探討雙結(jié)構(gòu)層防水屋面施工技術(shù)

張延添

福建省杉樸工程建設(shè)有限公司

1 引言

屋面滲漏問題一直困擾著工民建施工領(lǐng)域，同時(shí)也是影響房屋正常使用的主要問題之一，攤鋪防水卷材是目前主流的屋面防滲處治工藝，雖然防水卷材工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，但其使用壽命較短，工程耐久性較差；卷材因老化出現(xiàn)翹曲變形后，外界雨水將沿卷材縫隙滲入屋面墻體內(nèi)，造成不同程度的滲漏病害，滲入防水層內(nèi)的積水將繼續(xù)下滲至保溫層，嚴(yán)重情況下將造成墻體大面積剝落，引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。基于目前防水處治工藝的缺陷，本文提出了雙層防水結(jié)構(gòu)體系，希望彌補(bǔ)傳統(tǒng)防水卷材的不足。

2 建筑屋面防水技術(shù)的重要性

2.1 保證建筑的整體使用功能

屋面防水結(jié)構(gòu)層是保證房屋主體結(jié)構(gòu)在降雨等極端條件下，依舊能夠正常使用的附屬結(jié)構(gòu)之一，也是房屋結(jié)構(gòu)功能性和耐久性的重要組成部分，為了保證房屋結(jié)構(gòu)的防水性能，同時(shí)最大限度延長(zhǎng)防水層的使用壽命，在選擇防水層結(jié)構(gòu)形式、防水層材料及防水層施工工藝等方面必須結(jié)合房屋主體結(jié)構(gòu)情況。

2.2 保證建筑的整體質(zhì)量

優(yōu)選可靠、合理的屋面防水層結(jié)構(gòu)形式及防水層材料，同時(shí)配合相應(yīng)的防水層施工工藝，能夠確保屋面防水層結(jié)構(gòu)的防水有效性，屋面防水層結(jié)構(gòu)施工需在主體工程完工后進(jìn)行，防水層施工前應(yīng)確保主體結(jié)構(gòu)通過施工質(zhì)量驗(yàn)收。

3 建筑屋面常規(guī)防水技術(shù)存在的問題

3.1 屋面建筑防水設(shè)計(jì)不合理

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，我國(guó)城市建設(shè)水平得到了前所未有的提高，房屋建筑業(yè)主的需求已經(jīng)從滿足日常居住功能，向兼具居住功能和觀賞性方面轉(zhuǎn)變，建筑設(shè)計(jì)人員為了提升建筑結(jié)構(gòu)的觀賞性和審美標(biāo)準(zhǔn)，將大量精力聚焦于外觀設(shè)計(jì)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)功能性設(shè)計(jì)的關(guān)注度大不如前，這一問題著重體現(xiàn)在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的防水和保溫結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)方面。絕大多數(shù)建筑為了追求美觀，采用保溫防水一體化設(shè)計(jì)，即使用保溫層代替防水層，這種設(shè)計(jì)理念雖然可以降低附屬結(jié)構(gòu)層的自重，但其防水效果較差，極易出現(xiàn)大面積剝落風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理

部分房建項(xiàng)目防水施工因缺乏前期探勘，加之防水設(shè)計(jì)存在一定程度的“套模板”現(xiàn)象，這就導(dǎo)致防水設(shè)計(jì)圖紙?jiān)趯?shí)際施工過程中遇到無法執(zhí)行的尷尬問題，嚴(yán)重阻礙了施工進(jìn)度，影響了施工質(zhì)量，為后續(xù)的屋面滲漏埋下嚴(yán)重隱患。綜上分析內(nèi)容發(fā)現(xiàn)，屋面滲漏問題長(zhǎng)期困擾著工程界，是影響房屋正常使用的一大主因，為了提高屋面防水處治能力，同時(shí)延長(zhǎng)屋面防水系的使用壽命，工程技術(shù)人員提出了眾多的屋面防水施工處治方案，并研制開發(fā)了大量的防水材料，對(duì)屋面防水、防滲功能提升起到了一定的作用，但依舊無法從根本上解決屋面長(zhǎng)期防滲問題。本文基于現(xiàn)有研究成果，創(chuàng)造性提出了雙層防水結(jié)構(gòu)層體系，同時(shí)給出了具體的施工方案，并通過了試驗(yàn)論證。

