钢筋混凝土屋面板设计与施工

　　当前，卷材等防水层习惯性的被认为是屋面防水的唯一措施。钢筋混凝土屋面板的自身防水性能常被忽视。而按抗裂设计、规范施工的现浇钢筋混凝土板本身就是非常理想防水层，这对避免或减轻屋面渗漏有着重大的应用及经济价值。

　　1 屋面板设计

　　1． 1 设计误区

　　屋面板处于露天不利环境，风吹雨打，昼夜温差影响大，故屋面板不能等同于楼面板，不能仅考虑承载能力设计。而应该注重抗裂设计( 即按不允许出现裂缝的构件进行混凝土拉应力验算) 。有些设计将板底筋配置过大，而板面筋配置相对过小，或者板面筋仅按构造钢筋配置，造成板下部刚度较大，而板上部刚度较小，抵抗不了收缩变形和温度应力，板面极易形成裂缝，随时间增加，逐渐形成贯穿型裂缝，这对于防渗漏是非常不利的。再有，仅从承载能力或构造要求设计屋面板厚度也不妥当。屋面板厚度对于发挥钢筋性能，提高屋面板刚度及抗裂性起重要的作用，同时足够的板厚也可减轻管线暗敷带来的不利影响。

　　1． 2 屋面板结构自防水设计要点

　　( 1) 钢筋: 应该加强板面筋设计，屋面板应采用双层双向通长钢筋，单层单向最小配筋率≥0． 4%，一般情况下，最低配置为双层双向 φ10@ 150，通过上下两层钢筋网牢牢将混凝土束缚住，使板上下刚度均匀，以避免出现因受混凝土收缩及温度应力而产生的裂缝。再有，露天环境下最上层钢筋保护层应适当加大，最小值取 20mm，以便有效保护钢筋及延长使用寿命。

　　( 2) 板厚: 屋面板厚度宜适当加大。如: 跨度 3． 3m 以内板厚度宜取 110mm，跨度 3． 3 ～3． 9m 的屋面板宜取 120mm 厚。

　　( 3) 混凝土伸缩缝: 《混凝土设计规范》规定: 现浇框架最大伸缩缝间距为 55m，而屋面板等露天环境的构件不宜超过 35m，实际工程大都超过这个限制。从这个角度考虑，也可看出加强板配筋及增加屋面板厚度的重要性。必要时应适当设计若干后浇带及控制缝，后浇带可有效避免施工期间的收缩裂缝，控制缝可以引导混凝土在规定的位置出现裂缝，当然这些位置应做好防水与止水措施，如设置延展性好的不锈钢板或铝板作为止水件。

　　2 屋面板施工

　　2． 1 违规施工

　　在实际施工中，板筋被踩踏变形、移位的，面筋被踩成底筋，底筋失去保护层、紧贴板面的情况屡见不鲜; 而我们知道，混凝土中的钢筋只有在合适的位置，才能发挥作用。再有，降低混凝土标号，水灰比过大，振捣不足，养护不够，使混凝土无法形成密实的内部结构，这些都会导致出现结构渗漏。以上这些违规施工是造成屋面渗漏的重要原因。

　　2． 2 屋面板施工要点分析

　　( 1) 钢筋施工要点分析: 实际施工中，屋面板下层的钢筋在砼垫块及模板的依托下，保护层比较容易正确控制，且不太容易跑位。相对下层钢筋而言，上层钢筋网的有效保护则施工中的一大较难问题。这是因为: 上层钢筋网安装到位后仍有其他工种人员频繁行走踩踏，而导致钢筋弯曲、变形、下坠。商品混凝土普及后，泵送管在楼面施工过程中需拆卸、移位，同时泵送软管又需移位以摊铺混凝土。这些工序的操作人员对板筋极具的杀伤力，严重的可以使上、下层钢筋网片粘连在一起。失去上层钢筋网的混凝土将发生开裂，进而发生渗漏。

