通号建设集团有限公司湖南长沙410006
摘要：随着大型钢结构的在我国工业厂房的应用和发展，施工技术手段不断完善，建造已经較上世纪有了大的飞跃。但钢结构屋面渗漏水问题一直是一个顽疾，本文基于钢结构屋面的特点，依据实例着重对大型钢结构厂房TPO屋面防水施工技术进行分享。
关键词：工业厂房；钢结构；TPO卷材；节点防水；
钢结构厂房由于具有施工周期短、投资成本低和环保等优点，是应用最为广泛的厂房结构形式。但是钢结构厂房也有一个遭人诟病的缺点就是屋面容易出现渗漏水情况，而且还不容易找出漏点，一旦屋面渗漏水，对拥有高精尖设备的厂房将造成安全风险和经济损失。
TPO防水卷材是一种合成高分子防水卷材，具有耐老化、抗拉强度高、伸长率高等综合性能，可在潮湿屋面施工、外露无须保护层和施工方便的特点，尤其适和用于钢结构屋面防水层。近年来TPO防水卷材在我国得到了较快的发展，已成为钢结构屋面防水系统的新贵，下面我将根据实例对TPO防水屋面施工技术进行探讨。
1、工程简介
中国通号长沙产业园为新型有轨电车生产基地，占地面积约420亩，车体组装联合厂房、发送厂房、转向架联合厂房、调试厂房和表面处理厂房均为钢结构厂房，其中面积最大的为车体组装联合厂房和转向架联合厂房，建筑面积分别为30825m2和18162m2，屋面坡度为5％，屋面设有通风气楼、采光天窗、内排水天沟。厂房内有大量精密设备和仪器，对屋面防水要求很高，园区内所有钢构屋面均采用复合柔性钢结构，屋面构造由上至下为：
1.11.2mm增强型TPO防水卷材（东方雨虹）
1.260mm岩棉保温板（A1级）（欧文斯科宁）
1.30.3PE膜隔汽层
1.40.8mm镀铝锌压型钢板
防水层做法TPO卷材机械固定屋面系统
这种复合柔性防水类型让厂房屋面成为一个较为封闭的系统，不用考虑钢材的收缩问题，密闭的空间让雨水无法进入室内。本防水工程中的TPO防水层采用东方雨虹TPO机械固定单层屋面系统。机械配件包括系统配件：如金属垫片、固定螺钉、金属压条、垫圈、I型支架等。采用热搭接焊对TPO轧辊搭接接头进行焊接。
2、施工工艺
工艺流程：前期准备→基层清理→铺贴隔汽层→铺设并机械固定保温层→预铺TPO防水卷材→紧固件固定TPO防水卷材→热风焊接TPO防水卷材→节点部位加强处理→检查、修整→组织验收
2.1施工准备
1）材料准备
施工前将TPO卷材及相关配件准备齐全，并检查质量是否符合相关标准。密封膏、胶粘剂、清洗剂应存放在仓库，避免日晒雨淋，注意通风。其中TPO卷材贮存温度不应高于45℃，平放贮存堆放高度不超过五层。TPO卷材运至现场之后，使用25T以上吊车吊至屋面分开堆码，并加以覆盖，根据现场保温层的实际施工情况进行匹配。
2）施工机具准备
施工前应准备齐全必要的施工机具，确保施工机具完好。
3）技术准备
在屋面防水保温专项施工方案批复后，根据施工现场实际情况，与业主、设计和监理等相关单位协商节点做法，并予以确认。
4）天气条件
施工应在良好的天气条件下进行，不能在雨雪、霜冻和5级以上的大风天气中施工。
2.2基层处理
在施工防水层之前，必须对基层进行验收，确保基层满足铺设TPO防水卷材的要求。
铺设TPO防水保温系统的屋面压型钢板，必须与主体钢构连接牢固，能够承受屋面风揭荷载。压型钢板表面应平整、干净、连续，不得有尖锐突出物，以免刺穿隔汽层及卷材。
2.3铺贴隔汽层
