某公共建筑为框架结构, 其东部为3层, 南侧顶层为多功能厅, 东侧顶层为阅览室, 其大空间结构均为现浇钢筋混凝土井式梁上人屋面;西部为4层, 现浇钢筋混凝土主次梁结构, 其屋顶和局部凸出3层上人屋面的圆形造型屋顶, 还有钟楼 (8层) 均为不上人屋面;局部凸出屋面的楼梯间、内天井和门厅采光井顶均为玻璃屋面。防水层的合理使用年限为10年。该建筑于2005年底竣工。2017年春天发现多功能大厅和阅览室顶部的上人屋面渗漏并随之加剧, 办公部分的不上人屋面仅有个别渗漏点。

上人屋面女儿墙原做法如图1所示。屋面周边均为女儿墙, 其高度为1.50m。3层多功能厅轴线尺寸为22.5m×20.7m, 阅览室轴线尺寸为15.0m×20.7m。大空间顶部上人屋面均为井式梁结构, 其矩形方格尺寸均为2.5m×2.3m。

该建筑屋面施工时, 恰逢2005年秋天雨季, 1∶6水泥焦渣找坡层施工后达不到规定的干燥度, 致使防水层无法正常施工, 后经参建单位共同商定, 将屋面做成排汽屋面, 避免卷材防水层因其下材料含水量大而产生空鼓, 加速老化, 影响使用寿命。

使用单位发现, 从2017年春天开始, 3层多功能大厅中部顶棚出现5~6个渗漏点。其特点是大厅中间滴漏严重, 周边不漏;不仅下雨天漏水, 在晴天仍滴水不止, 直至无法正常使用。阅览室顶棚漏水也与之基本相同, 但相对较轻。

现场检查发现, 上人屋面周边女儿墙上的外露卷材防水层大部空鼓且损坏严重, 金属压条开裂。经选择有代表性的4处局部凿开抽查, 发现防水层之下大部分潮湿, 局部还有微量明水。面层300mm×300mm×20mm的花岗石板间有1~2mm的缝隙, 长期受到热胀冷缩影响, 少量缝隙宽窄不等。特别是屋面宽度由两端的20.70m突变为中间的3.90m部分, 出现严重空鼓, 其分水线处现浇钢筋混凝土垫层拱高超过130mm。

在上人屋面渗漏水最严重的多功能大厅顶部、结构基层的最低处, 凿一个2~3m见方的坑, 查找屋面渗漏水情况。考虑到凿坑后便于分层恢复, 现场采用从上往下、由大到小的分层凿坑方式进行。由此可见, 花岗石面层及水泥砂浆结合层、钢筋混凝土垫层、防水层和找平层均未发现异常, 掀开最下面70mm厚聚苯板保温层, 发现积水有30~40mm深, 而保温层之上的1∶6水泥焦渣找坡层, 受积水影响比较潮湿。现场发现, 白天掏干坑内积水, 晚上又从找坡层内渗出。虽然坑内积水越掏越少, 但短时间内很难掏净坑内积水 (见图2) 。

1) 女儿墙卷材防水层空鼓损坏漏水经选择具有代表性的4个点局部凿开抽查, 发现防水层之下1∶6水泥焦渣找坡层大部分潮湿, 底部还有明水。

2) 花岗石面层之缝隙渗漏雨面层花岗石板之间有1~2mm缝隙, 虽有水泥砂浆扫缝, 但极易产生渗漏水, 并聚积在防水层之上, 顺着屋面2%的排水坡度, 渗流至屋面女儿墙周边的防水层破损处。

3) 聚苯板保温层与结构层之间隙成屋面渗漏水的通道由于设计及施工时, 按当时的建筑设计标准图集要求, 在屋面现浇钢筋混凝土结构层上直接铺设70mm厚的聚苯板保温层, 找坡层在其之上, 故在两者之缝隙间形成屋面渗漏水的“通道”。

4) 屋面结构层之上的低凹处成为屋面渗漏水聚积地渗漏水严重的多功能厅顶部井式梁结构屋面最小跨度为20.70m, 若设计挠度限值按跨度的1/300考虑, 则其屋面板中间最低点理论计算应下凹69mm, 成为渗漏水的聚积地。

原屋面从竣工到发现渗漏水已超过了10年, 按规定已达到正常使用寿命期。但由于采用了“排汽屋面”, 从现场实际情况看, 不上人屋面露天卷材防水层仅有局部产生空鼓, 经局部维修即可, 暂时不用拆除重做。由此推断位于上人屋面现浇钢筋混凝土垫层之下的防水层尚未损坏, 仍可继续使用。另外, 从上人屋面最窄、空鼓最严重的分水线处局部拆除花岗石面层及其下之混凝土垫层来看, 虽然空鼓超过130mm, 但现场发现防水层仍然没有受到任何影响。实践证明, 钢筋混凝土垫层之下的卷材防水层仍可继续使用, 无须更换。

屋面渗漏水的检验坑凿开后, 水深虽然仅30~40mm深, 但短时间内无法掏干, 因为一方面其邻近的高处积水向低处渗流, 另一方面受积水饱和的30~270mm厚水泥焦渣找坡层的渗漏水仍在不断渗流补充, 所以除安排专人日夜守候在坑边掏水外, 又在其下室内顶板钻_18mm孔排水。从最低井字格开始, 依次向周边扩散, 直到钻孔未发现渗漏水为止。先后共钻排水孔30多个, 经2个多月才将渗漏明水基本排干, 后用聚氨酯发泡嵌孔、硅硐结构密封胶将孔洞堵严, 如图3所示。

上人屋面周边女儿墙根部的外露卷材防水层因老化、空鼓、破损, 须拆除重做。具体做法如图4所示, 首先拆除女儿墙之上的全部防水层, 然后拆除与女儿墙根部相连的屋面水平防水层330mm范围内之上的钢筋混凝土垫层, 但严禁损伤拆除范围内的屋面水平防水层, 以便与新做防水层互相搭接。为便于施工, 再拆除600mm范围内混凝土垫层之上的花岗石面层及水泥砂浆黏结层, 最后重做女儿墙防水层及保护层 (见图5) 。

为防止上人屋面花岗石面层因热胀冷缩而变形空鼓, 除在屋面周边与女儿墙之间重做30mm宽伸缩缝外, 还将中间原1~2mm的花岗石缝隙用双刀片切割机切割成30mm宽、深度超过花岗石厚度、间距不超过6m的变形缝。经浇水湿润后, 分别刮1道防水砂浆、压实原水泥焦渣找坡层, 并进行浇水养护, 然后用聚氨酯发泡嵌填10mm深缝, 最后用专用密封膏封平 (见图6) 。

为防止上人屋面之花岗石面层之缝隙渗漏水, 将原1~2mm的缝隙用双刀片切割机切割成10mm宽、深度超过花岗石厚度的宽缝, 经浇水湿润后, 分别内嵌2道防水砂浆, 并进行浇水养护, 最后再刷2道防水剂, 如图7所示。

上人屋面南部为20.7m×22.5m的井式梁结构, 北部为15.0m×22.5m的井式梁结构, 中间过道为3.9m×7.5m的主次梁结构。中间过道因相对较窄受屋面热胀冷缩的应力较大而产生严重空鼓高达130mm, 必须拆除重做已空鼓的花岗石面层及其下混凝土保护层。

旧屋面因建设年代不同, 做法各异, 渗漏水不断发生, 维修量较大。通过对上人屋面发生严重渗漏水部位调查, 分析渗漏原因, 采取综合治理措施, 使屋面防水达到现行规范要求。