4 雙結(jié)構(gòu)層防水屋面防水機(jī)理

顧名思義，雙層防水結(jié)構(gòu)體系由兩層防水層組成，層間預(yù)留一定的空間，從構(gòu)成形式角度劃分，雙層防水體系由上防水層、下防水層及中間層三部分組成，雙層體系顛覆了傳統(tǒng)的單層防水結(jié)構(gòu)，極大地提升了屋面防水層的設(shè)防與排水能力，即便上防水層出現(xiàn)滲漏，滲入的雨水也可及時(shí)經(jīng)由中間層排出，有效保護(hù)了屋面結(jié)構(gòu)。

5 實(shí)例分析——雙結(jié)構(gòu)層防水屋面結(jié)構(gòu)方案

5.1 項(xiàng)目概況

莆田恒大御龍?zhí)旆迳疃热谌氤潜狈比A商圈，交通便利。項(xiàng)目背倚九華山，坐擁一線泗華溪景觀，依山而建的高層建筑，將自然穿插在其中，不僅承載了山居的美景，也成為攬溪畔美景的絕佳觀景臺(tái)。屋面防水層工程，是建筑項(xiàng)目的一項(xiàng)重要的分部工程。其施工質(zhì)量的優(yōu)劣，不僅關(guān)系到建筑物的使用壽命，而且直接影響到居民的幸福指數(shù)，根據(jù)建筑物的性能、重要程度、使用功能及防水層合理使用年限等要求，項(xiàng)目采用了雙結(jié)構(gòu)層結(jié)構(gòu)，以下本文將深入分析結(jié)構(gòu)方案。

5.2 雙結(jié)構(gòu)層防水屋面構(gòu)造

雙層屋面防水結(jié)構(gòu)體系的主要防滲功能層為上結(jié)構(gòu)層和下結(jié)構(gòu)層，中間層則主要用于少量滲水的外排，上下結(jié)構(gòu)層經(jīng)由頂棚支撐柱連接固定，建筑結(jié)構(gòu)屋面雙層防水體系示意詳見圖1所示。

圖1 雙結(jié)構(gòu)層防水屋面結(jié)構(gòu)示意圖

（1）下層防水結(jié)構(gòu)體系主要由鋼筋混凝土屋面、屋面找平層、保溫層、保護(hù)層、女兒墻、鑄鐵制彎頭、落水管等構(gòu)件組成，下層防水結(jié)構(gòu)主要由框架支撐柱提供支撐力。

（2）上層防水結(jié)構(gòu)體系主要由鋼筋混凝土屋面、屋面找平層、保護(hù)層、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、鑄鐵制彎頭、落水管等構(gòu)件組成，上層結(jié)構(gòu)主要由頂棚支撐柱提供支撐力。

（3）屋面頂棚支撐柱為框架支撐柱的延伸段。

（4）中間層是由上層防水層、下層防水層及窗體共同圍成的空腔結(jié)構(gòu)。

5.3 雙結(jié)構(gòu)層防水屋面施工技術(shù)要點(diǎn)

本文結(jié)合屋面結(jié)構(gòu)雙層防水體系特點(diǎn)，針對(duì)性編制了施工工藝方案，施工工藝關(guān)鍵點(diǎn)如下。

（1）澆筑建筑結(jié)構(gòu)下層屋面板及框架支撐柱，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后，砌筑女兒墻，女兒墻應(yīng)預(yù)設(shè)孔洞，以便于布設(shè)鑄鐵制彎頭，女兒墻與上層防水結(jié)構(gòu)層之間應(yīng)預(yù)留一定的空間，以便于安裝窗體；在下層鋼筋混凝土屋面板以上依次敷設(shè)找平層、保溫層、下層防水結(jié)構(gòu)層及保護(hù)層。

（2）澆筑頂棚支撐柱，并在設(shè)計(jì)標(biāo)高位置現(xiàn)澆上層鋼筋混凝土板，并于混凝土板上依次敷設(shè)上層防水結(jié)構(gòu)層的找平層、上層防水結(jié)構(gòu)層及保護(hù)層。

（3）于上層鋼筋混凝土板與外墻體齊平位置進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工，注意在圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面預(yù)留鑄鐵制彎頭布設(shè)孔洞，孔洞應(yīng)與下層鑄鐵制彎頭錯(cuò)開布設(shè)，以滿足不同層落水管與落水斗的搭接需求。

（4）在女兒墻與上層防水層之間布置窗體，以便于形成上下結(jié)構(gòu)層間的空腔結(jié)構(gòu)；上層的落水管上端安裝于鑄鐵制彎頭上，下端延伸至下層落水管的落水斗內(nèi)；下層落水管上端應(yīng)與下層鑄鐵制彎頭連接，下端則延伸至散水位置。

6 雙結(jié)構(gòu)層防水屋面試驗(yàn)

