高鐵站房建筑物屋面滲漏水處理方案

蔡 培

（中鐵十六局集團電氣化工程有限公司，北京 100018）

0 引言

我國建筑防水技術(shù)從古代以瓦材搭接、磚木保護防水模式，發(fā)展到現(xiàn)在以新型防水材料、新技術(shù)等創(chuàng)新實踐進行建筑物防水。防水工程是建筑屋面工程中非常重要的一個分部工程，不僅具有優(yōu)美的外形，還具有良好的疏水功能。但現(xiàn)實情況卻并不樂觀，設(shè)計師們往往把設(shè)計重點放在了建筑屋頂與整體建筑貼合的造型設(shè)計上，而對建筑屋面功能的重視程度則有所欠缺。防水工程的重中之重就是屋面防水的關(guān)鍵節(jié)點處理，據(jù)統(tǒng)計，屋面關(guān)鍵節(jié)點的滲漏占總滲漏點的七成。因此關(guān)鍵節(jié)點的技術(shù)設(shè)計、現(xiàn)場施工、防水材料、管理等四方面把控尤為重要[1-2]。

由于建筑屋面特別是裸露在外的防水層如果沒有有效保護，長期經(jīng)受惡劣自然環(huán)境的侵襲，再加上基層結(jié)構(gòu)容易變形，防水層易受到干擾甚至破壞，極易發(fā)生滲漏現(xiàn)象，因此選擇建筑屋面的防水材料是十分關(guān)鍵的，重點是篩選出具有附著性強、防滲透能力強、耐性強的防水材料。

不同建筑，應(yīng)采取不同的防水方法、不同的材料，根據(jù)環(huán)境和氣候條件選擇最適用的防水模式。建筑防水不能過分依賴施工圖紙和現(xiàn)有方法，要重視細部處理，這才是建筑防水的關(guān)鍵。本文以某高鐵站房建筑物屋面滲漏現(xiàn)象為例，分別從方案設(shè)計、材料篩選、過程施工、后期管理等四個方面進行分析論證，指出當(dāng)前方案存在的不足，并對建筑物屋面防滲漏方案進行補充完善，并對改進措施進行了探討。

1 工程概況

該高鐵站房位于陜西省X 市，防水主要由站房、站臺雨棚組成。其中，站房建筑面積為19 990m2，站臺雨棚建筑面積28 897m2。該站房所屬地區(qū)屬于暖溫帶半濕潤氣候，全年平均氣溫13℃，春冬季干燥，夏秋季多雨，雨季長、雨量較大。在這種環(huán)境條件下，對站房建筑防水要求是比較高的。

2 建筑物屋面滲漏水以及原因分析

該高鐵站房建筑屋面找平層使用厚度為20mm 的C30 商品砼整體找平，在結(jié)構(gòu)凸顯的轉(zhuǎn)彎處（如變形縫和女兒墻）做彎曲保護，屋面結(jié)構(gòu)找坡坡度為3%，材料找坡坡度為2%，選用爐渣作為保溫層材料，分層鋪設(shè)并找坡。選用雙層SBS 改性瀝青防水卷材鋪設(shè)屋面防水層，熱熔法敷設(shè)，第一層厚度為4mm，第二層厚度為3mm。

圖1 屋面構(gòu)造示意圖

因所在地區(qū)多雨，該高鐵站房交付投入使用后，屋面多處大面積積水，并出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，直接影響建筑物的使用功能。針對上述情況，建設(shè)單位緊急召集設(shè)計院、監(jiān)理機構(gòu)和施工單位進行商討，充分分析論證，并制定專項整改方案。經(jīng)過嚴(yán)密摸排，發(fā)現(xiàn)有20%以上的房間存在不同程度的滲漏現(xiàn)象，滲漏點較多，落水點分散，設(shè)計院對原方案進行修正，施工單位為了修補滲漏點，花費了大量的人力、物力和財力，根據(jù)多因素綜合分析，主要有以下幾個原因?qū)е抡痉课菝鏉B漏。

