鹿鑫,郭栋栋,郑明扩
(中国建筑第二工程局有限公司,北京100071)
装配式建筑具有施工简便、工期短等优势,被广泛应用。但在实际应用过程中,受到建筑结构连接问题的影响,在安装连接处和结构缝等区域容易出现渗水情况,严重影响墙体结构的使用效果和建筑的整体寿命,基于此,应对装配式建筑防渗水问题进行详细研究。 国外的装配式建筑施工起步较早,针对防水问题的研究时间较长, 美国和日本等国家针对建筑防水时,更倾向提升防水卷材质量,并对新产品的研发较为重视。 有研究人员认为,在防水涂料的基础上增加沥青防水层等,有利于提高建筑结构防水效果。国内针对装配式建筑防水的研究多集中于对渗漏结构的处理和构建建筑防水体系防范,有学者提出装配式建筑中的连接缝较多, 通过处理连接缝提高其防水效果,能够有效提高整体建筑防水性能。与上述研究相比,本文主要研究将施工缝处理技术和建筑主体防水技术相结合,构建新型防渗体系,有利于加强对渗漏点的针对性处理,同时,保障整体结构的防水效果,因此,具有较强的实际意义。
本工程项目位于某市宁丰路与建桥路交叉点,工程为小区内住宅施工,共有11 栋单体住宅结构,建筑总面积为164 665.63 m2,建筑主体为预制装配式剪力墙结构,预制构件主要包括:围护结构、剪力墙结构、叠合板、楼梯等构件,不同构件之间通过现浇混凝土的方式进行连接。
装配式建筑结构设计施工过程中, 不同叠合板之间的缝隙较窄,混凝土材料在浇筑过程中无法有效渗透到缝隙中,导致该区域构件浇筑不严密,相邻构件之间缺乏整体性,使楼板的抵抗效果不理想,因此,容易出现楼板渗漏、开裂等现象,严重影响建筑整体结构的质量[1]。 同时,在安装叠合板和楼梯等预制装配构件时, 构件的支座在安装过程中未按照施工要求铺设垫层, 导致装配式结构中该结构不同点的受力状态存在一定差异,在建筑应用过程中,发生变形的概率增大,使结构区域内部产生裂缝,并造成渗漏现象。 此外,在装配式构件灌缝施工时,嵌缝内部混凝土等材料未完全硬化,过早受到荷载力的影响,导致嵌缝出现变形和结构脱落等情况,同样会增大裂缝产生概率,无法有效起到防渗作用。
门窗是建筑墙体中的主要结构之一, 在设计施工过程中容易受到施工技术水平以及门窗材质等问题的影响, 出现渗水问题,对室内造成影响[2]。 该渗水问题的主要原因包括3 方面:其一,在工程设计过程中,门窗结构设计不合理,过于重视门窗的美观性和设计效果, 忽视了该结构的施工及使用时的渗漏问题,使门窗在雨季或空气湿度较大的情况下,无法有效起到防护效果,还会对墙体结构产生一定危害;其二,在门窗材料选择时,只关注材料的成本或美观,忽视了门窗材料的密封效果和防渗效果,导致在使用过程中存在封堵不严等情况,进一步加大渗漏风险;其三,在门窗加工和施工过程中,门窗结构的施工安装质量不理想, 且在安装结构中存在裂缝和偏差等情况,使门窗结构渗水严重。
装配式结构在施工安装过程中,一方面,由于需要安装爬架等设备,需要设置固定锚栓结构,同时,在装配式结构施工时,需要借助预留孔洞进行固定。在施工浇筑完毕后,需要将锚栓结构等取出,该情况下,墙体存在较为明显的孔洞,在对孔洞结构进行填补时,若材料选择不合理,或施工技术不达标,会使该区域的渗漏现象较为明显,影响建筑结构质量。另一方面,部分建筑中需要为空调和排气扇等结构预留相应的管孔,若未安装相应设备,或在堵塞时随意填充,将会使渗水危害加重。
装配式结构屋面防渗防水的重要性较强, 当前装配式建筑施工中, 一般选择在预制叠合楼板上现浇混凝土或铺设防水卷材,以达到防渗水的目的。 但在实际的设计和施工中,混凝土的大面积施工难度较大,极易产生裂缝,同时,防水施工过程容易受到环境因素的影响, 最终影响屋面的防水施工质量。 相关单位应提高屋面结构设计和施工水平,保障结构稳定性和防渗效果。
为提高装配式建筑防渗水效果,在施工过程中,应加强对预制构件连接区域的质量管理, 借助具有遇水膨胀性能的材料,对叠合板等结构处进行填充加固,从而进一步保证实际的防水防渗效果[3]。 在具体施工过程中,应按照技术要求设计工程实施流程。
