深圳某高层建筑屋面防水工程项目位于深圳市龙岗区, 占地面积25 780.82m², 整个建设项目包括6栋单体建筑, 每栋单体建筑形式完全相同, 均为装配式框架剪力墙结构, 建筑层数为17层, 其中 1～3 层为现浇钢筋混凝土结构, 其余部分为装配式框架剪力墙结构, 综合预制率为53.7%, 装配率为89.3%, 防水部位为17层顶平屋顶整个大平台, 设计防水等级为一级, 单体防水面积为 4 210.55m², 屋面防水设计要求高, 采取传统防水施工方法无法消除结构层与防水层之间的“窜水现象”, 设计采用皮肤式防水施工工艺, 确保结构层与防水层间的有效贴合, 达到“防水可靠, 修补可控”的防水目标, 针对项目特点, 设计采用“一种可调变形模块化皮肤式复合防水构造”, 实现多道防水工艺, 防水变形协调性能好, 工厂化定制, 现场装配化施工。

可调变形模块化皮肤式复合防水构造包括结构层、黏结层、模块化防水槽板、橡胶颗粒、橡胶棒、橡胶卡条、附加卷材、皮肤式防水卷材、限位装置等。结构层上设有若干模块化防水槽板, 若干块模块化防水槽板底部通过黏结层与结构层分块固定。相邻两块模块化防水槽板之间填有橡胶颗粒和橡胶棒, 相邻两块模块化防水槽板的拼接处上端套有橡胶卡条, 相邻两块模块化防水槽板拼接处的顶部铺贴有附加卷材, 附加卷材上设有皮肤式防水卷材, 相邻两块模块化防水槽板之间设有限位装置。可调变形模块化皮肤式复合防水构造如图1所示。

1) 相邻两块模块化防水槽板之间填有橡胶颗粒和橡胶棒, 相邻两块模块化防水槽板的拼接处上端套有橡胶卡条, 相邻两块模块化防水槽板拼接处的顶部铺贴有附加卷材, 附加卷材上设有皮肤式防水卷材, 相邻两块模块化防水槽板之间设有限位装置。

2) 模块化防水槽板包括U型槽、泛水面、内防水卷材层、混凝土层, U型槽内的平面与立面交接处采用砂浆抹成泛水面, U型槽沿其内表面铺贴有内防水卷材层, U型槽内设有混凝土层, 模块化防水槽板一体化成型。相邻两块内防水卷材层在橡胶棒底部叠加构成叠加卷材层。U型槽为铝合金结构且厚度为5～8mm, 平面宽度为1.5～2m, 槽深为60～120mm;U型槽的槽底为凹凸面, 凹凸面面积不小于U型槽槽底面积的80%, 凹凸面的凹凸深度均为3mm。内防水卷材层的收口处位于U型槽顶部外侧面且与U型槽顶部外侧面胶粘固定, 内防水卷材层的收口处直线段长度不小于U型槽槽深的1/2。

3) 橡胶卡条为氯化乙丙橡胶结构且截面为U形, 橡胶卡条厚度≥10mm, 橡胶卡条的截面高度为其截面宽度的1.5～2.0倍, 的截面宽度比两相邻模块化防水槽板的厚度之和大3mm, 橡胶卡条长度与模块化防水槽板对应边长度相匹配。相邻两块模块化防水槽板拼接缝内填充有橡胶颗粒且涂有密封油膏。橡胶颗粒的粒径为3～6mm, 橡胶棒的直径为相邻两块模块化防水槽板安装间距的2/3, 橡胶棒的顶部与模块化防水槽板顶部之间的距离为10～20mm。限位装置为铝合金型材支撑, 通过螺栓穿孔固定的方式与结构层连接固定。

4) 采用多道防水, U型槽的槽底设计为凹凸面, 加强了U型槽与结构层之间的黏结强度。相邻两块模块化防水槽板拼接缝内涂有密封油膏, 密封效果好且方便橡胶卡条卡嵌。相邻两块模块化防水槽板拼接缝内填充有橡胶颗粒, 防止由于结构层变形产生过大挤压变形。橡胶颗粒的粒径≥3mm且≤6mm, 橡胶棒的直径为相邻两块模块化防水槽板之间安装间距的2/3, 橡胶棒的顶面距模块化防水槽板顶部留有10～20mm缝隙, 以便协调变形。

