任务 2 
平屋面工程施工

一、任务前导

学习目标

“防排结合”是屋面工程设计的基本原则之一。平屋面是以防为主、以排为辅的防水设防方式。本任务将重点学习平屋面施工流程、特点及施工验收要点,培养学生的创新意识和对工作精益求精的精神。

学习重点

屋面工程基本构造。

学习难点

屋面工程基本施工要求。

任务布置

(1)了解《屋面工程技术规范》(GB50345-2012)《屋面工程质量验收规范》(GB 50207-2012)《倒置式屋面工程技术规程》(JGJ 230-2010)中关于平屋面工程施工相关内容。

(2)在国家职业教育智慧教育平台注册《屋面与防水工程施工》,并在课程对应任务进行预先学习。

二、任务学习

(一)找坡层施工

找坡是屋面排水的手段,雨水在重力作用下从屋面流向檐沟、水落口,通过水落管进入地面排水系统。雨水能迅速排走,可以减轻屋面防水层的负担,减少屋面渗漏的可能性。屋面找坡设置不合理,会造成排水不畅,暴雨时形成积水,如积水高度超过防水层收头,即使防水层滴水不漏,雨水也会从收头的上部绕过防水层渗到防水层下,造成渗漏水。排水坡度不够,低洼处会形成局部积水,卷材防水层的搭接缝部位也是容易造成局部积水的区域,积水给霉菌繁殖创造了有利条件,防水层易被霉菌腐蚀。另外雨天积水、晴天逐步干燥,这种局部的干湿交替,会使积水部位表面产生龟裂现象,加速防水层的老化。

1.材料找坡

材料找坡(如图1-2-1所示),又称为建筑找坡,是在水平的屋面结构板上,采用轻质材料从檐沟向屋脊逐步增加厚度来做出排水坡度。目前常用的找坡材料有炉渣、膨胀珍珠岩、蛭石、陶粒混凝土、泡沫混凝土、煤渣混凝土、焦渣混凝土等,各地根据当地的地方材料选择使用。
图1-2-1 材料找坡

材料找坡的优点,顶层室内看到的结构顶棚为水平面,视觉效果符合人的正常需求,不做吊顶等处理就可以使用。结构板为水平面板,标高基本统一,建筑和结构设计比较简单。

材料找坡的缺点,找坡材料都是轻质多孔材料,具有较大的吸水率,以水泥作为胶结材料,施工时加水搅拌使用,水泥水化后的多余水分会积留在找坡层中,找坡层完成后遇到雨天,雨水使孔隙中的水量激增,而水分蒸发的过程非常缓慢,导致水分被上部的其他层次覆盖而窝在找坡层中, 使用过程中,水分逐渐汽化,易使防水层产生鼓泡,这些缺点的危害很大,甚至会影响到屋面的使用功能。
采用材料找坡时,为了减轻屋面荷载和使用方便,应选用质量轻和吸水率低的材料,施工过程中遇雨或其他原因使找坡层中含水率很高时,应考虑设置排汽构造。形成的找坡层应具有一定的承载能力,在施工和使用荷载的作用下不会产生过大的变形。

2.结构找坡

结构找坡(如图1-2-2所示)是将屋面结构层表面制作成一定的斜坡,找平后形成排水所需要的坡度。当进深较小时,可以通过屋面结构板厚度的调整来实现,当进深较大时,应通过顺找坡方向梁的截面高度调整来实现,结构板的厚度是一样的。

图1-2-2 结构找坡

结构找坡具有屋面荷载轻,施工简便,坡度易于控制、省工省料、造价低等优点,因为不用找坡材料,避免了找坡材料吸水率大,水分汽化使防水层起鼓开裂问题。

从构造上来看,结构找坡的优点是显而易见的,因此《屋面工程技术规范》(GB 50345-2012)第4.3.1条明确“混凝土结构宜采用结构找坡,坡度不应小于3%”,条文说明中也特别说明“一般工业厂房和公共建筑只要对顶棚水平度要求不高或建筑功能允许,应首先选择结构找坡”。
除了顶层天棚的水平度外,结构找坡的最大困难是增加了设计和施工的难度。因为结构找坡的需要,屋面不同部位标高均不相同,如果屋面的平面形状是比较规则的,则结构找坡相对比较容易实现,如果屋面形状复杂,则屋面各点的标高计算相对比较复杂;而且为了统一屋脊和檐口的高度,会出现不同坡面的排水坡度不一致的情况,设计和施工难度更大,这是结构找坡无法实施的根本原因。如果设计师能够像坡屋面设计一样进行平屋面的结构找坡设计,结构找坡就能较好的实现了。