6.1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

借助室內(nèi)試驗(yàn)對(duì)比傳統(tǒng)防水結(jié)構(gòu)層與雙層防水結(jié)構(gòu)體系二者的防水抗?jié)B性能及效果，防水方案對(duì)比要素如下。

（1）室內(nèi)試驗(yàn)?zāi)Ｐ统叽鐓?shù)為580mm×320mm×510mm。

（2）試驗(yàn)室選用聚苯乙烯泡沫板材模擬防水結(jié)構(gòu)層，為了真實(shí)模擬防水層在使用若干年后的表面開裂問題，人工在泡沫板上滑刻三道裂縫，縫隙寬度為0.2mm左右，為了直觀查看防水結(jié)構(gòu)層的表面滲水情況，將藍(lán)墨水摻于屋面積水中，積水深度為15mm左右，積水總量約2.800L。

（3）屋面防水結(jié)構(gòu)層滲漏病害檢測(cè)方式采用靜置法，蓄水至預(yù)定高度后，靜置24h以上，觀察屋面防水結(jié)構(gòu)層是否存在滲漏病害。

6.2 雙結(jié)構(gòu)層防水屋面的防水效果

為了檢測(cè)雙層防水結(jié)構(gòu)體系的抗?jié)B能力，本次靜置試驗(yàn)時(shí)間在原有基礎(chǔ)上延長(zhǎng)至48h，經(jīng)靜置試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)。

（1）傳統(tǒng)屋面防水結(jié)構(gòu)層的防水效果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以注水至防水結(jié)構(gòu)層表面出現(xiàn)滲漏為準(zhǔn)，而雙層防水結(jié)構(gòu)體系的防水效果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)則以注水至下層防水結(jié)構(gòu)層出現(xiàn)滲漏為準(zhǔn)，觀測(cè)基準(zhǔn)期為48h，以4h為間隔周期測(cè)定滲漏量，本文繪制了不同防水結(jié)構(gòu)層體系對(duì)應(yīng)的滲漏量與時(shí)間的相關(guān)關(guān)系曲線。詳見圖2所示。

圖2 上層滲漏量與時(shí)間的關(guān)系曲

（2）靜置試驗(yàn)結(jié)果表明：從注水起始24h后，防水層開始出現(xiàn)滲漏，時(shí)間延續(xù)至48h，下結(jié)構(gòu)防水層表面存留有少量積水，但尚未出現(xiàn)外滲情況，經(jīng)測(cè)定，積水量達(dá)到15mL。

（3）試驗(yàn)結(jié)果表明：①室內(nèi)試驗(yàn)研究結(jié)果表明，通過改用雙層防水結(jié)構(gòu)體系，使建筑結(jié)構(gòu)屋面的防水能力得到大幅提升，屋面防水結(jié)構(gòu)體系的防水設(shè)防能力得到顯著增強(qiáng)，相較于傳統(tǒng)的單層防水結(jié)構(gòu)，雙層防水結(jié)構(gòu)體系相當(dāng)于設(shè)定了防水“雙保險(xiǎn)”，即使有少量雨水滲入，也可快速經(jīng)由層間空腔外排，經(jīng)試驗(yàn)測(cè)定，該結(jié)構(gòu)體系的透水率僅為0.54%，積水沿下層防水結(jié)構(gòu)層繼續(xù)下滲的情況幾乎不存在；②由上下防水結(jié)構(gòu)層與窗體共同構(gòu)成的中空腔體，具備良好的通風(fēng)、排水功能，能夠快速將腔體內(nèi)的少量積水外排，最大限度保護(hù)了下層防水結(jié)構(gòu)；③此外，下層防水結(jié)構(gòu)受到腔體及上層結(jié)構(gòu)的遮擋防護(hù)，在長(zhǎng)期日曬雨淋環(huán)境下不至于開裂，使其使用壽命大幅提升。

7 結(jié)論

通過分析傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)屋面防水結(jié)構(gòu)層的缺陷，引出了目前建筑結(jié)構(gòu)屋面防水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工過程中存在的問題和弊端，基于上述問題，創(chuàng)造性提出了雙層防水結(jié)構(gòu)體系，同時(shí)給出了具體的施工工藝及抗?jié)B檢測(cè)方法。經(jīng)室內(nèi)試驗(yàn)研究表明，雙層防水結(jié)構(gòu)體系的防水效果更加突出，且結(jié)構(gòu)耐久性得到明顯改善；從工程經(jīng)濟(jì)性角度分析，雙層防水結(jié)構(gòu)體系的遠(yuǎn)期經(jīng)濟(jì)效益更好，且施工工藝便捷，滿足推廣使用的條件。