高层屋面防水工程实施与思考

2022-11-08高志铭

中国建筑金属结构 2022年10期

高志铭

0 引言

作为现阶段高层建筑主要防水手段，屋面防水工程的实施品质将直接决定着高层居住人员的舒适程度和安居状态，从以往高层建筑的后期防水修补统计来看，因实施不当存在渗漏隐患所占的比重已近1/2，可以得出，在不断强化现有防水施工技术的同时，还需要努力创新发展，思考能够从根本上降低渗漏隐患的技术，避免二次返修造成的不必要耗损，让高层屋面防水实施技术向超高层的标准需求延伸。

1 工程实例

邵武市城南新区新天地广场2#楼层数为31 层，屋面防水等级为Ⅰ级，顶层屋面及3 层裙带层屋面为可上人型屋面，需先行对钢筋混凝土屋面板实施保温层，然后用LC5.0 轻集料混凝土，按2%坡率找平，最薄区域应满足3cm 的要求，接着用1∶3的水泥砂浆施作2cm 的找平层，在防水施工完毕后加铺1cm 低强度等级砂浆进行隔离，起到保护防水夹层的效果，最后是在实施保护层时，除了选用C20 细石混凝土铺设4cm 外，在分格缝区域还加设6 号焊接与4 号冷拔光圆钢筋，要求钢筋双向外伸入混凝土达到15cm 以上，以求更好地起到综合保护作用；对于不可上人的屋面，主要是针对电梯间区域的实用性设计，应当先找坡，然后设置保温层，再施作防水隔层，做完隔离层上2cm 厚的聚合物砂浆，起到沥水除尘作用，最后在该层上加铺标准混凝土预制块。

2 防水施工准备工作

随着高层建筑的返工及新建日益递减，在防水准备工作上，尤其是针对其屋面的实施准备已经相对精细化，主要体现在穿插实施阶段、具体实施阶段及材料周转阶段三个主要施工流程衔接范围内。

2.1 穿插实施准备工作

2.1.1 人力储备

做好各道流程工序人员的部署，要求各技术人员及操作人员均能深度理解各道工序的重要性，认真做好各项流程节点工序的实施，避免出现人为质量缺陷导致返工作业；在各下道流程工序施工前，需由技术人员带领上道工序操作人员进行验收，验收中存在的问题，应反馈给技术人员，及时整改，由技术人员告知下道工序操作人员进场施工，现有很多项目因为工期紧张，人员储备相对薄弱，混合工种作业情况较为频繁，故在连续作业时，应加强技术人员的部署，特别是针对临时介入的杂工。

2.1.2 技术储备

因操作人员处于穿插作业的状态，故在各流程工序开展前，应做好必要的技术交底，例：试验段铺筑前，划分施工屋面节点，避开需要增强的区域，以取得标准段落的第一手技术支撑数据，后就划分完毕的屋面节点，进行增强段落的试验性铺筑，以标准段落结合增强工序的有效实施，实现重点区域的试验性铺筑，施工现场技术人员应当现场实时记录保存相关施工技术运用参数，从而更好地指导后续屋面节点工作的具体技术实施。

2.2 具体实施准备工作

基于上述人员技术方面考虑，该项目选择具备相应实施资质的单位，就上人及不上人屋面的实施工艺进行设计并予以实施，避免技术操作不当、人员配比不足问题，另在阶段性验收时，消除部分屋面防水隐患，共同强调及管理屋面防水实施品质。

2.3 周转材料准备工作

除了必要的抽检证明材料外，三证一书必须手续齐全：即生产单位的经营许可证、产品出厂检验的合格证、相关具备检测资质的证明书以及具有相应标识说明的说明书；对于一次性材料所产生的附属品应统一进行清理，避免对施工环境造成污染，而对周转性材料应做好相应的回收和清理，对于施工期间可能造成的损耗进行预留。

基于不同材料的施工环境限制，应参考实际施工环境，对各类材料进行调整；如：普通材料应在5℃～35℃气温下进行施工，实际施工气温过低或过高，都会影响到其实际的使用寿命，而在零下温度施工时，应严禁使用高聚物改性沥青及高分子类的防水材料，虽然热熔法施工能在低温环境下施工，但是需要考虑到周转期间的人为损坏，故在风雪、潮湿的环境下，不建议进行材料的采购及运输，最大限度地保障实施质量。

3 防水施工实施阶段

在完成各道流程准备工作之后，应当及时进入具体施工环节，避免由于材料搬运、人工分散以及外界原因造成窝工或者返工，下面就各流程的具体操作进行探讨。

3.1 基层处理

现阶段的基层通常为钢筋混凝土结构，31 层顶面及电梯间屋面因位置较突出，故在面板之间会留存一定的缝隙，若宽度＜20mm，建议采用细粒式（粒径＜10mm）的混凝土进行逐段灌缝处理，为了保障细粒式混凝土灌注粘合及色差，建议采用同标号的混凝土进行制拌；因热胀冷缩原理造成缝宽＞40mm，需要进行适当的补筋加强处理，如：该三层处裙带涉及外挑部分荷载；在基层缝隙处理完毕之后，需对施工过程中遗留的砂浆坑槽及鼓包进行标记，并对部分过大坑槽及鼓包予以凿毛或凿除。例：因浇筑遇水离析形成板表面裂缝的，凿毛宽度应以将坑槽内离析部分清除干净为宜，若深度较深可分层浇筑，当使用填缝材料替代水泥砂浆时，应注意填缝材料的密实性及粘结性。而对外露的部分砂浆块，可在锤击之后，用手工磨将孤石打磨至平。

