PVC防水无穿孔固定技术在工业厂房屋面中的应用

目前国内屋面防水材料多用防水卷材，常用施工方法有满粘法、空铺法及机械固定法[1]等；满粘法是一种采用胶粘剂将防水卷材全部固定在屋面上的施工方法，适用于基层较为平整，能和胶粘剂很好结合保证粘接效果；空铺法是一种将防水卷材空铺在屋面基层上，在基层上压铺材料的施工方法，适用于屋面坡度≯10%，种植屋面应用较多；机械固定法是一种采用固定件将卷材固定在屋面基层上的施工方法，适用于各种基层屋面，分为普通机械固定（固定件打穿防水卷材）和无穿孔机械固定（固定件不打穿防水卷材直接与卷材焊接）两种方式。

钢结构屋面多采用PVC防水卷材，通过对轻钢结构屋面防水问题探讨[2]，无穿孔机械固定凭借其在钢结构屋面柔性防水中施工简单、防水效果好、社会及经济效益明显的独特优势在各种施工工艺中脱颖而出。相比传统机械固定，采用无穿孔机械固定方式施工的PVC防水卷材不会被固定件穿透，防水效果更好，固定件与卷材进行焊接，不会拉裂卷材，卷材搭接宽度小，节省卷材，而且固定点位遍布整块卷材，不受卷材宽度的限制，使得卷材固定也更为牢固，卷材褶皱、变形的情况不易发生；同时因为无穿孔机械固定法采用“一件两用”（既用来固定保温岩棉板，又用来固定PVC防水卷材）的方式，使得固定件的使用数量大大减少，达到了节省材料、保护环境的目的。

1 工程概况

淄川建陶产业创新示范园一期项目为单层工业厂房，其中联合车间单体5个、原料车间单体4个，总建筑面积52万m2，坡屋面形式。

屋面板为0.9 mm厚压型钢板，防水为单层PVC防水卷材，下铺100 mm岩棉板及一层PE隔汽膜，见图1。PVC防水卷材采用无穿孔机械固定技术施工。

图1 屋面结构层做法

2 PVC防水无穿孔固定工艺

2.1 工艺原理

无穿孔机械固定系统是采用电磁感应原理将卷材与垫片进行连接的新式系统，是传统PVC/TPO防水卷材和保温板机械固定法的一种革命性创新，仅需要一种特殊涂层的垫片，即可通过紧固件将卷材和保温层一起固定到基层上[3]。

2.2 工艺特点[4]

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，不需要考虑卷材幅宽，不需裁剪卷材，减少卷材搭接、减轻重量，节约材料，降低造价。

3）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；卷材搭接连接为一个整体，封闭防水效果可靠，风荷载分布均匀。

5）全部为干作业，施工简便，易于控制，劳动强度较轻。

6）可在较低温度环境下施工，受基层平整度和环境湿度影响较小。

7）无明火作业，施工环境安全环保。

8）细部处理容易，适应性强，维修方便，耐久性好，可回收利用。

3 施工要点

防水层采用无孔机械固定法施工时，热焊风焊接，搭接宽度≥80 mm，单边焊缝有效宽度≥25 mm；细部采用双边焊接，每边有效焊缝≥15 mm且搭接宽度≥120 mm（有U型压条处）。

1）株距/行距：根据 JGJ/T 316—2013《单层防水卷材屋面工程技术规程》中的要求及相关文献[5]计算固定件的间距。

2）定位放线：岩棉铺设完成后，根据固定件距离沿屋面板波峰位置进行弹线，确定固定件位置。

3）固定件施工：固定件数量和间距应符合设计要求；固定件应在压型钢板的波峰上并垂直于屋面板，与防水卷材结合紧密；在收边和开口部位，当固定件不能设在波峰上时，增设收边加强钢板，固定钉固定在加强钢板上；螺钉穿出金属屋面板的有效长度≮20 mm；卷材的铺贴和固定方向宜垂直于屋面压型钢板的波峰方向。采用点固定，防水卷材同棉岩板共用专用固定件,卷材铺贴完成后,固定件与卷材间采用专用焊接设备焊接；固定件处于PVC防水层底部，采用加温设备于固定件处在防水卷材外表面瞬时加温，使PVC防水卷材与固定件托盘焊接密实，加温完成后不得垂直拉拔加温设备，需待温度降低后水平用力将设备与卷材分开。

4）卷材搭接：纵向长边搭接宽度为80 mm，采用自动焊机单边焊接，焊缝有效宽度≮25 mm，横向搭接接头相互错开至少300 mm；局部（变形缝、屋面山墙、屋脊、天沟两边及天沟底）无法采用自动焊接部位，采用人工双边焊接，每边焊缝有效宽度≥15 mm；搭接部位不应漏焊或过焊；卷材搭接部位采用热熔焊接，应均匀加热、满粘，不得漏焊或过焊。

4 细部节点施工

4.1 通用节点

1）屋面周边及＞500 mm的穿出构件周边需要使用“U”型压条，在构件周边进行固定，其螺钉间距为250 mm并使用焊绳，焊接在压条一侧，以确保节点的抗风压能力。见图2

