技术｜单层防水卷材屋面机械固定施工工法
适用范围
单层防水卷材屋面适用于工业厂房建筑、体育场馆、商业建筑、展览馆、机场、候车大厅和公共建筑等大跨度屋面建设及住宅屋面工程，是一种减少屋面构造层次、节约资源和提高建筑节能的新型屋面系统。
单层防水卷材屋面系统技术优点
1、作为一个屋面系统技术，工程材料、配套材料、施工方法、施工机具等配套完整；
2、减少了屋面构造层次，易于设计、施工，节约资源、减少成本、提高工效；
3、该屋面系统技术采用防水保温一体化施工(包括屋面基层以上部分的防水、保温、防潮、隔汽、排水、落水等)，工程责任分明，易于实施屋面工程质量保证期制度。
工艺原理
热塑性聚烯烃(TPO)防水卷材具有良好的物理性能和耐老化性能。结合科学的屋面系统设计和良好的施工质量，单层卷材便可以达到良好的防水效果。
聚氯乙烯(PVC)防水卷材分为匀质和内增强型两类，聚酯纤维织物内增强型的PVC卷材具有抗拉强度高，断裂延伸率低，可以防止卷材在风荷载情况下因受力导致过度拉伸和卷材变形，适用于机械固定的施工方法。
单层防水卷材屋面系统根据卷材在屋面的固定方式可分为机械固定、满粘和空铺三种施工方法，本工法为机械固定施工方法。
机械固定即采用专用固定件，如金属垫片、螺钉、金属压条等，将卷材以及其它屋面层次的材料机械固定在屋面基层或结构层上。机械固定包括点式固定方式和线性固定方式。固定件的承载能力和布置，根据实验结果和相关规定严格设计。
系统中的所有卷材的搭接都是由热风焊接形成连续整体的单层卷材防水屋面。焊接缝是因分子链互相渗透、缠绕形成新的内聚焊接链，强度高于卷材且与卷材同寿命。
工法特点
1、屋面构造层次简单，设计自由度大；
2、采用宽幅卷材单层作业，减少屋面构造层次和作业层次、减轻重量，节约材料，降低造价。
3、实现多种材料施工一体化，可将隔汽层、保温层、防水层衔接作业，加快工程进度。
4、施工方法多样，施工便捷迅速；卷材搭接采用焊接、热熔、胶带粘结等方法，封闭防水效果可靠。
5、作业层面全部为干作业，施工简便，易于控制质量，劳动强度相对传统作业较轻。
6、可在较低温度环境下施工，受基层平整度和潮湿影响较小，无明火作业，施工环境安全环保。
7、 细部处理容易，适应性强，维修方便，耐久性好，可回收利用；
施工工艺流程及操作要点
单层防水卷材屋面基本构造层次
图1 单层防水卷材屋面基本构造层次
工艺流程
基面清理→铺设隔汽层→铺设保温板→预铺防水卷材→固定防水卷材→防水卷材焊接→细部节点处理→检查、修整→组织验收
施工步骤
1、清除基层表面杂物、碎屑。
2、铺设隔汽层(聚乙烯薄膜)。
1)隔汽层(聚乙烯薄膜)与基层之间采用空铺，相邻隔汽层(聚乙烯薄膜)材料搭接宽度不少于100㎜，搭接采用丁基胶带粘接。屋面周边隔汽层应沿墙面向上连续铺设，高出保温层上表面不得小于150mm。
2)隔汽层(聚乙烯薄膜)应铺贴平整、顺直；搭接缝、细部节点用专用胶带充分粘贴，并用压辊压实，无针眼、气孔现象；
图2聚乙烯薄膜铺设
3、铺设保温隔热层
1)保温板固定垫片与保温板表面平齐；固定件应垂直地固定在持钉层上，并至少穿透钢板25mm或嵌入混凝土基层30mm。
2)多层保温板铺设时，上下层保温板应错缝铺贴，板间缝隙应采用同类材料嵌填密实。
图3 保温材料错缝铺贴示意图
3)保温材料应具有一定的抗压强度。在60kPa的压缩强度下，压缩比不得大于10%；在500N的点荷载作用下，变形不得大于5mm。
4)保温板固定件数量
——当保温材料为岩棉、矿渣棉板、玻璃棉板时，每块板固定件最少2个；
——当保温材料为挤塑聚苯板(XPS)、模塑聚苯板(EPS)或硬泡聚氨酯板时，各边均小于1.2m时，每块板固定件最少4个；当任一边大于1.2m时，每块板固定件最少6个。
图4 保温材料铺设
4、预铺防水卷材