5) 限位装置采用铝合金型材支撑, 通过螺栓穿孔固定的方式与结构层连接固定, 可实现模块化防水槽板现场吊装就位, 方便准确, 通过限位装置也可更加准确地确定相邻两模块化防水槽板之间的可调变形空间。模块化防水槽板整体在工厂集中一体化成型, 多规格、多型号, 现场安装。

基层处理→测量放线定安装位置→固定限位装置→模块化防水槽板生产、运输及堆放→铺设砂浆黏结层→分区安装模块化防水槽板→模块化防水槽板安装位置检查与校正→橡胶颗粒填充→叠加防水层封口→橡胶棒安装就位并校正→橡胶颗粒补填, 涂抹密封油膏→固定橡胶卡条→附加卷材铺贴→皮肤式防水卷材施工→检查验收。

首先, 将基层混凝土表面清理干净, 不得有杂物、浮浆及松动石子, 采用高压水枪冲刷干净, 冲刷4～5h后, 待表面无积水时, 采用沥青砂浆找平, 厚度控制在15～20mm, 分2～3遍施抹, 其中沥青与砂的质量比为1∶8, 做到表面平整、坚实、清洁、无凹凸型及尖锐颗粒, 加强养护, 最后采用2m靠尺进行平整度检查, 误差控制在5mm以内。

基层处理完毕后, 采用经纬仪根据模块化防水槽板平面位置在基层面上弹出模块化防水槽板分区块安装位置线, 以及确定好固定限位装置与基层连接固定的螺栓孔位置, 并做好测设误差控制工作。

限位装置采用铝合金型材制作而成, 通过螺栓穿孔固定的方式与混凝土结构层连接固定, 现场施工时, 首先根据固定限位装置的螺栓孔位置点在基层钻孔, 孔深≥30mm, 然后将固定限位装置通过螺栓固定于基层上, 施工时采用浆锚法固定, 施工完毕做好保护措施, 浆锚孔养护时间≥6h。

模块化防水槽板的生产提前在工厂集中生产制作, 工业化程度高, 为现场施工节省大量时间, 模块化防水槽板由U型槽、泛水面、内防水卷材层、混凝土层组成, U型槽内平立面交接处做成泛水面, 内防水卷材层沿U型槽内铺贴;此外, 模块化防水槽板生产后采用蒸汽保温保湿加强养护, 养护时间≥3d, 起吊运输前的模块化防水槽板混凝土强度必须达到设计强度的80%以上才能起吊运输;运输过程中模块化防水槽板采用叠层平运, 层数≤5, 不可立运或斜运, 同时加强模块化防水槽板边缘的保护, 尤其是模块化防水槽板边缘外伸卷材的保护;现场堆放时, 模块化防水槽板采取集中性室内堆放, 不可露天堆放, 室内堆放层数≤5。

模块化防水槽板安装前, 分区块分别测设基层面标高, 根据测设的标高在已安装好的固定限位装置侧面弹上黏结砂浆铺设线至顶面标高, 并考虑3～5mm虚铺厚度, 以便更好地保证模块化防水槽板分区块安装后的质量, 各区块安装顶面误差≤3mm。

模块化防水槽板运至施工现场集中堆放且编制板号, 施工现场吊装采用平吊, 逐区逐块安装时随砂浆黏结层铺设随装, 安装时以限位装置作为控制安装平面位置的准确性;模块化防水槽板吊装过程中必须轻放就位, 不得强行搁置, 避免损坏模块化防水槽板以及限位装置的安装位置。

模块化防水槽板安装就位后, 在砂浆初凝前及时复核模块化防水槽板的平面位置及顶面标高的误差量, 并有效将平面位置的误差控制在5mm以内, 顶面标高误差控制在3mm以内;若就位后发现模块化防水槽板由于工厂制作误差或限位装置安装误差造成其安装后与限位装置之间空隙>5mm, 则在模块化防水槽板与限位装置之间填塞橡胶条或橡胶颗粒, 并涂抹密封油膏。