(二)平屋面工程施工主要工艺流程及施工要点

1.平屋面工程施工主要工艺流程—倒置式平屋面

基层处理—防水层施工—保温层施工—找坡层施工—刚性层施工—分割缝施工—验收。
 
教学视频
平屋面工程施工工艺
小贴士
屋面工程施工应遵照“按图施工、材料检验、工序检查、过程控制、质量验收”的原则。

2.平屋面工程施工要点

(1)基层处理。出屋面管道、烟道、落水口等安装完成,采用细石混凝土堵实和固定;如发现混凝土结构有裂缝,应对裂缝进行修补;平立面交接处、转折处、阴阳角、管根等均应做成均匀一致、平整光滑的圆角,圆弧半径不小于50mm;在楼板混凝土面应清理干净,不平的应采用1∶3水泥砂浆找补平;清理结构层、保温层上面的松散杂物,凸出基层表面的硬物应剔平扫净,如图1-2-3所示;抹找坡层前,宜对基层洒水湿润;对不易与找平层结合的基层应做界面处理。

图1-2-3 基层处理

(2)泛水及其他构造处理。卷材防水层的基层与突出屋面结构的交接处,以及基层的转角处,找平层应做成圆弧形,且应整齐平顺,如图1-2-4所示。

图1-2-4 转角处圆弧半径

(3)防水层施工。屋面防水应以防为主,以排为辅。混凝土结构层宜采用结构找坡,坡度不应小于3%;当采用材料找坡时,坡度宜为2%。找坡层最薄处厚度不宜小于20mm。檐沟、天沟纵向找坡不应小于1%。防水层和屋面细部构造施工完成后,必须分阶段经雨后检查及淋水、蓄水检验,连续淋水不少于2小时,蓄水不少于24小时(第一次蓄水试验)。

(4)板状保温层施工(XPS挤塑聚苯板)。屋面保温层施工前,卷材防水层应完成第一次蓄水试验,并将屋面积水、杂物清理干净;采用黏结法施工时,胶粘剂应与保温材料相容,XPS挤塑聚苯板状保温材料应贴严、粘牢,在胶粘剂固化前不得上人踩踏。

保温材料拼接:相邻板块应错缝拼接,分层铺设的板块上下层接缝应相互错开,板间缝隙应采用同类材料嵌填密实。保温板铺贴时,结合屋面刚性层分格缝位置设置透气槽、透气管。透气槽宽度为50mm,保温板铺贴后应在透气槽内填充陶粒,然后沿透气槽铺设200mm宽钢丝网并覆盖彩条布或土工布;并且在透气槽端部距离墙根500mm设置透气管,如图1-2-5所示。透气槽盖缝后,在施工找坡层前应在保温层上满铺土工布一层,土工布相互搭接应按≥100mm控制。

图1-2-5 保温层施工
保温层上的找平层处理:应在水泥初凝前压实抹平,并应留设分格缝,纵横缝的间距不宜大于6m。水泥终凝前完成收水后应二次压光,并应及时取出分格条。养护时间不得少于7d。
小贴士
屋面工程所采用的保温材料应有产品合格证书和性能检测报告,材料的品种、规格、性能等应符合设计和产品标准的要求,保温材料的导热系数、表观密度或干密度、抗压强度或压缩强度、燃烧性能,必须符合设计要求;材料进场后,应按规定抽样检验,提出检验报告;工程中严禁使用不合格的材料。
(1+X考试)屋面保温层
 
