超大钢结构屋面TPO单层防水无穿孔施工技术

张 路

中国铁建房地产集团北方有限公司

1 前言

屋面防水工程质量的好坏不仅直接关系到建筑物的使用寿命，也会影响到人们的正常工作生活。传统的屋面防水系统主要以弹性体自黏聚合物改性沥青防水卷材、改性沥青防水卷材、改性沥青聚乙烯胎防水卷材为主，传统卷材的施工工艺复杂，耐久年限较低。新型TPO防水卷材具有耐老化、较高拉伸强度、潮湿环境可施工、施工方便、无污染等优点，被广泛应用于单层屋面系统，特别是用在钢结构工程屋面中，能够有效解决传统施工做法中易出现的渗水、漏水、冷桥结露等问题。

2 工程概况

北京终端管制中心工程位于北京首都国际机场东南侧，总建筑面积为65975m2，其中终端管制楼由管制大厅、管制主楼、接待大厅3个部分组成，负责管控指挥京津冀空中交通管制系统，管控楼的系统能力、效率、运行的安全性和可靠性都将直接影响京津冀民用航空运输系统的正常运行。

本工程管制楼屋面约有6300m2的大跨度轻钢屋面采用TPO柔性防水系统，采取无穿孔机械固定法施工，工程施工质量效果好，竣工使用至今无渗漏现象。

3 系统设计及特点

3.1 TPO单层防水系统

TPO单层防水系统由结构层、隔汽层、保温层、防水层组成，可采用空铺、满黏、机械固定、无穿孔机械固定等几种方式将屋面各层次结合。本工程屋面防水层采用2.0mm 厚TPO 防水卷材，采用无穿孔机械固定施工工艺。TPO 单层防水系统如图1所示。

图1 TPO单层防水系统图

3.2 无穿孔机械固定系统

无穿孔机械固定系统利用电磁感应原理将垫片、卷材进行连接，仅仅使用特殊涂层垫片，将卷材与保温层通过紧固件固定到基层；不需计算用于固定保温板的紧固件数量及固定卷材的紧固件数量，只需计算满足工程抗风等级要求的紧固件数量。这种“一钉”做法减少了保温钉的数量，同时确保了保温板与卷材的固定质量。无穿孔固定系统如图2所示。

图2 无穿孔固定系统图

3.3 无穿孔固定系统组成

无穿孔机械固定系统由带特殊涂层的垫片、电磁感应焊接机、磁性冷却镇压器组成。由电磁感应焊接机将垫片与TPO 卷材焊接在一起，磁性冷却镇压器压在有垫片的卷材位置加固焊接强度、散热冷却。

4 TPO屋面防水系统施工工艺

4.1 基层要求及处理

在进行PE膜隔汽层铺设固定之前，应完成压型钢板基层的检查准备工作。压型钢板与主体结构连接可靠，能够承受屋面风揭荷载的作用。压型钢板平整顺直、无翘曲变形，防水卷材基层干净、干燥，无尖锐物。屋面管道、构件安装施工完毕，屋面坡度、天沟排水坡度符合要求，无低洼积水处。

4.2 铺设固定PE膜隔汽层

在压型钢板上空铺0.3mm 厚PE 膜隔汽层，平整铺设、不可生拉硬拽。相邻PE膜搭接100mm宽，搭接范围采用10mm×1mm的胶带黏接密封并压实至无气泡，上下两幅PE 膜牢固黏接，密封严密，搭接方向采取顺水搭接。铺设女儿墙、山墙、设备基础、出屋面管道等部位时，PE膜上方超过保温层上表面100mm并用丁基胶带封边黏结牢固。

4.3 铺设保温板

岩棉板铺设过程中，如保温板受潮、进水等应更换，如保温板边角受损，破损部位切割整齐后铺设。保温板铺设搭接紧密、平整，禁止出现通缝；按照风荷载计算结果，安装无穿孔固定件，当岩棉板上的无穿孔固定件少于1个时，再使用保温板专用固定件固定，应确保长边≥300mm 的岩棉板上有2 个固定件，固定螺钉穿过屋面压型钢板25mm，垫片与保温板表面平齐。