为避免后期使用过程中由于结构变形出现防水材料过大拉应力的影响, 模块化防水槽板安装后, 在相邻两模块化防水槽板之间填充橡胶颗粒, 橡胶颗粒粒径在3～6mm, 橡胶颗粒的填充高度不得小于模块化防水槽板厚度的2/3, 填充面即为后续橡胶棒安装底面标高, 橡胶颗粒填充后顶面涂抹密封油膏。

相邻两模块化防水槽板各边内防水卷材外露长度必须满足卷材收口要求, 其中内防水卷材层在相对模块化U型槽顶部内侧面收口, 收口直线段长度不小于模块化U型槽槽深的1/2, 相邻两块内防水卷材层在橡胶棒底部相互叠加, 再用橡胶颗粒填充, 顶部涂抹密封油膏。

叠加防水层封口后, 在相邻两模块化防水槽板之间叠加防水层顶部安放调节变形的橡胶棒, 橡胶棒的直径为两相邻模块化防水槽板间距的2/3, 橡胶棒的顶面距模块化U型槽顶部10～20mm, 以便协调变形。

当橡胶棒安装后的顶面距模块化U型槽顶部内部>20mm的要求时, 采用橡胶颗粒进行补填, 并涂抹密封油膏进行处理。

待以上工序全部完成后, 在相邻两模块化防水槽板顶部沿着长度方向设置橡胶卡条, 橡胶卡条采用氯化乙丙橡胶材料制成, 成品为盘状, 截面为U形, 设计厚度≥10mm, 截面高度为设计宽度的1.5～2.0倍, 截面宽度比两相邻模块化防水槽板厚度之和大3mm, 橡胶卡条长度根据模块化防水槽板对应边长度进行切割匹配。

橡胶卡条固定完毕后, 采用冷粘法将附加卷材铺贴于每个两两相邻的模块化防水槽板及橡胶卡条的顶面, 附加卷材铺贴的每边伸出模块化防水槽板侧边的宽度不小于同方向模块化防水槽板宽度的1/4, 且≥500mm。

皮肤式防水卷材作为整个结构的第1道防水措施, 是结构防水的关键, 皮肤式防水卷材采用PCM反应粘防水卷材, 为防止在模块化防水槽板接缝处产生大应力集中破坏, 施工时加厚橡胶卡条, 并保证PCM反应粘防水卷材与模块化防水槽板顶面的间距≥5mm;PCM反应粘防水卷材在两相邻模块化防水槽板及橡胶卡条顶面严禁搭接, 必须对中铺贴, 来增强两相邻模块化防水槽板节点处的防水能力。

1) 所述步骤1) 中, 当气温>30℃时, 高压水枪冲刷时间可减少1～2h。

2) 所述步骤2) 中, 模块化防水槽板平面安装位置线控制在3mm以内, 固定限位装置固定螺栓孔位置控制在2mm以内。

3) 所述步骤4) 中, U型槽采用厚度5～8mm铝合金制作, 平面宽度为1.5～2m, 槽深为60～120mm。, 为加强U型槽与待防水混凝土结构层之间的黏结强度, 槽底设计成凹凸面, 凹凸面占整个槽底面≥80%, 凹凸深度为3mm。

4) 所述步骤6) 中, 若在模块化防水槽板就位过程中出现难以下放就位, 则及时调整限位装置的安装位置, 若误差小则微调限位装置, 若误差太大则必须拆除限位装置后重新安装。

5) 所述步骤13) 中, 附加卷材的铺贴作为第2道防水措施, 严禁采用热熔工艺施工。

本文以深圳某高层建筑屋面防水工程施工为例, 重点介绍可调变形屋面模块化皮肤式复合防水构造设计及其施工工艺, 可调变形屋面模块化皮肤式复合防水采用预制装配式模块化防水槽板, 工厂化集中生产, 工业化程度高, 采用多道防水工艺, 施工速度快, 操作工艺简单, 防水变形协调能力好, 可实现装配化施工, 达到“防水可靠, 修补可控”的防水目标, 技术方案可行, 值得推广应用。