3.2 找平处理

找平工作应在基层修补强度满足要求之后，要求人员进场操作。找平人员应对已完成的基层进行验收，通常会选用水泥砂浆比例为1∶2.5～1∶3（体积比）的水泥砂浆，进行找平时，按由远到近，由高到低的程序进行，每分格内一次连续铺成，按设计控制好坡度，用2m 以上长度刮杆刮平，待砂浆稍收水后，用抹子压实抹平，12h 后用草袋覆盖，浇水养护。对于类似电梯间屋面和管道根部等细部节点应做圆弧、圆锥台或方锥台，并且用细石砼制成，以避免节点部位卷材铺贴折裂，利于粘实粘牢。因找平调节厚度控制在20mm，故需对找平之后的屋面采用2m 直尺进行闭合，其厚度差应在5mm 以内。

找平层还需设置好分格缝，并且嵌填密封材料，避免或减少找平层开裂，规避后期人为荷载的作用，特别适用于可上人屋面的使用。

该项目分仓纵横缝均＜6m，并在基层宽缝隙区域适当缩减，利于整体防水效果的发挥；分格缝位置设在屋面板支端、屋面转角处防水层与突出屋面构件交接处、防水层与女儿墙交接处等主要构造衔接区域内，且与板端缝对齐，均匀顺直，保障对分格效果的最优化。

对于落水口、女儿墙、出屋面烟道口、楼梯进出位置以及管道伸出屋面区域都应配套完善的找平处理方案，保证后续流程工序的有利操作。例：该项目选择将各基层转角处、与屋面突出结构交接处均做成半径5cm 的圆弧。除了对已经存在的构造物进行特殊处理，还需根据整体屋面划分出大致的坡度调节侧重项：如：平屋面的排水坡度通常控制在2%～3%区间，当坡度＜2%时，宜选用材料进行找坡；而当坡度＞3%时，宜选用结构找坡。该项目基于雨季影响，将天沟、檐沟纵向坡度均控制在＞1%，且各沟底落差控制在200mm 以内，避免落差过高持续性降水，破坏天沟或檐沟构件。

由于屋面涉及的构件较多，在对全屋面完成找平处理之后，应全面进行检查，避免后续喷涂处理剂时，存在死角或者漏抹等情况；喷、涂处理剂人员应当根据上道工序交接人员的施工记录进行施工。

3.3 增强处理

选用与防水材料匹配的处理剂，可加强防水材料的粘结效果，保护下设找平层同时，提升防水效果，提升整体的防水使用寿命；该项目选用冷底子油作为附加剂，在建筑凸起、遮阳、沟渠、落水、变形位置进行增强。

具体施工时，要注意找平层在施工前是否存在破坏或者积水，尤其是普通高层建筑，鸟类或飞虫可能会对已经形成的找平层形成表面破坏，而积水的存在同样反映整个排水系统的找平不顺，应当对不顺区域先行擦拭，并予以适当的处理，清理干净表面积水的同时，应用毛刷疏通积水，避免回流，修补完善鸟虫留存脚印或破坏。在进行大面积施工作业时，还要注意增强区域的厚度以及粘附效果，待干燥之后才能运用防水材料。

3.4 材料铺设

作为高层建筑防水工作实施的最重要环节，除了通过试铺确定铺设方向、先后顺序以及通过定位、弹墨斗等方式确定搭接外，还需要在具体实施阶段予以更为深入的思考。

3.4.1 铺贴方向

粘贴方向的确定，影响着整体粘贴效果，具体铺设方向应根据屋面坡度和屋面是否有振动来确定。当屋面坡度＜3%时，卷材宜平行于屋脊铺贴，防止雨水下滑阶段通过上下搭接口堆积，进入内部夹层；屋面坡度在3%～15%时，卷材可平行或垂直于屋脊铺贴，随着坡度的增加，坡度越大采用垂直部分屋面的比重越大，因雨水下滑过快，更易造成平行区域的冲击破坏；对于仅做景观装饰用的屋面（屋面坡度＞15%），考虑日常振动影响，材料应垂直于屋脊铺贴，其他可根据实际情况考虑采用平行或垂直屋脊铺贴。由檐口向屋脊一层层铺设，各类卷材上下应搭接，多层卷材的搭接位置应错开，上下层卷材不得垂直铺贴，若因施工人员操作不当，导致最后上下闭口位置冲突，可顺延交叉口区域进行粘贴，但该法并不适用于闭口冲突过多区域，人员仍需返工。

