探讨双结构层防水屋面施工技术

张延添

福建省杉朴工程建设有限公司

1 引言

屋面渗漏问题一直困扰着工民建施工领域，同时也是影响房屋正常使用的主要问题之一，摊铺防水卷材是目前主流的屋面防渗处治工艺，虽然防水卷材工艺简单、成本低廉，但其使用寿命较短，工程耐久性较差；卷材因老化出现翘曲变形后，外界雨水将沿卷材缝隙渗入屋面墙体内，造成不同程度的渗漏病害，渗入防水层内的积水将继续下渗至保温层，严重情况下将造成墙体大面积剥落，引发严重的安全事故。基于目前防水处治工艺的缺陷，本文提出了双层防水结构体系，希望弥补传统防水卷材的不足。

2 建筑屋面防水技术的重要性

2.1 保证建筑的整体使用功能

屋面防水结构层是保证房屋主体结构在降雨等极端条件下，依旧能够正常使用的附属结构之一，也是房屋结构功能性和耐久性的重要组成部分，为了保证房屋结构的防水性能，同时最大限度延长防水层的使用寿命，在选择防水层结构形式、防水层材料及防水层施工工艺等方面必须结合房屋主体结构情况。

2.2 保证建筑的整体质量

优选可靠、合理的屋面防水层结构形式及防水层材料，同时配合相应的防水层施工工艺，能够确保屋面防水层结构的防水有效性，屋面防水层结构施工需在主体工程完工后进行，防水层施工前应确保主体结构通过施工质量验收。

3 建筑屋面常规防水技术存在的问题

3.1 屋面建筑防水设计不合理

随着我国城市化进程的不断推进，我国城市建设水平得到了前所未有的提高，房屋建筑业主的需求已经从满足日常居住功能，向兼具居住功能和观赏性方面转变，建筑设计人员为了提升建筑结构的观赏性和审美标准，将大量精力聚焦于外观设计，对建筑结构功能性设计的关注度大不如前，这一问题着重体现在对建筑结构的防水和保温结构层设计方面。绝大多数建筑为了追求美观，采用保温防水一体化设计，即使用保温层代替防水层，这种设计理念虽然可以降低附属结构层的自重，但其防水效果较差，极易出现大面积剥落风险。

3.2 排水系统设计不合理

部分房建项目防水施工因缺乏前期探勘，加之防水设计存在一定程度的“套模板”现象，这就导致防水设计图纸在实际施工过程中遇到无法执行的尴尬问题，严重阻碍了施工进度，影响了施工质量，为后续的屋面渗漏埋下严重隐患。综上分析内容发现，屋面渗漏问题长期困扰着工程界，是影响房屋正常使用的一大主因，为了提高屋面防水处治能力，同时延长屋面防水系的使用寿命，工程技术人员提出了众多的屋面防水施工处治方案，并研制开发了大量的防水材料，对屋面防水、防渗功能提升起到了一定的作用，但依旧无法从根本上解决屋面长期防渗问题。本文基于现有研究成果，创造性提出了双层防水结构层体系，同时给出了具体的施工方案，并通过了试验论证。

4 双结构层防水屋面防水机理

顾名思义，双层防水结构体系由两层防水层组成，层间预留一定的空间，从构成形式角度划分，双层防水体系由上防水层、下防水层及中间层三部分组成，双层体系颠覆了传统的单层防水结构，极大地提升了屋面防水层的设防与排水能力，即便上防水层出现渗漏，渗入的雨水也可及时经由中间层排出，有效保护了屋面结构。

5 实例分析——双结构层防水屋面结构方案

5.1 项目概况

莆田恒大御龙天峰深度融入城北繁华商圈，交通便利。项目背倚九华山，坐拥一线泗华溪景观，依山而建的高层建筑，将自然穿插在其中，不仅承载了山居的美景，也成为揽溪畔美景的绝佳观景台。屋面防水层工程，是建筑项目的一项重要的分部工程。其施工质量的优劣，不仅关系到建筑物的使用寿命，而且直接影响到居民的幸福指数，根据建筑物的性能、重要程度、使用功能及防水层合理使用年限等要求，项目采用了双结构层结构，以下本文将深入分析结构方案。

5.2 双结构层防水屋面构造

双层屋面防水结构体系的主要防渗功能层为上结构层和下结构层，中间层则主要用于少量渗水的外排，上下结构层经由顶棚支撑柱连接固定，建筑结构屋面双层防水体系示意详见图1所示。