2.1 建筑屋面設(shè)計不當(dāng)

防排結(jié)合設(shè)計理念，是指通過合理設(shè)置排水方式和坡度，使屋面雨水快速排出。屋面是受水面積最大，易造成積水現(xiàn)象。如果沒有考慮到這一點，如果遇到大雨，屋面會因為局部位置積水，直接導(dǎo)致建筑屋面長期處于水的浸泡、侵蝕中，積水使防水層加速老化變形，導(dǎo)致防水層破損而造成滲漏。防水層的老化變形使其失去防水作用，出現(xiàn)屋面滲漏水現(xiàn)象。該高鐵站房屋面防水工程在初步設(shè)計時，未將整個屋面的排水系統(tǒng)進行統(tǒng)籌考慮，未劃分排水區(qū)，選擇的排水方案、確定排水坡度不夠完善。

設(shè)計時，保溫材料的選用不恰當(dāng)。設(shè)計方案中屋面保溫材料為爐渣，因爐渣強度不夠、易分散，在受到上方較大作用力時會發(fā)生嚴(yán)重變形，局部保溫層損壞，導(dǎo)致防水材料變形，引起屋面滲漏現(xiàn)象發(fā)生。設(shè)計圖中，結(jié)構(gòu)坡度為3%，防水材料坡度為2%，水落口周圍坡度大于5%，這種坡度雖然可以節(jié)約成本、縮短工期，但是施工中卻難以達到設(shè)計要求，再者，該地區(qū)降雨量較大，設(shè)計人員沒有充分考慮當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c，設(shè)計的水落口分布分散、排水溝不規(guī)則，相鄰水落口之間間距較大，排水溝無法有效匯集雨水，存在排水盲區(qū)，排水速度慢，造成局部長時間積水，侵蝕防水層。

屋面結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，未考慮將抗裂鋼筋進行加強處理。對于屋面結(jié)構(gòu)這種剛性的自防水層，設(shè)計人員沒有充分考慮到該地區(qū)晝夜溫差較大，混凝土?xí)驕囟扔绊懏a(chǎn)生較大變形，因此需要特別注意加強屋面上部結(jié)構(gòu)鋼筋的配置，防止混凝土因溫差大產(chǎn)生收縮變形，防止溫差裂縫，在結(jié)構(gòu)板件中要特別注意抗拉受力情況。此外，還要在轉(zhuǎn)角部位混凝土中加設(shè)300 mm厚的鋼絲網(wǎng)，防止轉(zhuǎn)角出現(xiàn)結(jié)構(gòu)層開裂、滲漏的現(xiàn)象。

2.2 材料使用不當(dāng)

屋面防水工程的重要性僅次于地庫防水工程，通常屋面防水的設(shè)防是采用剛?cè)嵯酀㈦p層結(jié)合方式，采用復(fù)合式有機防水材料敷設(shè)。但又因為屋面直接長期暴露在外部環(huán)境中，經(jīng)常經(jīng)受惡劣環(huán)境侵襲，防水材料易遭受外力破壞，如防水材料性能與晝夜溫差正相關(guān)，溫差越大防水材料受作用產(chǎn)生的變形越大。不可忽視防水材料之間互相作用，如果選用的不同材料性能相差較大，變形系數(shù)相差較大，就會造成剛性防水層與柔性防水層因變形相互制約，從而產(chǎn)生裂縫，破壞防水層，導(dǎo)致滲漏現(xiàn)象發(fā)生。所以，在選用防水材料時，要充分考慮剛性防水層和柔性防水層相互作用。特別是柔性防水層材料選擇，注重不同柔性防水材料的變形系數(shù)，要選擇性能相近的材料，并在兩層防水材料之間設(shè)置隔離層，將兩者之間的相互作用降到最低，這就是在選擇防水材料時應(yīng)注意的問題。

