数据中心机房金属屋面TPO 防水工程质量管理

李 煜（上海百通项目管理咨询有限公司， 上海 200122）

0 引 言

某数据中心项目机房长 235.6 m、宽 50.8 m，共 8栋。其屋面结构为轻型门式刚架钢结构，坡度为 5%。屋面板自下而上由以下板材组成：厚度为 1.0 mm 的专用镀铝锌基金属板、厚度为 0.3 mm 的白色聚乙烯膜隔汽层、厚度为 100 mm（50 mm＋50 mm 双层错缝）的憎水耐压岩棉保温板、厚度为 1.5 mm 的单层白色横向纵向斜向三维热塑性聚乙烯（Thermoplastic Polyolefin，TPO）防水卷材。屋面防水等级为一级。屋面防水工程规模达 10.5 万 m²，后期要安装光伏设备，致使每个机房有数百个光伏钢支座（φ146 mm×916 mm 圆管立柱）预留凸出屋面，并配有天沟、女儿墙等节点防水设施。屋面跨度大，防水等级高，并且机房内设有高精密 IT 用电设备，24 h 运转，若发生渗漏后果不堪设想。因此，机房屋面防水工程的质量控制管理对该数据中心项目机房的成功建成并交付使用至关重要。为此，笔者结合已建成数据中心项目机房屋面防水工程的质量管理实践，阐述各个重要环节质量控制管理要点，确保机房屋面不渗、不漏，防水质量满足设计和规范标准要求。

1 施工前质量管理

1.1 材料品牌控制

机房屋面的保温防水系统由聚乙烯膜隔汽层、岩棉保温板和 TPO 组成。为了控制好这 3 种材料的品牌质量，必须严格按照合同和图纸的要求进行审核，必须督促施工单位提报预采购的材料品牌，必须审核材料厂家的项目业绩、市场声誉、生产能力、企业资质等是否符合要求。预约拟定的 TPO 品牌厂家进行面谈，要求厂家对技术指导、产品质量出厂管理、类似项目业绩、进口原材料加工及质保期限等作出承诺和保证，整理面谈会议纪要并存档。材料经品牌审核同意后方能下单采购。

1.2 技术准备

熟悉屋面防水系统图纸上的设计方案，掌握方案中所用材料的各项设计参数，了解各项工序，为切实做好工艺管理工作和有效提高施工质量做好准备。专项方案在指导现场施工方面起到关键作用，是防水质量管理的重要环节。施工单位、监理单位、建设单位和设计单位就本项目的 TPO 防水专项方案多次召开专题审核论证会，对重点部位如光伏支座、女儿墙等节点防水的深化做法进行了反复研究，并细化工序。例如，现场先制作光伏立柱样板，然后反馈制作方法、画图，最终成稿确定。本项目 TPO 防水专项方案操作可行、工艺合理、工序详细且有效衔接、关键部位做法明确。项目管理机构将专项方案中有关技术、质量和施工方法等内容对作业班组和管理人员进行交底，明确了质量检查的内容与方法，做到有章可循；以 TPO 防水专项方案、光伏支座等为节点深化图纸和修改图纸，以规范标准为依据实施质量管理，在技术上充分做好了准备工作。

1.3 TPO 防水卷材的质量控制

1.3.1 驻厂监造

TPO 防水卷材是机房屋面防水保温系统的核心材料，建设方高度重视，要求监理单位和施工单位派人驻厂监造。根据本项目 TPO 防水卷材合同要求，其原料选用国外进口的巴塞尔颗粒。在 TPO 防水卷材生产前，驻厂监造者应核查原料的合格证明文件和海关进口货物报关单，经核对正确无误后现场见证进口原料进入机械加工成卷材；应检查加工成型卷材的厚度、形状、颜色和外观是否满足设计和规范要求，合格后方可允许包装成卷、装车货运。运输时要求厂家随车附带该批次产品的质量证明文件、型检报告、发货单等资料一起发往工地。监理单位编制驻厂监造报告及影像资料报建设方审核存档。

1.3.2 取样送检

货运到现场，收集完整该批次 TPO 防水卷材的质量证明文件，并见证取样 2 块。其中一块存放在甲方封样室备查；另一块送检，检测 TPO 卷材最大拉力时的伸长率、撕裂强度、热处理尺寸变化率、低温弯折性、太阳光反射率、不透水性和厚度等参数技术指标是否符合设计图纸和国家相关标准的要求，核对 TPO 防水卷材复试检测报告，检测合格后方可在工程上使用。

