高铁站房建筑物屋面渗漏水处理方案

蔡 培

（中铁十六局集团电气化工程有限公司，北京 100018）

0 引言

我国建筑防水技术从古代以瓦材搭接、砖木保护防水模式，发展到现在以新型防水材料、新技术等创新实践进行建筑物防水。防水工程是建筑屋面工程中非常重要的一个分部工程，不仅具有优美的外形，还具有良好的疏水功能。但现实情况却并不乐观，设计师们往往把设计重点放在了建筑屋顶与整体建筑贴合的造型设计上，而对建筑屋面功能的重视程度则有所欠缺。防水工程的重中之重就是屋面防水的关键节点处理，据统计，屋面关键节点的渗漏占总渗漏点的七成。因此关键节点的技术设计、现场施工、防水材料、管理等四方面把控尤为重要[1-2]。

由于建筑屋面特别是裸露在外的防水层如果没有有效保护，长期经受恶劣自然环境的侵袭，再加上基层结构容易变形，防水层易受到干扰甚至破坏，极易发生渗漏现象，因此选择建筑屋面的防水材料是十分关键的，重点是筛选出具有附着性强、防渗透能力强、耐性强的防水材料。

不同建筑，应采取不同的防水方法、不同的材料，根据环境和气候条件选择最适用的防水模式。建筑防水不能过分依赖施工图纸和现有方法，要重视细部处理，这才是建筑防水的关键。本文以某高铁站房建筑物屋面渗漏现象为例，分别从方案设计、材料筛选、过程施工、后期管理等四个方面进行分析论证，指出当前方案存在的不足，并对建筑物屋面防渗漏方案进行补充完善，并对改进措施进行了探讨。

1 工程概况

该高铁站房位于陕西省X 市，防水主要由站房、站台雨棚组成。其中，站房建筑面积为19 990m2，站台雨棚建筑面积28 897m2。该站房所属地区属于暖温带半湿润气候，全年平均气温13℃，春冬季干燥，夏秋季多雨，雨季长、雨量较大。在这种环境条件下，对站房建筑防水要求是比较高的。

2 建筑物屋面渗漏水以及原因分析

该高铁站房建筑屋面找平层使用厚度为20mm 的C30 商品砼整体找平，在结构凸显的转弯处（如变形缝和女儿墙）做弯曲保护，屋面结构找坡坡度为3%，材料找坡坡度为2%，选用炉渣作为保温层材料，分层铺设并找坡。选用双层SBS 改性沥青防水卷材铺设屋面防水层，热熔法敷设，第一层厚度为4mm，第二层厚度为3mm。

图1 屋面构造示意图

因所在地区多雨，该高铁站房交付投入使用后，屋面多处大面积积水，并出现渗漏现象，直接影响建筑物的使用功能。针对上述情况，建设单位紧急召集设计院、监理机构和施工单位进行商讨，充分分析论证，并制定专项整改方案。经过严密摸排，发现有20%以上的房间存在不同程度的渗漏现象，渗漏点较多，落水点分散，设计院对原方案进行修正，施工单位为了修补渗漏点，花费了大量的人力、物力和财力，根据多因素综合分析，主要有以下几个原因导致站房屋面渗漏。

2.1 建筑屋面设计不当

防排结合设计理念，是指通过合理设置排水方式和坡度，使屋面雨水快速排出。屋面是受水面积最大，易造成积水现象。如果没有考虑到这一点，如果遇到大雨，屋面会因为局部位置积水，直接导致建筑屋面长期处于水的浸泡、侵蚀中，积水使防水层加速老化变形，导致防水层破损而造成渗漏。防水层的老化变形使其失去防水作用，出现屋面渗漏水现象。该高铁站房屋面防水工程在初步设计时，未将整个屋面的排水系统进行统筹考虑，未划分排水区，选择的排水方案、确定排水坡度不够完善。

