超大鋼結構屋面TPO單層防水無穿孔施工技術

張 路

中國鐵建房地產集團北方有限公司

1 前言

屋面防水工程質量的好壞不僅直接關系到建筑物的使用壽命，也會影響到人們的正常工作生活。傳統的屋面防水系統主要以彈性體自黏聚合物改性瀝青防水卷材、改性瀝青防水卷材、改性瀝青聚乙烯胎防水卷材為主，傳統卷材的施工工藝復雜，耐久年限較低。新型TPO防水卷材具有耐老化、較高拉伸強度、潮濕環境可施工、施工方便、無污染等優點，被廣泛應用于單層屋面系統，特別是用在鋼結構工程屋面中，能夠有效解決傳統施工做法中易出現的滲水、漏水、冷橋結露等問題。

2 工程概況

北京終端管制中心工程位于北京首都國際機場東南側，總建筑面積為65975m2，其中終端管制樓由管制大廳、管制主樓、接待大廳3個部分組成，負責管控指揮京津冀空中交通管制系統，管控樓的系統能力、效率、運行的安全性和可靠性都將直接影響京津冀民用航空運輸系統的正常運行。

本工程管制樓屋面約有6300m2的大跨度輕鋼屋面采用TPO柔性防水系統，采取無穿孔機械固定法施工，工程施工質量效果好，竣工使用至今無滲漏現象。

3 系統設計及特點

3.1 TPO單層防水系統

TPO單層防水系統由結構層、隔汽層、保溫層、防水層組成，可采用空鋪、滿黏、機械固定、無穿孔機械固定等幾種方式將屋面各層次結合。本工程屋面防水層采用2.0mm 厚TPO 防水卷材，采用無穿孔機械固定施工工藝。TPO 單層防水系統如圖1所示。

圖1 TPO單層防水系統圖

3.2 無穿孔機械固定系統

無穿孔機械固定系統利用電磁感應原理將墊片、卷材進行連接，僅僅使用特殊涂層墊片，將卷材與保溫層通過緊固件固定到基層；不需計算用于固定保溫板的緊固件數量及固定卷材的緊固件數量，只需計算滿足工程抗風等級要求的緊固件數量。這種“一釘”做法減少了保溫釘的數量，同時確保了保溫板與卷材的固定質量。無穿孔固定系統如圖2所示。

圖2 無穿孔固定系統圖

3.3 無穿孔固定系統組成

無穿孔機械固定系統由帶特殊涂層的墊片、電磁感應焊接機、磁性冷卻鎮壓器組成。由電磁感應焊接機將墊片與TPO 卷材焊接在一起，磁性冷卻鎮壓器壓在有墊片的卷材位置加固焊接強度、散熱冷卻。

4 TPO屋面防水系統施工工藝

4.1 基層要求及處理

在進行PE膜隔汽層鋪設固定之前，應完成壓型鋼板基層的檢查準備工作。壓型鋼板與主體結構連接可靠，能夠承受屋面風揭荷載的作用。壓型鋼板平整順直、無翹曲變形，防水卷材基層干凈、干燥，無尖銳物。屋面管道、構件安裝施工完畢，屋面坡度、天溝排水坡度符合要求，無低洼積水處。

4.2 鋪設固定PE膜隔汽層

在壓型鋼板上空鋪0.3mm 厚PE 膜隔汽層，平整鋪設、不可生拉硬拽。相鄰PE膜搭接100mm寬，搭接范圍采用10mm×1mm的膠帶黏接密封并壓實至無氣泡，上下兩幅PE 膜牢固黏接，密封嚴密，搭接方向采取順水搭接。鋪設女兒墻、山墻、設備基礎、出屋面管道等部位時，PE膜上方超過保溫層上表面100mm并用丁基膠帶封邊黏結牢固。

4.3 鋪設保溫板

巖棉板鋪設過程中，如保溫板受潮、進水等應更換，如保溫板邊角受損，破損部位切割整齊后鋪設。保溫板鋪設搭接緊密、平整，禁止出現通縫；按照風荷載計算結果，安裝無穿孔固定件，當巖棉板上的無穿孔固定件少于1個時，再使用保溫板專用固定件固定，應確保長邊≥300mm 的巖棉板上有2 個固定件，固定螺釘穿過屋面壓型鋼板25mm，墊片與保溫板表面平齊。