3.4.2 铺设顺序

防水层施工时，应先做好节点、附加层和屋面排水比较集中部位（如屋面与水落口连接处，檐口、天沟、檐沟、屋面转角处、板端缝等）的处理，由于这些位置存在外延部分，花费的工时较多，对整体铺设影响较大，可由屋面最低标高处向上大面积进行施工。这里特别强调：在铺贴天沟、檐沟卷材时，宜顺天沟、檐口方向，减少搭接；而铺贴多跨和有高低跨的屋面时，应按先高后低、先远后近的顺序进行，从而减少施工期间的人为影响。

3.4.3 卷材搭接方法及宽度

铺贴卷材采用搭接法，上下层及相邻两幅卷材的搭接接缝应错开。平行于屋脊的搭接缝应顺水流方向搭接，垂直于屋脊梁的搭接缝应与日常迎风屋面的风向形成顺接。叠层铺设的各层卷材，在天沟与屋面的连接处应采用交叉接法搭接，搭接缝应错开；接缝宜留在屋面或天沟侧面，不宜留在沟底。

坡度超过25%的拱型屋面和天窗下的坡面上，应尽量避免短边搭接，必须短边搭接时，在搭接处应防止卷材出现下滑。具体要求如表1 所示。

表1 不同材料搭接标准一览表

从上表对比数据，可以看出采用单一沥青防水卷材进行铺贴，在对短边进行搭接时，因施工强度需求，材料耗损相对较大，而在对长边进行搭接时，若采用满贴法，可相对应的节约部分材料耗损；由于该项目已经确定使用两道高聚物改性沥青作为防水层，故可参考上述相关工法进行具体实施指导。

除了上述要求外，泛水在与屋面相交处的基层，应当做钝角（＞135°）或者圆弧（R=50～100mm），确保出现泛水时，整个基层能提供较好的处理平台，而防水层向垂直面的上卷高度应＞250mm，通常可取值300mm，加强整体泛水的处理效果；另外在材料的处理方面，要求卷材的收口严密结实，以防收口处渗水。

在施工保护层前，应及时对施工区域所产生的垃圾进行清理，由于属于高处作业，严禁将多余以及附属的垃圾，通过高空抛物的形式丢弃，若因大风引起，可采用收集之后，用重物进行打包碾压。对检查过程中的翘曲以及破损，根据实际面积进行替换，当涉及搭接区域，应检查搭接部分的两侧，避免出现渗透性隐蔽式隐患。

3.5 实施的保护

防水卷材铺贴完成之后，必须做好相应的保护措施，以免影响到实际的防水效果。因该项目涉及上人及不上人（排水）两种工艺，故实际实施的保护方案也有所不同，在对防水进行必要的低等级强度砂浆隔离之后，考虑上人区域荷载问题，选择强度较高的钢筋混凝土进行强化保护，可详见工程概况；而对主控排水的不上人屋面，则以小预制块配合聚合物砂浆进行排泄。

另外为了阻断由室内水蒸气影响引起的屋面防水层起鼓现象，该项目运用了综合评价较高的酚醛板作为保温层，利用产品的自身优势，确保水蒸气的顺利排出。

4 实施前景思考

随着高层建筑的不断新建，超高层建筑所占的比重越来越大，需要对传统的屋面防水实施技术予以创新性思考。首先，应充分借鉴现阶段的成功案例，进行利弊分析，特别是采用新型高科技的防水体系项目，如：太阳能集成腹板实施，该太阳能腹板不仅能防止雨水堆积、渗透，还能自主收集太阳光能，而腹板周边坑槽，能将雨水汇总至楼体下设的公用水箱内，用于建筑内外的绿植补水，解决公摊水电费用的耗损。其次，基于对屋面的新颖设计以及绿色环保理念的丰富，在防水实施阶段也融合了光合作用的概念，通过太阳能腹板的坑槽，种植无土栽培植株，打造屋面空中楼阁的同时，减少其太阳能腹板的外部伤害。第三，经以往多组实施数据对比试验，可知屋面主体存在漏水隐患的较直接影响为该屋面常年雨击日裂的综合影响，这是大多数顶层住户选择采用黑色沥水布进行悬挂遮盖的原因。最后，从美观及耐久效果而言，太阳能腹板的实施能够达到远超传统防水材料的实施效果。

随着在超高层写字楼试验型种植屋面的成功案例逐渐增加，对相应施工技术的控制也将更加趋于合理化，而通过对种植屋面实施管理发现，对于原有传统屋面防水实施有着同样或者更高的要求，主要考虑到植株的根系向下穿透力，对于整个防水系统都有着要求，从而避免种植技术产生负面影响。而太阳腹板配套坑槽，利于种植的进行，同时能为植株储备相应的供水，但需要注意的是种植植株的品种选择以及太阳能腹板的适用性。具体的创新及运用还需要通过不断的实践积累宝贵的施工经验，并循序渐进开启技术人员的思路，考量整个市场运用的前景。