图2 压条收边处理节点

2）阴阳角处理：使用定型阴阳角预制件，以确保节点的完整可靠并提高施工效率。见图3和图4。

图3 阴阳角卷材

图4 阳角处理节点

3）T型搭接及溢水口：同阴阳角处理，采用预制件，可现场通过防水卷材加工，利用废脚料，进行搭接处统一标准施工。见图5和图6。

图5 T型处理节点

图6 溢水孔处理节点

4.2 特殊部位细部节点深化设计

4.2.1 屋面采光带泛水做法

屋面采光带施工时，按照深化图纸进行收口，采用U型压条，紧靠侧立面，约间隔250 mm设置六角头长度约125 mm自攻螺并在压条上部加铺防水卷材，上层卷材同下层卷材搭接宽度为120 mm，为双面焊接，每边有效焊缝宽度15 mm。见图7。

图7 采光井细部节点做法

4.2.2 女儿墙内天沟泛水做法

女儿墙上翻墙梁在钢结构施工时根据深化图纸确定，见图8。

1）女儿墙天沟内PVC防水卷材横向整块铺贴，纵向搭接顺水方向（搭接宽度≥80 mm），天沟底口两侧拐角处加设U型压条（约25 mm宽），紧靠侧立面，约间隔250 mm设置六角头自攻螺钉并在压条上部加铺防水卷材，上层卷材同下层卷材搭接宽度为120 mm，为双面焊接，每边有效焊缝宽度15 mm。

2）卷材沿女儿墙立面铺贴至顶，收口处采用Ⅱ型收口压条，用螺钉与C型钢檩条固定。

3）在天沟遇到女儿墙柱时，卷材整块覆盖，不得将搭接留置在女儿墙柱两侧500 mm范围处。

图8 女儿墙内天沟泛水做法

4.2.3 中间内天沟泛水做法

现场按照深化图纸、结合现场施工在每低跨处设置天沟见图9。

图9 女儿墙内天沟泛水做法

1）PE隔汽膜紧贴天沟托带铺贴，PVC防水卷材横向整块铺贴，距离上口边缘250 mm处设置U型压条，压条上加铺防水卷材，卷材搭接宽度为120 mm，双面焊接，每边有效焊缝宽度15 mm。

2）天沟侧立面固定采用专用螺钉，深入C型冷弯檩条20 mm，每立面设置一道，距离上口100 mm处。

施工时，待天沟两侧大面施工完成后，再施工天沟并严格控制卷材搭接宽度和有效焊缝宽度。单面焊25 mm，双面焊每边15 mm。

4.2.4 光伏支架做法

光伏支架参照凸出屋面排气筒防水设置施工，增设彩板泛水。PVC防水上翻250 mm，用金属箍收口并用密封膏密封，在收口上约20 mm处做彩钢板泛水，泛水施工可参照06J925-2图集，使用0.6 mm厚彩钢板，螺钉固定。见图10。

图10 光伏支架做法

4.2.5 山墙泛水做法

山墙按照深化图纸施工，可根据现场实际调整。见图11。

1）山墙底部拐角处设置U型压条，紧靠侧立面，约间隔250 mm设置六角头自攻螺钉并在压条上部加铺防水卷材，上层卷材同下层卷材搭接宽度为120 mm，双面焊接，每边有效焊缝宽度15 mm。

2）卷材立面至顶收口处设置压条，用螺钉与C型钢檩条固定。

4.2.6 屋面变形缝做法

屋面变形缝处严格按照深化图纸施工，保证焊缝有效宽度≥25 mm，搭接宽度≥120 mm。见图12。

图12 屋面变形缝做法

4.2.7 屋脊气楼泛水做法

1）拐角处设置U型压条，紧靠侧立面，约间隔250 mm设置六角头自攻螺钉并在压条上部加铺防水卷材，上层卷材同下层卷材搭接宽度为120 mm，双面焊接，每边有效焊缝宽度15 mm。

2）卷材立面收口处设置Ⅱ型压条，用螺钉与C型钢檩条固定并用密封膏封闭且收口应深入彩钢包边内30 mm。见图13。

图13 屋脊气楼泛水做法

4.2.8 屋脊泛水做法

采用U型压条，紧靠侧立面，约间隔25 cm设置六角头自攻螺钉并在压条上部加铺防水卷材，上层卷材同下层卷材搭接宽度为120 mm，双面焊接，每边有效焊缝宽度15 mm，螺钉深入基层板≥20mm。见图14。

图14 屋脊泛水做法

4.2.9 雨水斗防水做法

屋面雨水斗具体施工时根据施工经验，但需保证雨水口四周同大面PVC卷材焊接有效宽度≥2 5mm并严格控制施工质量。见图15。

图15 雨水斗防水做法

4.2.10 高低跨做法

高低跨施工时尤其注意卷材搭接宽度≥80 mm，有效焊缝宽度≥25 mm。防水卷材上翻250 mm后收口，用Ⅱ型压条固定，收口处用密封膏密封，在收口上方约20 mm处架设彩钢板泛水。见图16。

图16 高低跨做法

5 效益分析

5.1 经济效益

无穿孔机械固定法是将岩棉固定件同样用于PVC防水卷材焊接，相比于机械固定法，一件多用且少了一道固定件打孔工序，缩短工期及人工成本。

以PVC卷材的宽度为2 m计算，无穿孔机械固定卷材搭接宽度为80 mm，普通机械固定的卷材搭接宽度为120 mm，普通机械固定每平米卷材多浪费0.02 m2卷材，无穿孔机械固定卷材节约率为2%且卷材切割浪费少，综合节约率可达到5%。

5.2 社会效益

本施工技术在淄川建陶产业园项目中得到了很好的应用，在当地钢结构车间厂房建设过程中，无穿孔机械固定法成功地解决了屋面面积大，屋面防水质量要求高，工期要求紧的技术难题。