设计时，保温材料的选用不恰当。设计方案中屋面保温材料为炉渣，因炉渣强度不够、易分散，在受到上方较大作用力时会发生严重变形，局部保温层损坏，导致防水材料变形，引起屋面渗漏现象发生。设计图中，结构坡度为3%，防水材料坡度为2%，水落口周围坡度大于5%，这种坡度虽然可以节约成本、缩短工期，但是施工中却难以达到设计要求，再者，该地区降雨量较大，设计人员没有充分考虑当地气候特点，设计的水落口分布分散、排水沟不规则，相邻水落口之间间距较大，排水沟无法有效汇集雨水，存在排水盲区，排水速度慢，造成局部长时间积水，侵蚀防水层。

屋面结构设计过程中，未考虑将抗裂钢筋进行加强处理。对于屋面结构这种刚性的自防水层，设计人员没有充分考虑到该地区昼夜温差较大，混凝土会因温度影响产生较大变形，因此需要特别注意加强屋面上部结构钢筋的配置，防止混凝土因温差大产生收缩变形，防止温差裂缝，在结构板件中要特别注意抗拉受力情况。此外，还要在转角部位混凝土中加设300 mm厚的钢丝网，防止转角出现结构层开裂、渗漏的现象。

2.2 材料使用不当

屋面防水工程的重要性仅次于地库防水工程，通常屋面防水的设防是采用刚柔相济、双层结合方式，采用复合式有机防水材料敷设。但又因为屋面直接长期暴露在外部环境中，经常经受恶劣环境侵袭，防水材料易遭受外力破坏，如防水材料性能与昼夜温差正相关，温差越大防水材料受作用产生的变形越大。不可忽视防水材料之间互相作用，如果选用的不同材料性能相差较大，变形系数相差较大，就会造成刚性防水层与柔性防水层因变形相互制约，从而产生裂缝，破坏防水层，导致渗漏现象发生。所以，在选用防水材料时，要充分考虑刚性防水层和柔性防水层相互作用。特别是柔性防水层材料选择，注重不同柔性防水材料的变形系数，要选择性能相近的材料，并在两层防水材料之间设置隔离层，将两者之间的相互作用降到最低，这就是在选择防水材料时应注意的问题。

众所周知，防水材料存在耐久性差、易老化等缺点。因为建筑物屋面细部结构较多，凹凸多变，刚性防水层多以商砼为材料，内部掺入少量外加剂，配制成具有抗渗能力的防水材料。柔性防水层经常选用变形能力强、密闭性能好、弹塑性高的有机材料，如用树脂、橡胶、沥青等制成的涂料及卷材等。但使用这些材料时，却忽略了一个非常重要的问题：屋面防水层位于建筑物表面，受外部环境影响较大。在受到外力拉伸大于防水材料的抗拉强度时，刚性防水层易发生开裂、变形而造成渗漏水。柔性防水材料耐久性差、易老化的缺点就被放大了，受外部环境影响，柔性防水材料易硬化变质、老化变形，失去了防水作用。

2.3 建筑屋面施工不当

该高铁站房现场施工时，有些孔洞没有按照事先设计预留，而是需要后期凿孔。防水层的连续性和完整性在后期的凿洞过程中会受到强烈的冲击而受到破坏，而且凿洞也会因松动而导致施工周边的混凝土出现裂缝，进而影响防水效果。在敷设SBS 改性沥青防水卷材之前，基层没有经过干燥处理和彻底的清洁，存留油污等附着物，容易在防水材料敷设后形成麻点或气泡，从而埋下了渗漏的隐患。在SBS 改性沥青防水卷材施工前，基层表面无杂物堆放，有充足的施工面，结构施工完成，表面干燥，清理干净，无杂物存留、无积水。但是在施工过程中，能按照上述标准处理基层的单位却很少，施工不当会造成防水层与基层粘结不牢，防水效果也会因此受到影响。施工时，经常出现防水材料的收口部位处理不规范，施工单权通常会在女儿墙上开一个槽，把柔性防水层的收口塞进去，用密封膏封闭起来，开槽时钢筋头外露、表面无法清理干净，防水材料完整性和敷设效果受到很大影响。防水层末端的灰尘在敷设时经常未清理干净，这样会对防水效果造成影响。