4.4 TPO防水卷材铺设

4.4.1 卷材铺设、搭接

基层采用压型钢板时卷材铺设方向与压型钢板波纹方向垂直，卷材铺设平整顺直，不得扭曲，长边搭接120mm，短边搭接80mm，螺钉距卷材边缘的距离为30mm，铺设展开后，静置15min～30min，使卷材内部应力充分释放，以免焊接起皱。铺设相邻卷材，沿卷材长向形成宽度为120mm的搭接，热空气焊接宽度至少40mm。

4.4.2 卷材无穿孔固定

现场作业人员在卷材上将无穿孔焊接机感应盘红心与卷材下垫片位置对齐后进行焊接，听到“嘀”音后焊接结束，可进行下一垫片焊接。另一作业人员将冷却压杆放置在已焊好的垫片上，用磁性冷却镇压器加强焊接及加快冷却。

4.4.3 搭接区热焊接

现场机械固定施工最小搭接宽度为120mm，并保证至少40mm 的焊接宽度。为保证焊接质量，每天焊接前均需进行试焊，并根据施工时的温度、风力等选择最佳焊接温度，焊接时控制好焊接速度。所有接缝相交部位用硅酮辊滚压保证焊缝连续，接缝焊接完成后，立即移开焊接机，避免烧伤卷材。焊接完成后进行焊接质量检查，对于虚焊、漏焊部位进行标记并及时修复。

5 TPO卷材细部节点处理

5.1 阴阳角处理

阴角：卷材由平面向立面卷起，阴角两侧150mm范围将卷材虚铺，立面卷材伸出平面120mm 后折叠，并剪开对角线，开口处距离阴角20mm，剪裁焊接，同时附加一道卷材在封口部位。

阳角：沿阳角折线将由立面伸出平面的TPO卷材剪开，将平面卷材焊接，搭接不小于50mm宽度。裁剪一块TPO卷材正方形（边长大于剪口20mm），将剪口处用焊机焊实。

5.2 女儿墙

先铺平面卷材并向立面卷起100mm 高，在距阴角50mm～60mm位置采用U型镀锌钢条与自攻螺丝固定卷材，再铺立面卷材。接缝位于平面位置，缝宽不小于100mm，用自动焊机焊实。各U型压条之间对接部位留10mm并用塑料套管连接，压条固定后采用密封胶密封。

5.3 天沟

将TPO 卷材完全覆盖天沟并翻至墙顶平面，用Ⅱ型压条收口，用密封胶密封。天沟做法如图3所示。

5.4 出屋面管道

卷材铺贴施工至管根位置前，将卷材在管道位置处裁剪出直径小于管道外径10mm 的孔洞套在管道上，管道周圈卷材卷起。另裁剪一块卷材，长度大于管道周长30mm，宽度大于管道外径50mm，包裹在管道上并焊接成筒状，再将其套在管道上，筒底与平面卷材焊接密实，上口内翻至管道内，在管道内壁收头焊接。

5.5 落水口

TPO卷材铺贴至预留落水口位置进行落水口裁剪，周圈用3个垫片及自攻螺丝固定，然后将落水口成型配件与卷材焊接，落水口周边采用密封膏密封。

5.6 变形缝

变形缝部位填充发泡聚氨酯并用聚乙烯泡沫棒嵌填，卷材铺贴时预留出足够的伸缩余量。变形缝做法如图4所示。

5.7 防水层破损修补处理

防水层出现破损部位进行标记，将补丁满焊在破损部位，补丁从所铺TPO 防水卷材上裁出，必须剪成圆形，补丁不得过小，其边缘距离破损孔边缘不得小于50mm。

6 结束语

本工程在大跨度轻钢屋面采用TPO单层防水无穿孔施工技术，满足了工程本身对抗风揭性能和防水保温性能的要求。以TPO 防水代替传统的防水，采用专门机械施工，具有操作简便，施工速度快的优点，能够节约人工费用及管理费用。轻钢屋面TPO单层防水无穿孔施工技术的防水性能、保温效果、耐久年限等得到极大改进和提高，具有一定的推广应用价值。