(5)保护层施工(细石混凝土)。水泥砂浆及细石混凝土保护层铺设前,应在防水层上做隔离层;细石混凝土铺设不宜留施工缝;当施工间隙超过时间规定时,应对接槎进行处理;水泥砂浆及细石混凝土表面应抹平压光,不得有裂纹、脱皮、麻面、起砂等缺陷。
(6)分隔缝处理。在屋面保护层设置分格缝,可将单块混凝土防水层的面积减小,从而减少其因伸缩和翘曲变形,可有效地防止和限制裂缝的产生。屋面防水层蓄水试验合格后,按照屋面分格缝平面布置图(如图1-2-6所示),在防水层上弹线,进行分格缝的施工,用C20细石混凝土根据设计坡度要求进行打底,分格缝间距宜4.0~6.0m,缝宽20mm,女儿墙周边分格缝缝宽为30mm。
图1-2-6 分隔缝平面布置图
打底的混凝土终凝后,在其上抄测平点拉线,安装网片,在分格缝处断开,嵌入的泡沫条两侧采用1∶2水砂浆粘贴195*45长条砖,并保证瓷砖的直线度、平整度以及粘贴强度,贴砖完成厚度为50mm,防止下道工序施工时瓷砖脱落,如图1-2-7所示。
图1-2-7 分隔缝施工
钢筋网片在分格缝处瓷砖底部断开,网片位置须置于细石混凝土中上部,如图1-2-8所示。分格缝瓷砖施工完后强度应满足施工要求。
图1-2-8 分隔缝钢筋网片

施工C20细石混凝土保护层时,按照坡度及长条砖标高控制要求由高至低的顺序进行浇筑,刮尺长度根据分格缝宽度采用6m刮尺抹平,抹平收水后进行二次压光。受天气影响,强度增长较慢。终凝前压光必须完成。严禁使用水泥膏或干水泥强制提浆收光,以防出现起皮、空鼓等质量问题。终凝后将嵌入的泡沫条取出,分格缝瓷砖两边粘贴纸胶带,防止污染瓷砖。下部填砂,上部用沥青灌缝,如图1-2-9所示。覆盖毛毡进行养护。

图1-2-9 分格缝处沥青灌缝
(1+X考试)大面积屋面分格缝设置要求
 

(三)平屋面工程质量验收要点

1.主控项目

(1)找坡层和找平层所用材料的质量及配合比,应符合设计要求。

检验方法:检查出厂合格证、质量检验报告和计量措施。

(2)找坡层和找平层的排水坡度,应符合设计要求。

检验方法:坡度尺检查。

(3)板状保温材料的质量,应符合设计要求。

检验方法:检查出厂合格证、质量检验报告和进场检验报告。

(4)板状材料保温层的厚度应符合设计要求,其正偏差应不限,负偏差应为5%,且不得大于4mm。

检验方法:钢针插入和尺量检查。

(5)屋面热桥部位处理应符合设计要求。

检验方法:观察检查。

(6)保护层所用材料的质量及配合比,应符合设计要求。

检验方法:检查出厂合格证、质量检验报告和计量措施。

(7)块体材料、水泥砂浆或细石混凝土保护层的强度等级,应符合设计要求。

检验方法:检查块体材料、水泥砂浆或混凝土抗压强度试验报告。

(8)保护层的排水坡度,应符合设计要求。

检验方法:坡度尺检查。

2.一般项目

(1)找平层应抹平、压光,不得有酥松、起砂、起皮现象。

检验方法:观察检查。

(2)卷材防水层的基层与突出屋面结构的交接处,以及基层的转角处,找平层应做成圆弧形,且应整齐平顺。

检验方法:观察检查。

(3)找平层分格缝的宽度和间距,均应符合设计要求。

检验方法:观察和尺量检查。

(4)找坡层表面平整度的允许偏差为7mm,找平层表面平整度的允许偏差为5mm。

检验方法:2m靠尺和塞尺检查。

(5)板状保温材料铺设应紧贴基层,应铺平垫稳,拼缝应严密,粘贴应牢固。

检验方法:观察检查。

(6)固定件的规格、数量和位置均应符合设计要求;垫片应与保温层表面齐平。

检验方法:观察检查。

(7)板状材料保温层表面平整度的允许偏差为5mm。

检验方法:2m靠尺和塞尺检查。

(8)板状材料保温层接缝高低差的允许偏差为2mm。

检验方法:直尺和塞尺检查。

(9)水泥砂浆、细石混凝土保护层不得有裂纹、脱皮、麻面和起砂等现象。

检验方法:观察检查。

三、任务评价

表1-2-1   任务评价清单

任务名称

平屋面工程施工质量问题

任务小组

 

任务案例

平屋面保温层起鼓、开裂,请给出适宜的防治措施?