压型钢板基层经验收合格后开始铺设PE膜隔汽层，铺设时注意保持顺直，保证PE膜搭接纵向不小于100mm，横向不小于50mm，搭接缝采用丁基胶带粘接，并用压辊压实，避免出现气泡。出屋面通风气楼、采光天窗和女儿墙立面应采用丁基胶带粘接封闭，确保室内空气和水汽无法进入保温层。
2.4.铺设并机械固定保温层
保温板应采用机械固定安装，在铺设过程中注意搭接紧密、平整，岩棉安装与后续TPO卷材施工应同步进行，同时一天铺设保温板的面积要适量，以卷材能盖住面积为佳，以免因降雨淋湿保温板。
2.5TPO防水卷材铺贴
1）、首先进行放线，施工时由屋面坡度从高往低进行预铺TPO卷材，使卷材边缘固定件更多的落在檩条上。把自然疏松的卷材按轮廓布置在基层上，保证平整顺直，不能扭曲，卷材长边搭接宽度不小于120mm（见附图），卷材短边搭接不小于80mm，其中50mm用于机械固定的应用，使固定件置于防水层下，固定螺钉旋进压型钢板不小于25mm。
卷材在铺设展开后应充分释放卷材内部应力，避免在焊接时起皱。铺设相邻卷材，沿卷材纵向成宽度为120mm的搭接，热空气焊接宽度至少40mm。并在屋面角部及周边区域进行相应的加密处理，以提高屋面抗风揭能力。
其中在通风气楼、采光天窗、出屋面管道等处，均要求采用压条对卷材进行加固。
2）、单层屋面风揭荷载与风速、建筑物高度、所处地区、屋面坡度、建筑物体型等多种因素有关。本项目卷材紧固件的间距为200-400mm，并在周边区域进行适当的加密。
2.6热风焊接
1）、施工机具的选择
本项目卷材焊接采用自动热空气焊接机、手持热空气焊接机和无穿孔焊机以及硅酮辊，以热空气焊接TPO防水卷材。在屋面转角、阴阳角处等异形部位的卷材焊材，使用手持热空气焊接机。其中无穿孔焊机主要用于天沟部位防水层的焊接固定，通过电感焊接，将带有高分子涂层的垫片与TPO卷材热熔焊接。
2）、卷材的清洗
TPO卷材在被污染或暴露在外超过7天，在热风焊接前必须要进行清洗处理：受污染的卷材搭接部位，先用抹布擦去灰尘等杂物，再用清水清洗焊接区，然后用干净的棉布擦干，用专用卷材清洗剂进行彻底清洗，最后用抹布擦干，待卷材清洗剂彻底挥发后进行焊接。
3）、温度设定
使用自动焊接机时，加热设定焊接温度约在500～550℃，焊接速度为1．8m～2．5min。使用手工焊接时，焊枪温度控制在250～450℃之间，焊接速度为1．0～1.5min，焊接时用手动压辊压实，随焊随压。焊接的温度和速度由气温、风力、卷材温度所决定，每天正式开始焊接前或气温急剧变化后，必须先进行试焊，以确定最佳的焊接温度及速度。
4）、卷材的焊接
先开启热空气焊接机，让其预热约5-10分钟达到工作温度，并且保证至少40mm的焊接宽度。在接缝前将自动热空焊接机就位，手指导向与机器沿接缝前进方向相同。抬起搭接的卷材时，在搭接区插入自动热空气焊接机的吹气喷嘴。随即开始沿接缝移动机器，避免烧焦卷材。
沿缝作业确保机器前部的小导向轮与上片卷材的边对准，并且要保证电缆有足够的长度，以防牵动机器离开运行道。完成接缝焊接后，立即从接缝处移开自动热空气焊接机喷嘴，避免烧伤卷材。
卷材搭接缝检查T型缝处理
6）、T型接头处理：
通过合理排布卷材，避免产生十字接头，可以减少接头使所有焊缝均为直线焊缝或T形接头：当三层卷材相互搭接时，会产生T形接头，为避免卷材相互搭接时出现焊接不实的情况，需进行如下处理：
