在樓面施工過程中需拆卸、移位，同時泵送軟管又需移位以攤鋪混凝土。這些工序的操作人員對板筋極具的殺傷力，嚴重的可以使上、下層鋼筋網片粘連在一起。失去上層鋼筋網的混凝土將發生開裂，進而發生滲漏。
解決方法: ①應隔點綁扎鋼筋網，設置足夠的鋼筋撐腳，間距控制在 1m 以內，鋼筋與馬凳之間也要牢固綁扎，嚴禁人員隨意在鋼筋網上走動; ②搭設馬道( 簡易便道) : 用較粗鋼筋焊接成鋼筋凳，利用鋼管及舊模板搭設在鋼筋凳上形成人行通道，隨拆隨搭，馬道鋪設可以有效避免鋼筋網的損壞; ③泵送管必須用鋼管搭設支架架空，手動布料桿也應設鋼支架架空，嚴禁直接置于鋼筋骨架上; ④預埋線管和多根線管集中處，使截面受到較多削弱，并且混凝土容易產生缺陷，導致裂縫發生。
故在多根線管的集散處宜按預留孔洞構造要求在四周增設井字抗裂構造鋼筋; ⑤澆搗時應安排鋼筋工隨時整理復位被損壞的鋼筋網。
( 2) 混凝土施工要點分析: ①嚴格控制水灰比。水灰比是直接影響防水混凝土結構密實度和抗滲性的重要因素。水灰比越小，混凝土的密實度越大，抗滲性及強度也越高。但水灰比過小會影響砼的和易性，給施工造成困難。水灰比過大，富余水量過多，混凝土在施工時易產生泌水現象，在水化過程中，游離水份蒸發，不可避免的在混凝土內要留下大量孔隙，這些孔隙互相貫通，形成開放性毛細管泌水通道，并產生應力集中，使混凝土結構抗滲能力下降并易開裂。因此，在滿足和易性的情況下，應嚴格控制水灰比; ②適當的水泥用量。水泥是影響混凝土強度、致密性、和易性的重要因素。這里存在一個誤區，認為水泥越多越好; 其實不然，水泥摻量越大，混凝土強度是提高了，但其收縮性也會跟著增大，結果只會適得其反; ③選用質量良好、級配合理的.骨料和合理的砂，是形成性能良好的水泥砂漿的前提。水泥砂漿不僅起粘結填充作用，還要形成一定厚度的砂漿保護層。這層砂漿保護層包裹在粗骨料的表面并使粗骨料顆粒相互離開一定距離。這樣，一方面使混凝土達到了最大密實度，另一方面又能切斷混凝土內部的毛細管道，從而提高了混凝土的抗滲性。再有，粗骨料的粒徑不宜大于板厚的 1/4; ④適量摻入松香熱聚物等引氣劑和引氣減水劑。能引入大量分布均勻的穩定而密封的微小氣泡，這些微小氣泡相互獨立，既不滲水，又使水路變的曲折、細小、分散，可以降低水灰比及提高混凝土抗滲性，并且減少拌和物泌水離析、改善和易性; ⑤模板應充分濕潤并認真堵好縫隙; ⑥充分均勻振搗。振搗可使同料相互滑動并重新排列，使骨料之間的空隙被砂漿填充，并擠出氣泡，提高密實度。采用商品混凝土時，因其水灰比較大，含水量較大，建議采用二次振搗法，即: 混凝土澆筑后，用振動棒快速，短時間的輕度振搗，使混凝土表面大致平整即可。經過約20分鐘的“泌水”作用，排除部分水份后，再采用平板振動器，縱橫各振搗一遍即可。這里要注意，以上步驟應在水泥初凝( 約 45 分種) 前完成;⑦養護: 澆筑完混凝土屋面板后，應在次日早晨開始加以養護，筆者在實際施工時，采用農用薄膜加以覆蓋，效果非常好，混凝土泌出的水份在農膜下形成霧氣及水滴，使混凝土在潮濕環境完成水化反應，并防止混凝土表面脫水而產生干縮裂縫，也可以大量減少灑水量及勞動量。
覆蓋養護時間不少于 15 天。
3 結束語
嚴格按以上方法生產的屋面鋼筋混凝土板，可以有效的避免裂縫，起到防滲漏作用。筆者在本單位多棟房屋實驗過，十余年來，從末發生滲漏現象，節約了大量維修資金。一般屋面防水使用年限為五年，采用屋面板結構自防水屋面，在柔性防水材料失效后能可起到良好的防水效果，并且是長期的。因此在設計和施工中增加少量的投入，帶來的效益將非常顯著。
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