眾所周知，防水材料存在耐久性差、易老化等缺點。因為建筑物屋面細部結(jié)構(gòu)較多，凹凸多變，剛性防水層多以商砼為材料，內(nèi)部摻入少量外加劑，配制成具有抗?jié)B能力的防水材料。柔性防水層經(jīng)常選用變形能力強、密閉性能好、彈塑性高的有機材料，如用樹脂、橡膠、瀝青等制成的涂料及卷材等。但使用這些材料時，卻忽略了一個非常重要的問題：屋面防水層位于建筑物表面，受外部環(huán)境影響較大。在受到外力拉伸大于防水材料的抗拉強度時，剛性防水層易發(fā)生開裂、變形而造成滲漏水。柔性防水材料耐久性差、易老化的缺點就被放大了，受外部環(huán)境影響，柔性防水材料易硬化變質(zhì)、老化變形，失去了防水作用。

2.3 建筑屋面施工不當(dāng)

該高鐵站房現(xiàn)場施工時，有些孔洞沒有按照事先設(shè)計預(yù)留，而是需要后期鑿孔。防水層的連續(xù)性和完整性在后期的鑿洞過程中會受到強烈的沖擊而受到破壞，而且鑿洞也會因松動而導(dǎo)致施工周邊的混凝土出現(xiàn)裂縫，進而影響防水效果。在敷設(shè)SBS 改性瀝青防水卷材之前，基層沒有經(jīng)過干燥處理和徹底的清潔，存留油污等附著物，容易在防水材料敷設(shè)后形成麻點或氣泡，從而埋下了滲漏的隱患。在SBS 改性瀝青防水卷材施工前，基層表面無雜物堆放，有充足的施工面，結(jié)構(gòu)施工完成，表面干燥，清理干凈，無雜物存留、無積水。但是在施工過程中，能按照上述標(biāo)準(zhǔn)處理基層的單位卻很少，施工不當(dāng)會造成防水層與基層粘結(jié)不牢，防水效果也會因此受到影響。施工時，經(jīng)常出現(xiàn)防水材料的收口部位處理不規(guī)范，施工單權(quán)通常會在女兒墻上開一個槽，把柔性防水層的收口塞進去，用密封膏封閉起來，開槽時鋼筋頭外露、表面無法清理干凈，防水材料完整性和敷設(shè)效果受到很大影響。防水層末端的灰塵在敷設(shè)時經(jīng)常未清理干凈，這樣會對防水效果造成影響。

施工時，施工隊伍在關(guān)鍵節(jié)點位的處理粗糙，沒有嚴(yán)格按設(shè)計圖紙要求施工。屋面與女兒墻的交角一定要做圓弧，保證這個位置防水層均勻平整。如果不是一次完成防水層，要嚴(yán)格按照設(shè)計要求施工，特別注意處理好交接位置的搭接縫。后期鉆孔、鑿除等處理不僅影響建筑結(jié)構(gòu)安全，還對防水層產(chǎn)生較大影響。因為，后鑿處理時會對已經(jīng)做好的防水層造成嚴(yán)重損壞，導(dǎo)致防水層整體性和連續(xù)性造成不可逆的破壞。打孔打槽時產(chǎn)生沖擊和震動，會使混凝土在孔、槽周圍出現(xiàn)脆性開裂，形成滲漏隱患。

施工過程中，由于作業(yè)不仔細，柔性防水卷材搭接縫處理不當(dāng)，導(dǎo)致搭接寬度不夠，與基層粘結(jié)不牢固。在進行建筑屋面施工時，會存在交叉施工的情況，在施工中沒有進行特殊的防護，加之一些區(qū)域外部作用力較大，極易造成防水材料的損壞，從而喪失防水功能。經(jīng)李志奎等人研究[3]，因現(xiàn)場交叉施工，建筑屋面滲漏概率提高50%以上。屋面關(guān)鍵節(jié)點與混凝土連接處處理不細致，這些關(guān)鍵節(jié)點處理不當(dāng)造成的滲漏點占整個屋面滲漏的70%。

