探討雙結構層防水屋面施工技術

張延添

福建省杉樸工程建設有限公司

1 引言

屋面滲漏問題一直困擾著工民建施工領域，同時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；卷材因老化出現翹曲變形后，外界雨水將沿卷材縫隙滲入屋面墻體內，造成不同程度的滲漏病害，滲入防水層內的積水將繼續下滲至保溫層，嚴重情況下將造成墻體大面積剝落，引發嚴重的安全事故。基于目前防水處治工藝的缺陷，本文提出了雙層防水結構體系，希望彌補傳統防水卷材的不足。

2 建筑屋面防水技術的重要性

2.1 保證建筑的整體使用功能

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

2.2 保證建筑的整體質量

優選可靠、合理的屋面防水層結構形式及防水層材料，同時配合相應的防水層施工工藝，能夠確保屋面防水層結構的防水有效性，屋面防水層結構施工需在主體工程完工后進行，防水層施工前應確保主體結構通過施工質量驗收。

3 建筑屋面常規防水技術存在的問題

3.1 屋面建筑防水設計不合理

隨著我國城市化進程的不斷推進，我國城市建設水平得到了前所未有的提高，房屋建筑業主的需求已經從滿足日常居住功能，向兼具居住功能和觀賞性方面轉變，建筑設計人員為了提升建筑結構的觀賞性和審美標準，將大量精力聚焦于外觀設計，對建筑結構功能性設計的關注度大不如前，這一問題著重體現在對建筑結構的防水和保溫結構層設計方面。絕大多數建筑為了追求美觀，采用保溫防水一體化設計，即使用保溫層代替防水層，這種設計理念雖然可以降低附屬結構層的自重，但其防水效果較差，極易出現大面積剝落風險。

3.2 排水系統設計不合理

部分房建項目防水施工因缺乏前期探勘，加之防水設計存在一定程度的“套模板”現象，這就導致防水設計圖紙在實際施工過程中遇到無法執行的尷尬問題，嚴重阻礙了施工進度，影響了施工質量，為后續的屋面滲漏埋下嚴重隱患。綜上分析內容發現，屋面滲漏問題長期困擾著工程界，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，同時延長屋面防水系的使用壽命，工程技術人員提出了眾多的屋面防水施工處治方案，并研制開發了大量的防水材料，對屋面防水、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期防滲問題。本文基于現有研究成果，創造性提出了雙層防水結構層體系，同時給出了具體的施工方案，并通過了試驗論證。

4 雙結構層防水屋面防水機理

顧名思義，雙層防水結構體系由兩層防水層組成，層間預留一定的空間，從構成形式角度劃分，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的單層防水結構，極大地提升了屋面防水層的設防與排水能力，即便上防水層出現滲漏，滲入的雨水也可及時經由中間層排出，有效保護了屋面結構。

5 實例分析——雙結構層防水屋面結構方案

5.1 項目概況

莆田恒大御龍天峰深度融入城北繁華商圈，交通便利。項目背倚九華山，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。屋面防水層工程，是建筑項目的一項重要的分部工程。其施工質量的優劣，不僅關系到建筑物的使用壽命，而且直接影響到居民的幸福指數，根據建筑物的性能、重要程度、使用功能及防水層合理使用年限等要求，項目采用了雙結構層結構，以下本文將深入分析結構方案。

5.2 雙結構層防水屋面構造

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

圖1 雙結構層防水屋面結構示意圖

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

（2）上層防水結構體系主要由鋼筋混凝土屋面、屋面找平層、保護層、圍護結構、鑄鐵制彎頭、落水管等構件組成，上層結構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構。

5.3 雙結構層防水屋面施工技術要點

本文結合屋面結構雙層防水體系特點，針對性編制了施工工藝方案，施工工藝關鍵點如下。

（1）澆筑建筑結構下層屋面板及框架支撐柱，混凝土強度達到設計標準后，砌筑女兒墻，女兒墻應預設孔洞，以便于布設鑄鐵制彎頭，女兒墻與上層防水結構層之間應預留一定的空間，以便于安裝窗體；在下層鋼筋混凝土屋面板以上依次敷設找平層、保溫層、下層防水結構層及保護層。

（2）澆筑頂棚支撐柱，并在設計標高位置現澆上層鋼筋混凝土板，并于混凝土板上依次敷設上層防水結構層的找平層、上層防水結構層及保護層。

（3）于上層鋼筋混凝土板與外墻體齊平位置進行圍護結構施工，注意在圍護結構表面預留鑄鐵制彎頭布設孔洞，孔洞應與下層鑄鐵制彎頭錯開布設，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，以便于形成上下結構層間的空腔結構；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；下層落水管上端應與下層鑄鐵制彎頭連接，下端則延伸至散水位置。

6 雙結構層防水屋面試驗

6.1 試驗方案設計

借助室內試驗對比傳統防水結構層與雙層防水結構體系二者的防水抗滲性能及效果，防水方案對比要素如下。

（1）室內試驗模型尺寸參數為580mm×320mm×510mm。

（2）試驗室選用聚苯乙烯泡沫板材模擬防水結構層，為了真實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構層的表面滲水情況，將藍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）屋面防水結構層滲漏病害檢測方式采用靜置法，蓄水至預定高度后，靜置24h以上，觀察屋面防水結構層是否存在滲漏病害。

6.2 雙結構層防水屋面的防水效果

為了檢測雙層防水結構體系的抗滲能力，本次靜置試驗時間在原有基礎上延長至48h，經靜置試驗后發現。

（1）傳統屋面防水結構層的防水效果評價標準以注水至防水結構層表面出現滲漏為準，而雙層防水結構體系的防水效果評價標準則以注水至下層防水結構層出現滲漏為準，觀測基準期為48h，以4h為間隔周期測定滲漏量，本文繪制了不同防水結構層體系對應的滲漏量與時間的相關關系曲線。詳見圖2所示。

圖2 上層滲漏量與時間的關系曲

（2）靜置試驗結果表明：從注水起始24h后，防水層開始出現滲漏，時間延續至48h，下結構防水層表面存留有少量積水，但尚未出現外滲情況，經測定，積水量達到15mL。

（3）試驗結果表明：①室內試驗研究結果表明，通過改用雙層防水結構體系，使建筑結構屋面的防水能力得到大幅提升，屋面防水結構體系的防水設防能力得到顯著增強，相較于傳統的單層防水結構，雙層防水結構體系相當于設定了防水“雙保險”，即使有少量雨水滲入，也可快速經由層間空腔外排，經試驗測定，該結構體系的透水率僅為0.54%，積水沿下層防水結構層繼續下滲的情況幾乎不存在；②由上下防水結構層與窗體共同構成的中空腔體，具備良好的通風、排水功能，能夠快速將腔體內的少量積水外排，最大限度保護了下層防水結構；③此外，下層防水結構受到腔體及上層結構的遮擋防護，在長期日曬雨淋環境下不至于開裂，使其使用壽命大幅提升。

7 結論

通過分析傳統建筑結構屋面防水結構層的缺陷，引出了目前建筑結構屋面防水結構設計、施工過程中存在的問題和弊端，基于上述問題，創造性提出了雙層防水結構體系，同時給出了具體的施工工藝及抗滲檢測方法。經室內試驗研究表明，雙層防水結構體系的防水效果更加突出，且結構耐久性得到明顯改善；從工程經濟性角度分析，雙層防水結構體系的遠期經濟效益更好，且施工工藝便捷，滿足推廣使用的條件。