1)将防水卷材按弹线控制位置布置在保温层上，卷材铺设方向与压型钢板波纹方向垂直，使卷材自然疏松。
2)卷材保持平整顺直，不得扭曲，搭接宽度不少于120mm，覆盖固定件(金属垫片和螺钉)的宽度不大于50mm。
5、防水卷材固定
1)固定分为点式固定和线式固定两种。
——点式固定：采用垫片和固定钉固定卷材的方法；
——线式固定：采用压条固定钉固定卷材的方法。
2)屋面为压型钢板时，螺钉固定于轻钢基层，螺钉至少透过基层25mm；屋面为混凝土，应钻孔，后将固定螺钉旋入不小于30mm；
3)紧固件和垫片沿标记线所示的距卷材边缘30mm处固定卷材。
图5 大面铺设机械固定防水卷材
6、卷材搭接
1)一副卷材搭接于另一幅卷材上，使紧固件和垫片覆于防水层之下。
2)采用焊接机焊接每一个搭接边，如采用双焊缝需进行充气检测。
图6 大面铺设焊接防水卷材
7、细部节点
相应节点的卷材片材，采用手持式焊枪将片材焊接于大面卷材上。
1)阴角
图7.1 阴角处理
2)阳角
图7.2 阳角处理
3)变形缝
——变形缝内应填充泡沫塑料，并放置一条弹性保温棒并使其凸出保温层表面不少于约20mm。
——变形缝上铺贴盖缝防水卷材，并留有变形空隙。
4)出屋面管道
图8 出屋面管道处理
5)卷材收头
收头部位采用压条固定，并使用密封胶封严。
图9 卷材收头
材料与设备
主材
热塑性聚烯烃(TPO)防水卷材是以石油树脂及乙烯、乙酸、乙烯树脂为基料，加入抗氧剂、防老剂、软化剂、及表面附以织物纤维、铝膜而制成的新型防水卷材。综合了橡胶类产品和塑料类产品的性能优点，具有前者的耐候能力、低温柔度和后者的可焊接特性。在常温下具有橡胶的高弹性，在高温下具有塑料的可塑性。因此，TPO防水卷材具有良好的力学性能和加工性能，并且具有高强焊接性能。
聚氯乙烯(PVC)防水卷材是一种热塑性材料，通过特殊的挤出涂布法工艺，使双面的聚氯乙烯塑料层和中间的聚酯加强筋结合成为一体而形成的高分子卷材。具有拉伸强度高，伸长率好，热尺寸变化率小和良好的可焊接性等特点。
配套材料
单层防水卷材屋面系统的配件主要包括固定螺钉、金属垫片、压条、密封膏、胶粘剂、预制水落口等。
1、固定钉
通常使用碳钢材质带有防腐涂层的钉。在高温、高湿、高腐蚀等特殊情况下应使用不锈钢钉。固定钉配合金属垫片或压条，用于将单层卷材固定到基层，以及其它可能需要加强固定的部位。
图10 紧固件
2、金属垫片
通常使用镀锌钢板或镀铝锌钢板制成的垫片，与固定螺钉配合使用，用于机械固定方法中的点式固定方式。
3、压条
通常使用钢材质制成的线性金属条，压条应预成孔，以配合固定螺钉，用于机械固定方法中的线性固定方式或风荷载较大部位卷材的加强固定。
4、密封膏
使用与卷材相容的密封剂，具有良好的耐候性，在混凝土、大理石和金属等介质上有良好的粘结性，用于卷材的密封收口。
5、隔汽层
隔汽层用来控制冷凝，节约能源和提高系统耐用性，是屋面系统的组成部分。隔汽层通常为0.3毫米厚聚乙烯(PE)隔汽膜，PE膜在搭接和收口处用丁基胶带密封，形成紧密的空气屏障和连续的隔汽层，适用于大多数机械固定系统。
6、胶粘剂
用于卷材之间或卷材与混凝土、砂浆、钢板、木板等基层粘接的胶粘剂，如胶粘剂与卷材直接接触，则需具备与卷材良好的相容性。
7、泛水配件主要有非增强型泛水、管道泛水、阴阳角泛水等。
图11-1 泛水预制配件(一)
图11-2 泛水预制配件(二)
设备
◆焊接设备
焊接设备为热风型，主要分为自动焊接机和手持焊枪两种，均为电力驱动，没有明火。
1、自动焊接机
图12 自动焊接设备
采用电子控制，数字温度显示，易于操作，安全可靠。自动焊接机焊接形成的焊缝均为单条线型直焊缝，卷材搭接接缝应不少于80mm。
2、手工焊接设备包括手持焊枪、压辊等工具。
图13 手工焊接设备
◆机械固定工具
机械固定时，需要用电动螺丝刀、扭距器和电锤等工具。