图1 双结构层防水屋面结构示意图

（1）下层防水结构体系主要由钢筋混凝土屋面、屋面找平层、保温层、保护层、女儿墙、铸铁制弯头、落水管等构件组成，下层防水结构主要由框架支撑柱提供支撑力。

（2）上层防水结构体系主要由钢筋混凝土屋面、屋面找平层、保护层、围护结构、铸铁制弯头、落水管等构件组成，上层结构主要由顶棚支撑柱提供支撑力。

（3）屋面顶棚支撑柱为框架支撑柱的延伸段。

（4）中间层是由上层防水层、下层防水层及窗体共同围成的空腔结构。

5.3 双结构层防水屋面施工技术要点

本文结合屋面结构双层防水体系特点，针对性编制了施工工艺方案，施工工艺关键点如下。

（1）浇筑建筑结构下层屋面板及框架支撑柱，混凝土强度达到设计标准后，砌筑女儿墙，女儿墙应预设孔洞，以便于布设铸铁制弯头，女儿墙与上层防水结构层之间应预留一定的空间，以便于安装窗体；在下层钢筋混凝土屋面板以上依次敷设找平层、保温层、下层防水结构层及保护层。

（2）浇筑顶棚支撑柱，并在设计标高位置现浇上层钢筋混凝土板，并于混凝土板上依次敷设上层防水结构层的找平层、上层防水结构层及保护层。

（3）于上层钢筋混凝土板与外墙体齐平位置进行围护结构施工，注意在围护结构表面预留铸铁制弯头布设孔洞，孔洞应与下层铸铁制弯头错开布设，以满足不同层落水管与落水斗的搭接需求。

（4）在女儿墙与上层防水层之间布置窗体，以便于形成上下结构层间的空腔结构；上层的落水管上端安装于铸铁制弯头上，下端延伸至下层落水管的落水斗内；下层落水管上端应与下层铸铁制弯头连接，下端则延伸至散水位置。

6 双结构层防水屋面试验

6.1 试验方案设计

借助室内试验对比传统防水结构层与双层防水结构体系二者的防水抗渗性能及效果，防水方案对比要素如下。

（1）室内试验模型尺寸参数为580mm×320mm×510mm。

（2）试验室选用聚苯乙烯泡沫板材模拟防水结构层，为了真实模拟防水层在使用若干年后的表面开裂问题，人工在泡沫板上滑刻三道裂缝，缝隙宽度为0.2mm左右，为了直观查看防水结构层的表面渗水情况，将蓝墨水掺于屋面积水中，积水深度为15mm左右，积水总量约2.800L。

（3）屋面防水结构层渗漏病害检测方式采用静置法，蓄水至预定高度后，静置24h以上，观察屋面防水结构层是否存在渗漏病害。

6.2 双结构层防水屋面的防水效果

为了检测双层防水结构体系的抗渗能力，本次静置试验时间在原有基础上延长至48h，经静置试验后发现。

（1）传统屋面防水结构层的防水效果评价标准以注水至防水结构层表面出现渗漏为准，而双层防水结构体系的防水效果评价标准则以注水至下层防水结构层出现渗漏为准，观测基准期为48h，以4h为间隔周期测定渗漏量，本文绘制了不同防水结构层体系对应的渗漏量与时间的相关关系曲线。详见图2所示。

图2 上层渗漏量与时间的关系曲

（2）静置试验结果表明：从注水起始24h后，防水层开始出现渗漏，时间延续至48h，下结构防水层表面存留有少量积水，但尚未出现外渗情况，经测定，积水量达到15mL。

（3）试验结果表明：①室内试验研究结果表明，通过改用双层防水结构体系，使建筑结构屋面的防水能力得到大幅提升，屋面防水结构体系的防水设防能力得到显著增强，相较于传统的单层防水结构，双层防水结构体系相当于设定了防水“双保险”，即使有少量雨水渗入，也可快速经由层间空腔外排，经试验测定，该结构体系的透水率仅为0.54%，积水沿下层防水结构层继续下渗的情况几乎不存在；②由上下防水结构层与窗体共同构成的中空腔体，具备良好的通风、排水功能，能够快速将腔体内的少量积水外排，最大限度保护了下层防水结构；③此外，下层防水结构受到腔体及上层结构的遮挡防护，在长期日晒雨淋环境下不至于开裂，使其使用寿命大幅提升。

7 结论

通过分析传统建筑结构屋面防水结构层的缺陷，引出了目前建筑结构屋面防水结构设计、施工过程中存在的问题和弊端，基于上述问题，创造性提出了双层防水结构体系，同时给出了具体的施工工艺及抗渗检测方法。经室内试验研究表明，双层防水结构体系的防水效果更加突出，且结构耐久性得到明显改善；从工程经济性角度分析，双层防水结构体系的远期经济效益更好，且施工工艺便捷，满足推广使用的条件。