施工时，施工队伍在关键节点位的处理粗糙，没有严格按设计图纸要求施工。屋面与女儿墙的交角一定要做圆弧，保证这个位置防水层均匀平整。如果不是一次完成防水层，要严格按照设计要求施工，特别注意处理好交接位置的搭接缝。后期钻孔、凿除等处理不仅影响建筑结构安全，还对防水层产生较大影响。因为，后凿处理时会对已经做好的防水层造成严重损坏，导致防水层整体性和连续性造成不可逆的破坏。打孔打槽时产生冲击和震动，会使混凝土在孔、槽周围出现脆性开裂，形成渗漏隐患。

施工过程中，由于作业不仔细，柔性防水卷材搭接缝处理不当，导致搭接宽度不够，与基层粘结不牢固。在进行建筑屋面施工时，会存在交叉施工的情况，在施工中没有进行特殊的防护，加之一些区域外部作用力较大，极易造成防水材料的损坏，从而丧失防水功能。经李志奎等人研究[3]，因现场交叉施工，建筑屋面渗漏概率提高50%以上。屋面关键节点与混凝土连接处处理不细致，这些关键节点处理不当造成的渗漏点占整个屋面渗漏的70%。

2.4 管理不当

站房竣工交付后，建设单位因自身需求，增加房屋部分使用功能，局部建筑重新施工，刚性防水层完整性遭受破坏，柔性防水层受到扰动大，屋面渗漏埋下隐患。所在地区降水较多，施工单位工期安排不合理，施工过程中遭遇连续降雨天气，未能有效排水，造成屋面大范围积水。复工后，搭接处未充分干燥处理，导致粘结不牢固。管理人员未充分发挥主观能动性，在完成屋面施工后相当一段时间，由于管理理念欠缺，屋面保护重视程度不够，建筑屋面用作材料堆放场所和运送设备通道，屋面在外力作用下易造成炉渣分散，危及防水层整体性和连续性，屋面必然发生渗漏水。后期管理不善，造成疏水部位如排水沟、落水口等杂物堵塞，造成局部积水，屋面排水不畅。

屋面防水层施工完毕后，未采取足够防护措施，未设专人防护、防止硬物触及防水层，防水层施工完毕后，不得上人、摆放物品；在防水层上严禁运输物资设备、严禁将尖锐物品置于防水层上，以免对防水层造成破坏。在防水保护层施工完毕后，未定期巡检，部分材料堆放在屋顶上，很容易引起屋顶形成裂缝而导致漏水。

投入使用后没有管理好。建筑物投入使用后，同样要加强管理，确保排水畅通，直接从根本上降低漏水所产生的概率，尤其是屋面的排水沟、落水口等关键排水部位，更不能有杂物堵塞。

3 建筑屋面防水工程改进措施

高铁站房建筑屋面调查资料显示，建筑屋面漏水问题主要集中在管道穿屋面结构处、关键节点（如女儿墙、水落口等），这些关键节点处理不规范占了屋面渗漏水的五成以上。要治理建筑屋面渗漏问题，不能简简单单地增加防水层厚度及层数，还要根据站房屋面实际情况，要寻根查源，通过调查研究，对漏水原因进行分析，找出建筑屋面漏水的主要原因，对经常发生的漏点进行重点把控，制定合理的预案和应对措施，有针对性地进行分析研究，与建筑结构工程施工序衔接顺畅，才能有效、经济地解决屋面防水问题。针对以上四方个面对建筑屋面渗漏的影响，经过充分论证分析，拟定以下改进措施。