4.4 TPO防水卷材鋪設

4.4.1 卷材鋪設、搭接

基層采用壓型鋼板時卷材鋪設方向與壓型鋼板波紋方向垂直，卷材鋪設平整順直，不得扭曲，長邊搭接120mm，短邊搭接80mm，螺釘距卷材邊緣的距離為30mm，鋪設展開后，靜置15min～30min，使卷材內部應力充分釋放，以免焊接起皺。鋪設相鄰卷材，沿卷材長向形成寬度為120mm的搭接，熱空氣焊接寬度至少40mm。

4.4.2 卷材無穿孔固定

現場作業人員在卷材上將無穿孔焊接機感應盤紅心與卷材下墊片位置對齊后進行焊接，聽到“嘀”音后焊接結束，可進行下一墊片焊接。另一作業人員將冷卻壓桿放置在已焊好的墊片上，用磁性冷卻鎮壓器加強焊接及加快冷卻。

4.4.3 搭接區熱焊接

現場機械固定施工最小搭接寬度為120mm，并保證至少40mm 的焊接寬度。為保證焊接質量，每天焊接前均需進行試焊，并根據施工時的溫度、風力等選擇最佳焊接溫度，焊接時控制好焊接速度。所有接縫相交部位用硅酮輥滾壓保證焊縫連續，接縫焊接完成后，立即移開焊接機，避免燒傷卷材。焊接完成后進行焊接質量檢查，對于虛焊、漏焊部位進行標記并及時修復。

5 TPO卷材細部節點處理

5.1 陰陽角處理

陰角：卷材由平面向立面卷起，陰角兩側150mm范圍將卷材虛鋪，立面卷材伸出平面120mm 后折疊，并剪開對角線，開口處距離陰角20mm，剪裁焊接，同時附加一道卷材在封口部位。

陽角：沿陽角折線將由立面伸出平面的TPO卷材剪開，將平面卷材焊接，搭接不小于50mm寬度。裁剪一塊TPO卷材正方形（邊長大于剪口20mm），將剪口處用焊機焊實。

5.2 女兒墻

先鋪平面卷材并向立面卷起100mm 高，在距陰角50mm～60mm位置采用U型鍍鋅鋼條與自攻螺絲固定卷材，再鋪立面卷材。接縫位于平面位置，縫寬不小于100mm，用自動焊機焊實。各U型壓條之間對接部位留10mm并用塑料套管連接，壓條固定后采用密封膠密封。

5.3 天溝

將TPO 卷材完全覆蓋天溝并翻至墻頂平面，用Ⅱ型壓條收口，用密封膠密封。天溝做法如圖3所示。

5.4 出屋面管道

卷材鋪貼施工至管根位置前，將卷材在管道位置處裁剪出直徑小于管道外徑10mm 的孔洞套在管道上，管道周圈卷材卷起。另裁剪一塊卷材，長度大于管道周長30mm，寬度大于管道外徑50mm，包裹在管道上并焊接成筒狀，再將其套在管道上，筒底與平面卷材焊接密實，上口內翻至管道內，在管道內壁收頭焊接。

5.5 落水口

TPO卷材鋪貼至預留落水口位置進行落水口裁剪，周圈用3個墊片及自攻螺絲固定，然后將落水口成型配件與卷材焊接，落水口周邊采用密封膏密封。

5.6 變形縫

變形縫部位填充發泡聚氨酯并用聚乙烯泡沫棒嵌填，卷材鋪貼時預留出足夠的伸縮余量。變形縫做法如圖4所示。

5.7 防水層破損修補處理

防水層出現破損部位進行標記，將補丁滿焊在破損部位，補丁從所鋪TPO 防水卷材上裁出，必須剪成圓形，補丁不得過小，其邊緣距離破損孔邊緣不得小于50mm。

6 結束語

本工程在大跨度輕鋼屋面采用TPO單層防水無穿孔施工技術，滿足了工程本身對抗風揭性能和防水保溫性能的要求。以TPO 防水代替傳統的防水，采用專門機械施工，具有操作簡便，施工速度快的優點，能夠節約人工費用及管理費用。輕鋼屋面TPO單層防水無穿孔施工技術的防水性能、保溫效果、耐久年限等得到極大改進和提高，具有一定的推廣應用價值。