　　解决方法: ①应隔点绑扎钢筋网，设置足够的钢筋撑脚，间距控制在 1m 以内，钢筋与马凳之间也要牢固绑扎，严禁人员随意在钢筋网上走动; ②搭设马道( 简易便道) : 用较粗钢筋焊接成钢筋凳，利用钢管及旧模板搭设在钢筋凳上形成人行通道，随拆随搭，马道铺设可以有效避免钢筋网的损坏; ③泵送管必须用钢管搭设支架架空，手动布料杆也应设钢支架架空，严禁直接置于钢筋骨架上; ④预埋线管和多根线管集中处，使截面受到较多削弱，并且混凝土容易产生缺陷，导致裂缝发生。

　　故在多根线管的集散处宜按预留孔洞构造要求在四周增设井字抗裂构造钢筋; ⑤浇捣时应安排钢筋工随时整理复位被损坏的钢筋网。

　　( 2) 混凝土施工要点分析: ①严格控制水灰比。水灰比是直接影响防水混凝土结构密实度和抗渗性的重要因素。水灰比越小，混凝土的密实度越大，抗渗性及强度也越高。但水灰比过小会影响砼的和易性，给施工造成困难。水灰比过大，富余水量过多，混凝土在施工时易产生泌水现象，在水化过程中，游离水份蒸发，不可避免的在混凝土内要留下大量孔隙，这些孔隙互相贯通，形成开放性毛细管泌水通道，并产生应力集中，使混凝土结构抗渗能力下降并易开裂。因此，在满足和易性的情况下，应严格控制水灰比; ②适当的水泥用量。水泥是影响混凝土强度、致密性、和易性的重要因素。这里存在一个误区，认为水泥越多越好; 其实不然，水泥掺量越大，混凝土强度是提高了，但其收缩性也会跟着增大，结果只会适得其反; ③选用质量良好、级配合理的骨料和合理的砂，是形成性能良好的水泥砂浆的前提。水泥砂浆不仅起粘结填充作用，还要形成一定厚度的砂浆保护层。这层砂浆保护层包裹在粗骨料的表面并使粗骨料颗粒相互离开一定距离。这样，一方面使混凝土达到了最大密实度，另一方面又能切断混凝土内部的毛细管道，从而提高了混凝土的抗渗性。再有，粗骨料的粒径不宜大于板厚的 1/4; ④适量掺入松香热聚物等引气剂和引气减水剂。能引入大量分布均匀的稳定而密封的微小气泡，这些微小气泡相互独立，既不渗水，又使水路变的曲折、细小、分散，可以降低水灰比及提高混凝土抗渗性，并且减少拌和物泌水离析、改善和易性; ⑤模板应充分湿润并认真堵好缝隙; ⑥充分均匀振捣。振捣可使同料相互滑动并重新排列，使骨料之间的空隙被砂浆填充，并挤出气泡，提高密实度。采用商品混凝土时，因其水灰比较大，含水量较大，建议采用二次振捣法，即: 混凝土浇筑后，用振动棒快速，短时间的轻度振捣，使混凝土表面大致平整即可。经过约20分钟的“泌水”作用，排除部分水份后，再采用平板振动器，纵横各振捣一遍即可。这里要注意，以上步骤应在水泥初凝( 约 45 分种) 前完成;⑦养护: 浇筑完混凝土屋面板后，应在次日早晨开始加以养护，笔者在实际施工时，采用农用薄膜加以覆盖，效果非常好，混凝土泌出的水份在农膜下形成雾气及水滴，使混凝土在潮湿环境完成水化反应，并防止混凝土表面脱水而产生干缩裂缝，也可以大量减少洒水量及劳动量。

　　覆盖养护时间不少于 15 天。

　　3 结束语

　　严格按以上方法生产的屋面钢筋混凝土板，可以有效的避免裂缝，起到防渗漏作用。笔者在本单位多栋房屋实验过，十余年来，从末发生渗漏现象，节约了大量维修资金。一般屋面防水使用年限为五年，采用屋面板结构自防水屋面，在柔性防水材料失效后能可起到良好的防水效果，并且是长期的。因此在设计和施工中增加少量的投入，带来的效益将非常显着。