2.4 管理不當(dāng)

站房竣工交付后，建設(shè)單位因自身需求，增加房屋部分使用功能，局部建筑重新施工，剛性防水層完整性遭受破壞，柔性防水層受到擾動大，屋面滲漏埋下隱患。所在地區(qū)降水較多，施工單位工期安排不合理，施工過程中遭遇連續(xù)降雨天氣，未能有效排水，造成屋面大范圍積水。復(fù)工后，搭接處未充分干燥處理，導(dǎo)致粘結(jié)不牢固。管理人員未充分發(fā)揮主觀能動性，在完成屋面施工后相當(dāng)一段時間，由于管理理念欠缺，屋面保護重視程度不夠，建筑屋面用作材料堆放場所和運送設(shè)備通道，屋面在外力作用下易造成爐渣分散，危及防水層整體性和連續(xù)性，屋面必然發(fā)生滲漏水。后期管理不善，造成疏水部位如排水溝、落水口等雜物堵塞，造成局部積水，屋面排水不暢。

屋面防水層施工完畢后，未采取足夠防護措施，未設(shè)專人防護、防止硬物觸及防水層，防水層施工完畢后，不得上人、擺放物品；在防水層上嚴(yán)禁運輸物資設(shè)備、嚴(yán)禁將尖銳物品置于防水層上，以免對防水層造成破壞。在防水保護層施工完畢后，未定期巡檢，部分材料堆放在屋頂上，很容易引起屋頂形成裂縫而導(dǎo)致漏水。

投入使用后沒有管理好。建筑物投入使用后，同樣要加強管理，確保排水暢通，直接從根本上降低漏水所產(chǎn)生的概率，尤其是屋面的排水溝、落水口等關(guān)鍵排水部位，更不能有雜物堵塞。

3 建筑屋面防水工程改進措施

高鐵站房建筑屋面調(diào)查資料顯示，建筑屋面漏水問題主要集中在管道穿屋面結(jié)構(gòu)處、關(guān)鍵節(jié)點（如女兒墻、水落口等），這些關(guān)鍵節(jié)點處理不規(guī)范占了屋面滲漏水的五成以上。要治理建筑屋面滲漏問題，不能簡簡單單地增加防水層厚度及層數(shù)，還要根據(jù)站房屋面實際情況，要尋根查源，通過調(diào)查研究，對漏水原因進行分析，找出建筑屋面漏水的主要原因，對經(jīng)常發(fā)生的漏點進行重點把控，制定合理的預(yù)案和應(yīng)對措施，有針對性地進行分析研究，與建筑結(jié)構(gòu)工程施工序銜接順暢，才能有效、經(jīng)濟地解決屋面防水問題。針對以上四方個面對建筑屋面滲漏的影響，經(jīng)過充分論證分析，擬定以下改進措施。

3.1 切合實際，完善設(shè)計

設(shè)計單位對既有的方案進行修改和完善，采取倒置式施工，即將防水層放置于保溫層下施工，這種方案不僅有效地保護了下面的防水層，又能避免保溫層因強度不夠而變形影響防水層，從而降低建筑物屋面滲漏的概率。采用擠塑板替代爐渣，使保溫層具備高抗壓、耐磨等優(yōu)良特性，減少材料之間作用力影響。統(tǒng)籌考慮整個屋面的排水系統(tǒng)，對水落口進行重新設(shè)計，重新設(shè)立分水線，水落口處屋面匯水面積要小于200m2，水流到水落口的距離要小于30 m，排水溝設(shè)計成符合要求的規(guī)則型方案，保證屋面坡度滿足排水需要，避免屋面滲漏水現(xiàn)象發(fā)生[4]。