任务展示

防治措施

任务评价

 

表1-2-2   任务评价表

任务编号

 

任务完成情况

 

任务小组成员

 

类别

序号

评价

项目

评价内容
及要求

评分标准

配分

学生

学生

教师

得分

自评

互评

评价

能力

评价

1

任务

展示

语句通顺流畅内容完整、正确,有独特见解

问题(1)、问题(2)、问题(3)每题不正确酌情扣20分

60

 

 

 

 

素质评价

2

答辩

导师提问两个问题,每题10分,综合考虑临场表现和交流能力

答错一题扣10分

20

 

 

 

 

3

完成

情况

是否按要求完成任务

不按时无分

10

 

 

 

 

4

自学

能力

是否完成拓展任务

每题酌情加10分

10

 

 

 

 

备注

答辩:进行项目成果汇报,依据项目成果提问并交流

考评成绩

 

教师签字

 

年   月   日

四、任务拓展

(一)种植屋面的分类

按照种植屋面的使用要求区分,可分为公共休憩型种植屋面、盈利型种植屋面、家庭式种植屋面、以科研生产为目的的种植屋面等;按照种植屋面的位置区分,可分为单层、多层和高层建筑种植屋面。按空间开敞程度区分,可分为开敞式、半开敞式和封闭式种植屋面。为了使用和交流方便,通常我们根据种植屋面的组成元素和植物的不同,将它们分为地下室顶板绿化(如图1-2-10)、花园式种植屋面和简单式种植屋面(如图1-2-11)。

(二)什么样的屋顶适合做种植屋面?

新建建筑或既有建筑的平屋面、坡屋面适宜做种植屋面,地下室顶板覆土后适宜做种植屋面,古建木梁板平顶不适宜做种植屋面。适合做种植屋面的屋顶必须具备一定的条件:

(1)符合相应的安全荷载。

(2)有安全护栏。

(3)有上人施工作业的条件。

(4)防水安全可靠。

(5)对建筑高度有一定要求。

(三)为什么种植屋面需要做耐根穿刺防水层?

耐根穿刺防水层是具有防水和阻止植物根系穿刺功能的构造层。

(1)具有防水和阻止植物根系穿透双重功能,能够承受植物根须穿刺,长久保持防水功能。

(2)既防根穿刺,又不影响植物正常生长。

(3)可形成高强度防水层,抵抗压力水能力强,并耐穿刺、耐硌破、耐撕裂、耐疲劳。

(4)抗拉强度高,改性沥青涂盖层厚度大,对基层收缩变形和开裂的适应能力强。

(5)优异的耐高低温性能,冷热地区均适用。

(6)耐腐蚀、耐霉菌、耐候性好。

(四)屋面工程施工质量通病

 
微课视频
屋面工程质量通病及防治
屋面基层质量通病及防治

五、课程思政

我们如何在学习中进行技术创新?

我们应该相信一点:技术创新其实都是纸老虎,之所以我们畏惧,只是因为我们没接触过罢了。

技术创新具体形式包括工法(施工方法)、专利、论文、软著、专著、编写规范标准等,最终体现为企业产生经济效益、为社会产生社会效益。

我们属于工程建设领域,很多工艺其实都可以归结为传统工艺,但现在我们发现机会已经来临:由于人们基于生态、绿色、节能、智慧、安全考虑对于工业和民用建筑的高标准和严要求,导致了海绵城市、韧性城市、智慧城市、装配式建筑、减隔震等系列新的概念和技术的提出,必然会同传统的施工存在不融合现象,必然需要改进创新,所以技术创新能力是我们土木专业大学生必须要具备和学习的基本能力和素质。

但是,如何具备呢?

其实非常简单,即使保持学习的状态,勤思考、做中学、保持对于最新技术的敏感性,同时建立启发思考、保证方向不偏离的渠道(譬如通过课程学习,我们就建立了联系,有具体问题我们可以多交流、勤沟通)。

任何技术创新都有规律可循,多积累就会发现,多思考就会变得简单,多交流就会灵感四溢。

大国工匠不仅仅是操作过硬,其实也要求技术创新能力强,期待同大家在后继的学习过程中多交流,勤沟通,共进步。

扩展阅读
 
【大赛掠影】世界青年屋面工冠军赛