1.4 工序交接控制

TPO 防水系统是在钢结构屋面金属板上安装的。屋面板安装质量对屋面防水施工具有重要影响，要求屋面板与主体固定牢固，板面平整，坡度自然，无孔洞、无尖锐凸出物；要求天沟、光伏支座、女儿墙安装牢固，阴阳角方正顺直；要求屋面钢结构各工序如设备支座等全部完成，在防水系统施工前必须组织机房屋面基层检查验收，验收合格形成书面记录各方签字确认，然后移交给下道工序防水系统施工。

1.5 坚持样板先行

为了更好地控制实体质量，要求作业班组制作实体样板，样板包含 TPO 卷材机械固定、卷材搭接焊接、光伏支座防水节点等；组织样板举牌验收，验收合格后须由各方负责人签字确认；实体拍照存档，后续防水作业班组以此实体为参照施工；现场培训作业工人，明确各工艺环节的施工要求，使防水施工质量更有保障。

2 施工阶段质量管理

机房屋面防水系统施工工艺流程为：基层处理→铺贴聚乙烯膜隔汽层→机械固定岩棉保温层→TPO 卷材预铺装→TPO 卷材机械固定→TPO 卷材热风焊接→光伏支座等节点防水处理→检查、问题整改→验收。

2.1 基层质量控制

在聚乙烯膜铺装前，再次核查工序交接确认单，确定钢结构屋面工序全部完成，避免错漏缺导致返工。屋面板基层检查验收，要求保证屋面板连接平顺、连续，无变形缺陷、无尖锐金属凸出物；检查基层垃圾、建筑材料是否清理干净，基层检查合格后各方签认防水基层隐蔽验收记录。

2.2 聚乙烯膜隔汽层质量控制

检查聚乙烯膜隔汽层铺设时是否平整顺直，搭接宽度要求为 80 mm，上翻高度要求为 250 mm，穿出光伏支座、女儿墙、变形立面后要求用胶带密封。铺设完成后应采取保护措施，以免遭受破坏，导致水汽进入保温层，影响防水系统质量。同时，聚乙烯膜隔汽层铺设要和保温层、防水卷材施工有序衔接，以免发生聚乙烯膜移位、变形等质量问题。

2.3 保温层铺装质量控制

保温层铺设沿垂直于屋面板长边方向，应紧贴基层，铺平垫稳；两层保温板应错缝安装且拼缝严密，严禁出现拼接缝隙。要求每块保温板固定 2 套专用紧固件，固定点距端边 300 m 且等距布置，紧固件螺钉必须固定在屋面金属板上且牢固稳定。检查上述要点，为 TPO 防水卷材安装质量保证创造条件。

2.4 TPO 防水卷材机械固定及热风焊接质量控制

2.4.1 卷材机械固定质量控制要点

（1）定位与预铺。在屋脊处布置第一条基准线，然后根据基准线及防水卷材尺寸放线，按照预先布置的基准线，将防水卷材逐一从屋面高处往低处预先铺设，确保与放线吻合，避免铺设歪斜。若检查如果不符合要求，必须进行调整。

（2）检查固定与搭接。防水卷材铺设长边搭接宽度为 120 mm，短边为 100 mm，边安装边跟进检查。沿卷材长边搭接区域安装专用紧固件，距边 60 mm 且固定间距≤250 mm，使紧固件置于防水层覆盖层下。紧固件螺丝应采用沉头设计，安装时不能突出螺丝垫片，旋进屋面金属板深度≥25 mm 后方可固定，并且严格按照设计图纸及风荷载紧固件间距计算书明确的数据进行检查。在对泛水或卷材周边实施机械固定时，需采用厚度为 1.0 mm 的专用 U 型镀锌压条进行加固，且 U 型镀锌压条的固定间距≤250 mm。