3.1 切合实际，完善设计

设计单位对既有的方案进行修改和完善，采取倒置式施工，即将防水层放置于保温层下施工，这种方案不仅有效地保护了下面的防水层，又能避免保温层因强度不够而变形影响防水层，从而降低建筑物屋面渗漏的概率。采用挤塑板替代炉渣，使保温层具备高抗压、耐磨等优良特性，减少材料之间作用力影响。统筹考虑整个屋面的排水系统，对水落口进行重新设计，重新设立分水线，水落口处屋面汇水面积要小于200m2，水流到水落口的距离要小于30 m，排水沟设计成符合要求的规则型方案，保证屋面坡度满足排水需要，避免屋面渗漏水现象发生[4]。

3.2 改进施工工艺，提高施工水平

施工人员要时刻掌握天气情况，遇到极端天气要立即停止施工，天气放晴时要及时清理屋面积水，继续施工前要对屋面进行晾晒和清扫。屋面防水工程应根据建筑的类别、设计等级、复杂程度等要求设置防水等级，对具有特殊防水要求的建筑物屋面，应设置专项防水方案。

合理安排施工工序，保证施工连续性，防止交叉施工对防水工程影响。提高管理水平，对施工现场进行防护，严禁行人和堆放一切杂物。严格参照设计图纸，规范施工流程，施工前期做好孔洞预留，避免后期开孔对结构和防水层造成破坏。堵孔完成后做蓄水试验，对密闭性进行检查。特别要注意屋面管线的铺设，穿管的时候一定不能出现破损的情况。屋面防水工程的关键是处理水落口、排水沟、女儿墙等关键节点。由于关键节点结构复杂，作业面小，施工难度较大，所以屋面在此处易发生渗漏水。铺设柔性防水卷材前，充分做好施工准备工作，基层应处理干净，保持干燥、无积水。SBS 改性沥青防水卷材搭接缝时，保证足够搭接宽度，确保与基层粘结牢固[5]。防水卷材选用搭接缝处理，搭接宽度要求，如图2 所示。

3.3 严格把关防水材料

防水材料必须选用知名度较高的厂家生产的合格产品，材料进场前要抽样送检，并要认真核对随同材料一起到场的产品合格证与产品的编号是否一致，用游标卡尺检验卷材厚度是否符合图纸要求，从源头上保证防水工程的质量。

充分考虑该地区多雨的情况，规范使用补偿收缩混凝土，掺加少量外加剂，可以使混凝土减少收缩或不收缩甚至产生微膨胀，从而达到了抗裂的目的。不仅可以提高混凝土的受力状态，还能使其起到补偿收缩的效果。对屋面结构抗裂钢筋进行加强合理配置屋面上部结构钢筋，严防结构板件超出抗拉受力变形情况。

3.4 提高管理水平

防水作业面应及时清理，满足要求后方可继续施工。施工中遵循工艺要求，规范使用防水剂和防水材料。存在交叉作业时，提前准备专项施工方案，设置通道，保护好已铺设的防水层[6]。防水工程关键节点及时清淤疏导，保证水落口、排水沟积排水顺畅。对已完工工程，做好防护工作，定期检查。竣工交付前，积极与业主单位沟通，避免后期增加部分施工功能，破坏屋面防水工程情况发生。

4 结论

该站房前期采用炉渣作为保温层直接导致防水层被破坏，后期采用倒置式施工，用挤塑板代替炉渣，起到了很好的防渗漏效果；防水材料由传统的沥青油毡更换为有机柔性材料，避免相互作用破坏防水层；通过规范施工工序，提高后期管理和防护水平，提高站房建筑屋面防水能力。防水工程是一项重要的系统性工程，要做好建筑屋面防水，需从方案设计、材料筛选、过程施工、后期管理四个方面入手，前期做好统筹考虑，科学设计，中期做好土建施工与防水施工相配合，后期做好防护，只有这样，才能有效避免站房建筑屋面渗漏水。