1)应做好施工准备。 部分工程中使用的遇水膨胀止水条的截面规格为20 mm×20 mm, 采购人员应根据使用要求,合理选择相应材料,止水条的性能指标如表1 所示。 在现场准备时,为确保预制构件和止水条的安装效果,应准备好吊具等构件吊装设备和校准设备,保障施工正常进行。
表1 遇水膨胀止水条性能指标
2)应安装遇水膨胀止水条。 在建筑结构连接处,设置相应的止水条放置槽,并对结构表面进行清理,去除表面尘土,以免影响工程的施工质量。 在现浇混凝土和预制构件连接区域放入吸水条。 先清理混凝土凹槽,再放入吸水条,并对防水条进行固定,可以使用水泥钉进行钉牢,每隔80~120 cm 加设一枚水泥钉,并使用滚动装置碾压止水条,确保其与混凝土表面紧密贴合。 应注意的是,在需要搭接止水条时,应将接头的2 根止水条端头6 cm 处,切成倾斜面或压扁,随后进行固定,避免变形移位。
在装配式建筑中使用铝合金门窗时, 为保障整体的防渗水效果,一方面,应对门窗水密性能指标进行计算,并按照标准完成门窗的设计。 按照标准要求,铝合金门窗的水密性应在3 级以上,因此在取值时,应不小于250 Pa,计算公式为:
式中,P 为门窗的水密性设计取值,Pa;ω0为基本风压,N/m2;μs为体形系数, 可以取值为1.2;μz为风压高度变化系数;k 为系数,一般沿海风暴区域和台风多发区域取值为0.3,其他区域可以取值0.25。
根据相关建筑设计施工标准完成铝合金建设要求, 并选择符合实际建设要求的门窗材料及黏合剂和填充剂材料。 同时明确门窗的实际安装施工顺序, 以避免后续施工安装步骤影响工程施工质量,从而破坏门窗的防水性能。
另一方面,应严格按照门窗安装规范要求施工,保障防水效果符合标准要求。 在施工过程中,为提高防水效果,应注意以下施工要点:其一,固定窗框时,应注意内高外低,将固定片弯折90°后使用水泥砂浆和膨胀螺丝固定,随后在膨胀螺丝处使用密封胶封堵加固,避免该区域出现渗漏现象。 其二,加强钢附框和门窗主框之间的密封效果,在使用螺丝进行固定时,应在孔内提前填充密封胶, 固定完毕后, 再次使用密封胶封堵,避免由此处向内部渗水。 如图1 所示。
图1 门窗与墙体连接处防水示意图
针对预埋件区域进行防水堵漏时, 可以在预埋件防水区域剔凿沟槽,将渗漏造成的锈蚀去除,同时清理该区域,使用新的防水材料进行填充补漏,避免渗漏区域进一步扩大。
在对预留孔洞进行防渗处理时, 若后续仍需要安装相关设备,可以在墙体中安装套管,按照套管大小凿洞,并使用堵漏材料将套管与墙体之间封堵严实,并在管道外250 mm 范围内涂刷水泥砂浆和抗压密封剂以及防水涂料, 并为管道配置相应盖子,提高封堵效果。 若管道后续不需要安装设备,应采用高于墙体强度级别的水泥材料,对孔洞区域进行封堵,并在外表面使用密封剂和防水涂料分层涂刷(见图2),保障孔洞区域的防水性能。
图2 墙体孔洞防水示意图
在装配式建筑屋面施工时, 可以利用部分穿板套管的施工方法,以应对普通套管渗漏和混凝土裂缝渗漏等现象。 在施工过程中,首先需要制作防水套管。使用1.5~2 cm 厚度的钢板制作管套,并将其焊接在相应位置,保持焊接宽度在9 cm 以内,且钢板应具有一定弧度,如图3 所示。 将防水套管安装在预制叠合板中,并通过浇筑混凝土的方式进行固定,形成双层环形止水结构。 其次,选择具有较强抗裂能效的混凝土,对叠合板进行浇筑,为提高防水效果,应控制其中聚丙烯纤维和防水剂的掺量, 以降低屋面大面积混凝土施工时的裂缝出现概率,使屋面的抗渗能力得到加强。 最后,对楼板结构进行蓄水检验,确保抗渗性能符合要求。
图3 钢制防水管套
综上所述,本文结合实际的装配式建筑工程,对其装配施工过程中的防渗水工艺进行分析, 探究了工程面临的渗水问题,并提出了相应的应对措施,具体研究结果如下:
1)装配式建筑连接处发生渗水故障概率较大,可以使用遇水膨胀止水条对裂缝区域和连接处进行封堵处理, 提高连接处的施工效率,减少裂缝的发生,提高防渗效果;
2)门窗结构设计和施工过程中,为提高防水效果,应根据建筑受到的压力情况进行设计,通过计算水密性设计取值,明确建筑门窗设计安装标准,有利于提高工程防渗水平;
3)装配式建筑防渗时,应加强对预留孔洞以及屋面防渗的处理,采取恰当防水措施,提高防渗效果,以延长建筑使用寿命。