（1）T形接头区域内15cm必须经过切削处理，采用修边刀将焊缝前端切成斜面，消除卷材重叠时所产生的不同高度，并达到清洁结合线边界的效果；
（2）剪一片圆形的卷材（直径≥15cm），把其焊在T形接头上，先点焊固定，再将四周焊接牢固。
3、钢构屋面中的特殊部位防水
钢结构屋面的节点部位一直是一个防水薄弱环节，如通风气楼、采光天窗四周，转角处的做法、阴角泛水做法、屋脊防水细部、女儿墙防水细部、天沟防水细部等，因此加强对重要防水节点部位的技术处理尤为关键。
3.1屋面内天沟
本工程设计为内天沟，包括跨间天沟和女儿墙天沟，天沟卷材与大面卷材需焊接成一体，屋面排水设计为虹吸式有组织排水，屋面所有汇水最后均进入天沟，因此内排水天沟是钢结构屋面防水中的重中之重。
本项目天沟节点采用无穿孔工法施工，天沟采用两道U型压条及螺钉进行固定，穿透卷材后，采用TPO卷材裁切成150～200mm宽，覆盖在紧固件上，四周与大面卷材进行焊接，以形成完整的防水体系。将电感焊接机放置于TPO卷材覆盖特殊涂层垫片处，卷材底面即被焊合至垫片顶部，并将磁性冷却镇压器置于垫片之上强化焊接效果。
与传统天沟做法相比，在天沟紧固件不穿透卷材，底部设有U型压条，也无需盖条底，不会发生渗漏隐患。同时，采用圆形垫片，受力均匀，且电感焊接可靠，拉拔力数值较高，提升了天沟部位的抗风揭能力。无穿孔工法施工便捷，仅需将紧固件固定于岩棉保温板，而无需再进行U型压条及螺钉的安装，节省时间。电感焊接迅速，易于操作。
3厚镀锌钢板TPO防水卷材无穿孔垫片进行电感焊接
3.2屋面防水中的通风气楼和采光天窗处
TPO卷材上端伸入天窗墙板内侧不低于250mm高，下端与面板搭接长度不低于250mm，并设置挡水板，采用发泡堵头。
3.3钢构屋面防水中的屋脊瓦处
屋脊瓦TPO卷材搭接不小于350mm，并确保热风焊接紧密，屋脊连接处加发泡堵头。
3.4钢构屋面防水的阴阳角
屋面防水阴阳角采用现场制作，以更好与施工现场相匹配，预制的阴阳角与基层搭接宽度应大于20 mm，做法如下：
4、施工中应注意的事项
4.1、TPO防水卷材铺设方向应垂直于压型钢板长边方向。正式施工前先进行预铺，让自然放松的卷材沿基准线布置在基层上，卷材应平整垂直，不得扭曲，当天铺设的卷材应在当天完成焊接。
4.2、固定螺栓、垫片等金属物件不得随意丢弃在屋面上，避免划伤卷材。
4.3、铺贴平面与立墙相连接的卷材，由下向上进行，接缝留在平面上；卷材在阴阳角接缝距阴阳角200mm以上，两幅卷材短向接缝错开500mm以上，长边搭接不小于80mm。
4.4、焊接完成后应用专用焊缝探针沿焊缝稍微用力挑试，检查有无漏焊点和跳焊现象，发现问题及时进行修复。
4.5、严禁穿带钉鞋人员进入TPO卷材施工现场，施工完后做好成品保护措施，已验收完的TPO防水卷材安排专人负责看护。
5结语
中国通号长沙产业园工程所有钢结构TPO防水卷材屋面于2017年l1月完工，由于本工程现场严格执行技术规范和行业标准，各项施工技术措施到位，工程至今尚未出现质量问题。但钢结构屋面渗漏水这个质量通病的解决不可能一蹴而就，综合防治是一项长期工作，必须严格规范施工，优化措施，积极探索和采用新工艺新技术。
参考文献：
[1]高分子防水卷材TPO技术指南-百度文库-《互联网文档资源（http：//wenku.baidu.c）》
[2]“雨虹”牌彩色热塑性聚烯烃（TPO）防水卷材的工程应用王琮；-《天津建材（2014年第3期总第177期）》