3.2 改進施工工藝，提高施工水平

施工人員要時刻掌握天氣情況，遇到極端天氣要立即停止施工，天氣放晴時要及時清理屋面積水，繼續(xù)施工前要對屋面進行晾曬和清掃。屋面防水工程應(yīng)根據(jù)建筑的類別、設(shè)計等級、復(fù)雜程度等要求設(shè)置防水等級，對具有特殊防水要求的建筑物屋面，應(yīng)設(shè)置專項防水方案。

合理安排施工工序，保證施工連續(xù)性，防止交叉施工對防水工程影響。提高管理水平，對施工現(xiàn)場進行防護，嚴(yán)禁行人和堆放一切雜物。嚴(yán)格參照設(shè)計圖紙，規(guī)范施工流程，施工前期做好孔洞預(yù)留，避免后期開孔對結(jié)構(gòu)和防水層造成破壞。堵孔完成后做蓄水試驗，對密閉性進行檢查。特別要注意屋面管線的鋪設(shè)，穿管的時候一定不能出現(xiàn)破損的情況。屋面防水工程的關(guān)鍵是處理水落口、排水溝、女兒墻等關(guān)鍵節(jié)點。由于關(guān)鍵節(jié)點結(jié)構(gòu)復(fù)雜，作業(yè)面小，施工難度較大，所以屋面在此處易發(fā)生滲漏水。鋪設(shè)柔性防水卷材前，充分做好施工準(zhǔn)備工作，基層應(yīng)處理干凈，保持干燥、無積水。SBS 改性瀝青防水卷材搭接縫時，保證足夠搭接寬度，確保與基層粘結(jié)牢固[5]。防水卷材選用搭接縫處理，搭接寬度要求，如圖2 所示。

3.3 嚴(yán)格把關(guān)防水材料

防水材料必須選用知名度較高的廠家生產(chǎn)的合格產(chǎn)品，材料進場前要抽樣送檢，并要認真核對隨同材料一起到場的產(chǎn)品合格證與產(chǎn)品的編號是否一致，用游標(biāo)卡尺檢驗卷材厚度是否符合圖紙要求，從源頭上保證防水工程的質(zhì)量。

充分考慮該地區(qū)多雨的情況，規(guī)范使用補償收縮混凝土，摻加少量外加劑，可以使混凝土減少收縮或不收縮甚至產(chǎn)生微膨脹，從而達到了抗裂的目的。不僅可以提高混凝土的受力狀態(tài)，還能使其起到補償收縮的效果。對屋面結(jié)構(gòu)抗裂鋼筋進行加強合理配置屋面上部結(jié)構(gòu)鋼筋，嚴(yán)防結(jié)構(gòu)板件超出抗拉受力變形情況。

3.4 提高管理水平

防水作業(yè)面應(yīng)及時清理，滿足要求后方可繼續(xù)施工。施工中遵循工藝要求，規(guī)范使用防水劑和防水材料。存在交叉作業(yè)時，提前準(zhǔn)備專項施工方案，設(shè)置通道，保護好已鋪設(shè)的防水層[6]。防水工程關(guān)鍵節(jié)點及時清淤疏導(dǎo)，保證水落口、排水溝積排水順暢。對已完工工程，做好防護工作，定期檢查。竣工交付前，積極與業(yè)主單位溝通，避免后期增加部分施工功能，破壞屋面防水工程情況發(fā)生。

4 結(jié)論

該站房前期采用爐渣作為保溫層直接導(dǎo)致防水層被破壞，后期采用倒置式施工，用擠塑板代替爐渣，起到了很好的防滲漏效果；防水材料由傳統(tǒng)的瀝青油氈更換為有機柔性材料，避免相互作用破壞防水層；通過規(guī)范施工工序，提高后期管理和防護水平，提高站房建筑屋面防水能力。防水工程是一項重要的系統(tǒng)性工程，要做好建筑屋面防水，需從方案設(shè)計、材料篩選、過程施工、后期管理四個方面入手，前期做好統(tǒng)籌考慮，科學(xué)設(shè)計，中期做好土建施工與防水施工相配合，后期做好防護，只有這樣，才能有效避免站房建筑屋面滲漏水。