2.4.2 卷材热风焊接控制要点

（1）焊接设备保持完好；先试焊，调整焊机合适温度和速度，保证焊机具有良好运转状态。

（2）卷材固定后，焊接需同步进行，焊接缝结合面必须干燥洁净，卷材平整顺直。

（3）卷材大面采用自动焊机焊接，细部节点或异形部位采用手持焊枪焊接。要求有效焊缝≥25 mm，焊缝严密，应派有经验的熟练工人进行操作。手动焊接必须边焊边压辊压实。焊接时需旁站监督检查，确保焊缝严密无漏焊，严格按照方案、规范和设计图纸的要求进行施工。

（4）若在T型头部位焊接一块直径≥150 mm 的防水附加卷材，则要检查四周是否焊接严密。

（5）焊接完成后，用探针挑试检查焊缝，特别是手动焊接部位要全数检查，如发现有漏焊或跳焊部位，必须加以修复整改。

2.5 光伏支座等节点防水质量控制

施工质量是整个屋面防水系统工程成败的关键。光伏支座等细部节点是防水质量的最薄弱部位，而单个机房出屋面光伏支座就有 300 个，遍布全屋面。由此可见，在整个屋面防水系统工程中，光伏支座当属重点质量管理部位。

按照防水要求，光伏支座等细部节点应实施深化做法：现场制作实体样板，供施工单位、监理单位、设计单位和建设单位讨论；同时结合工人易施工的要求，经过 3次优化，报设计单位和建设单位审核。审核通过的光伏支座防水深化节点，如图 1 所示。

图1 光伏支座防水深化节点图

根据深化节点图，支座的保温和卷材要做成圆弧形状，现场工人操作水平参差不齐，施工难度较大。为了保证该节点的防水质量，组织各方现场论证，确定出屋面支座保温材料和内外层 TPO 卷材由厂家开模定制成型，既保证了材料尺寸的统一，又减少了现场对光伏支座防水卷材立面和平面的剪裁焊接工序。先安装内层防水卷材，再安装保温板，然后安装外层防水卷材，外层通过盖帽形状卷材在顶部和内层卷材过渡搭接焊接，内层卷材和大面卷材搭接 100 mm 成圆形并四周焊接，外层卷材和大面卷材搭接 200 mm 成圆形并四周焊接，双层防护，工序旁站监督不能缺少，焊缝质量严格检查，确保严密。

光伏支座内外层卷材上端用不锈钢钢箍＋内置橡胶垫圈箍紧，耐候密封胶封堵密实。钢箍上部支座钢板四周焊接角钢做成防雨框，顶部容易沿柱渗水，检查收口是否封堵密实，防雨框是否焊缝饱满严密，每道工序必须检查合格。

采用渗漏真空仪对所有光伏立柱进行防水质量检测，如不符合要求，一律返工整改，直至全部质量合格。

3 防水工程施工完成后质量管理

3.1 成品保护措施

（1）屋面防水施工完成后，成品保护也是重要检查事项，各项措施应落实到位。

（2）屋面上所有剩余材料和建筑垃圾应清理干净。

（3）禁止穿钉鞋的作业人员在 TPO 卷材屋面上踩踏，严禁施工人员抽烟扔烟头，严禁堆放金属物件或尖锐物，严禁拖拽硬物等，以免损伤卷材。

（4）设备安装或避雷系统安装时，应铺设木板以保护卷材；接地扁钢焊接时，底部应搁置不燃岩棉，以防焊渣烧坏卷材。

3.2 检测和资料整理

（1）施工完成后，用探针全数对机房屋面防水卷材焊缝进行实体检测，用渗漏真空仪对光伏立柱进行检测，形成焊缝检测记录报告。

（2）进行淋水试验，或者在大中雨水期间持续观察，以不渗不漏为合格，形成淋水试验检测报告和雨水检查记录。

（3）组织各参建方对机房屋面防水子分部工程进行验收，按照规范要求整理施工过程中形成的资料、检测报告、隐蔽影像资料和试验检测报告，办理屋面防水质量验收资料存档手续。

4 结 语

在本防水工程施工过程中，监理单位严格按照图纸、节点深化、规范标准和专项方案的要求，以全程监督检查的方式对工程质量进行把控，再加上施工单位的重视与配合，确保了材料质量可靠、技术措施合理、施工质量管理有效。机房屋面 TPO 防水设施投入使用近一年，到目前为止未出现渗漏质量问题，达到了一级防水等级目标，获得建设单位和政府竣工验收部门关于机房金属大屋面防水效果质量的肯定，保障了机房精密 IT 设备的顺利安装与投产。