鐘 恒，謝淮東，陳正虎，詹衛(wèi)華

（中國長江電力股份有限公司三峽水力發(fā)電廠，湖北 宜昌 443133）

0 引言

水電事業(yè)的發(fā)展不僅依托國民經(jīng)濟(jì)的繁榮，也刺激經(jīng)濟(jì)的提升。水電站廠房承擔(dān)著將水能轉(zhuǎn)化為電能的重要，廠房內(nèi)部各類設(shè)備的運(yùn)行均依托廠房屋面，因此，廠房屋面的作用至關(guān)重要。大型水電站在運(yùn)行過程中，由于受到機(jī)組開停機(jī)、泄洪設(shè)施運(yùn)行以及溫度變化等因素的影響，廠房屋面均已出現(xiàn)不同程度的滲漏，直接威脅水電站的安穩(wěn)運(yùn)行。故此，研究水電站廠房屋面滲漏對水電行業(yè)乃至整個建筑行業(yè)意義重大。

1 大型水電站廠房屋面介紹

考慮到鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的施工特性、安全系數(shù)及后期維護(hù)等因素，大型水電站廠房屋面一般采用鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，由中間開始向上下游放坡，具體坡度由設(shè)計規(guī)劃確認(rèn)。

1.1 屋面結(jié)構(gòu)

從國內(nèi)3 座大型水電站（XJB 電站、SX 電站、GZB 電站）資料分析可看出，大型水電站廠房屋面大多采用結(jié)構(gòu)網(wǎng)架、焊接球節(jié)點(diǎn)，由多種尺寸桿件按一定設(shè)計要求而組成的一種滿足特定荷載的空間網(wǎng)狀構(gòu)架，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的固定端最終固定于上下游墻體平臺上。XJB 電站、SX 電站、GZB 電站3 座大型水電站那廠房結(jié)構(gòu)特點(diǎn)見表1。

表1 XJB、SX、GZB 水電站廠房屋面結(jié)構(gòu)對比表

1.2 滲漏原因

目前，水電站廠房屋面防水技術(shù)主要是參考建筑行業(yè)屋面防水技術(shù)規(guī)范、施工規(guī)程，國內(nèi)大型水電站廠房屋面防水技術(shù)仍以防水卷材設(shè)防水層為主，并未考慮大型水電站廠房屋面的特殊結(jié)構(gòu)形式和受力特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中會出現(xiàn)各類問題。

分析以上3 座水電站防水措施及現(xiàn)場情況得出，大型水電站廠房屋面滲漏主要原因?yàn)榉浪聿睦匣茡p以及上下游天溝漏水。其中，XJB 和SX電站廠房屋面設(shè)計天窗采光，因此這兩座電站屋面天窗存在滲水現(xiàn)象；SX 電站廠房屋面采用預(yù)制太空保溫屋面板，廠房預(yù)留有結(jié)構(gòu)縫，因此SX 電站存在太空屋面板拼縫滲水以及太空屋面板裂縫滲水等現(xiàn)象，3 座水電站防水措施及滲水原因見表2。

表2 XJB、SX、GZB 水電站屋面防水措施及滲水原因?qū)Ρ缺?/p>

2 大型水電站廠房屋面防水體系研究

防水工程是建筑工程不可分割的部分，而防水材料是防水工程的基礎(chǔ)。因此，在確立防水材料及防水技術(shù)前有必要了解大型水電站廠房屋面防水要求。

2.1 屋面防水要求

（1）防水層可靠性要求。大型水電站廠房屋面跨度長、面積大，如果存在滲水點(diǎn)會發(fā)生“竄水”現(xiàn)象，而屋面面積較大，對實(shí)際滲水點(diǎn)的查找和修補(bǔ)帶來難度。

（2）滿足屋面動荷載要求。大型水電站廠房屋面，在水輪機(jī)組開停機(jī)的作用下，會出現(xiàn)振動，尤其是汛期多臺機(jī)組并運(yùn)行情況下。另外，泄洪設(shè)施的開啟也會對廠房帶來影響。

此外，水電站廠房屋面上下游天溝、屋面天窗等防水節(jié)點(diǎn)的處理也至關(guān)重要。

2.2 屋面防水體系

2.2.1 屋面防水材料

經(jīng)市場調(diào)研，選取的性能及使用較好的防水材料有：單組份聚氨酯防水涂料、非固化橡膠瀝青防水涂料、彈性體SBS 改性瀝青防水卷材、熱塑性聚烯烴（TPO）防水卷材、高密度聚乙烯（HDPE）防水卷材。后在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下，將以上防水材料性能進(jìn)行對比，其中兩種防水涂料檢測結(jié)果見表3，另外3 種防水卷材的檢測結(jié)果對見表4。

表3 防水涂料檢測結(jié)果對比

通過表3 可以看出：非固化橡膠瀝青防水涂料、單組份聚氨酯防水涂料均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。其中，非固化橡膠瀝青防水涂料柔韌性較好、粘結(jié)強(qiáng)度較高，單組份聚氨酯防水涂料強(qiáng)度較高。而表4 中結(jié)果表明：熱塑性聚烯烴（TPO）防水卷材縱向拉力、橫向拉力、縱向最大拉力時延伸率、橫向最大拉力時延伸率、接縫剝離強(qiáng)度指標(biāo)最優(yōu)，彈性體SBS 改性瀝青防水卷材次之。

表4 防水卷材檢測結(jié)果對比

水電站房面結(jié)構(gòu)形式和受力特點(diǎn)的分析，尤其是對廠房屋面承受的動荷載進(jìn)行了全面的分析，結(jié)合現(xiàn)場參數(shù)，最終選取非固化橡膠瀝青防水涂料、改性瀝青防水卷材（SBS）以及熱塑性聚烯烴（TPO）作為大型水電站廠房屋面防水的主要材料。

2.2.2 屋面防水體系

通過市場主要防水材料特性對比以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)，最終采用非固化橡膠瀝青防水涂料、改性瀝青防水卷材（SBS）以及熱塑性聚烯烴（TPO）作為大型水電站廠房屋面防水的主要材料，結(jié)合復(fù)合排水板及水泥基復(fù)合蓋板，最終形成新型大型水電站廠房屋面防水體系。

（1）屋面整體防水體系

屋面整體涂刷2 mm 厚特種非固化橡膠瀝青防水涂料；鋪貼3 mm 厚彈性體（SBS）改性瀝青防水卷材兩層；空鋪1 層1.5 mm 厚熱塑性聚烯烴（TPO）防水卷材；鋪設(shè)200 g/m2無紡布隔離層1 道；鋪設(shè)安裝復(fù)合排水板（含土工布）1 道（凸臺向上）；采購安裝水泥基復(fù)合蓋板（見圖1）。

圖1 大型水電站廠房屋面整體防水體系

（2）屋面天溝防水體系

整體涂刷2 mm 厚特種非固化橡膠瀝青防水涂料；鋪貼3 mm 厚彈性體（SBS）改性瀝青防水卷材兩層；空鋪1 層1.5 mm 厚熱塑性聚烯烴（TPO）防水卷材，鋪貼至屋面天溝底部；卷材收口壓條固定，并用密封膠做防水處理（見圖2）。

圖2 大型水電站廠房屋面天溝防水體系

3 大型水電站廠房屋面防水技術(shù)應(yīng)用

文章通過SX 水電站廠房屋面滲水改造項(xiàng)目，分析廠房屋面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及滲漏原因，提出了以該防水體系為主導(dǎo)的屋面改造方案。

3.1 項(xiàng)目概述

SX 水電站自建設(shè)以來已運(yùn)行20 余年，在環(huán)境與溫度的影響下，廠房屋面逐步出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象，直接威脅廠房內(nèi)發(fā)電機(jī)組安穩(wěn)運(yùn)行。近年來，SX 水電站不斷嘗試適用于大型水電站廠房屋面的防水材料及施工工藝，均未能完全解決滲漏問題；因此，亟需新型防水體系以解決上述問題。

3.2 項(xiàng)目過程

該項(xiàng)目于2019 年7 月實(shí)施，2020 年6 月防水工程順利完工，并通過汛期及高溫天氣考驗(yàn)。具體實(shí)施過程如下：

拆除原有混凝土蓋板、防水層，將基面清除干凈；聚氨酯密封膠施工（太空屋面板拼縫處）；屋面防水涂料施工；彈性體（SBS）改性瀝青防水卷材施工；熱塑性聚烯烴（TPO）防水卷材施工（含澆筑混凝土板帶、空鋪TPO 卷材、卷材焊接）；排水板施工；水泥基復(fù)合蓋板。相關(guān)現(xiàn)場施工圖見圖3。

圖3 SX 水電站廠房屋面防水現(xiàn)場施工圖

3.3 項(xiàng)目小結(jié)

SX 水電站在單機(jī)組及總裝機(jī)容量上是典型大型水電站代表，通過行業(yè)調(diào)研、防水材料檢測及比選、相關(guān)實(shí)驗(yàn)等，將該新型防水體系運(yùn)用于大型水電站廠房屋面防水改造中。自項(xiàng)目實(shí)施以來，SX 水電站廠房屋面經(jīng)歷汛期及極端天氣考驗(yàn)，均未出現(xiàn)滲漏，實(shí)踐證實(shí)該新型防水體系可靠。

4 結(jié)語

文章通過總結(jié)大型水電站廠房屋面特點(diǎn)及滲漏原因分析，創(chuàng)新提出一種適用于大型水電站廠房屋面新型防水體系。經(jīng)現(xiàn)場實(shí)踐，該新型防水體系安全、可靠，能有效解決水電站廠房滲漏問題，在業(yè)內(nèi)值得推廣。同時，該防水體系對于其他大型廠房的防水施工有參考價值。