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复合防水技术在空港货站倒置式屋面的应用
发布时间:2014-08-05

    倒置式屋面是与常规做法相反的防水结构,即防水层在下,保温层在上。倒置式屋面对防水层的保护作用无可置疑,但同时其质量要求也是很高的:一旦渗漏,修缮施工较困难。因此必须以精心构造设计、优选适用材料和严格规范施工来确保防水层保证不出问题。

厦门国际航空港空运货站(下称空港货站)是海峡两岸在航空领域的首次合作项目,是重点工程,政治影响较大。其屋面特点:

(1)为上人屋面,总面积30,350m2;

(2)由于货站的工艺要求,库区内不允许出现雨水管,120m进深的建筑屋面双向排水,因此排水长度达60m,结构找坡。坡度仅1%;

(3)屋面形状复杂,分为三个区,每个区的屋面设置不同,其中一区有采光天窗;

(4)屋面上有多种管道及空调设备基础等。

1    构造设计 

    空港货站工程的屋面原构造设计为:结构层上20mm厚1:3水泥砂浆找平层,保温隔热层、防水卷材,40mm厚钢筋混凝土保护层。作为建设方我们考虑,根据空运货物价值高、对防水要求严等的实际情况,以及GB50207-2002《屋面工程技术规范》屋面防水等级和设防要求,货站屋面应属Ⅱ级防水,三道设防,即刚性防水层与柔性防水材料(涂膜+卷材)共同组成刚柔并用、多道设防、复合用材的复合防水体系。

    因此屋面构造设计除了考虑保温层在防水层上的倒置外,关键在于复合防水层的设置:从水源方向顺序看,如图1:40mm厚C20钢筋混凝土保护层(1)兼做第一道刚性防水层,再加一道聚氨酯弹性防水涂料粘贴涤纶化纤无纺布(3)作为涂膜防水封闭层,形成无接缝的防水膜,最后再考虑APP高聚物改性沥青防水卷材(4)来保证防水层的厚度;从复合防水层施工顺序看,依次为:(4)卷材→(3)涂膜→(1)刚性防水。其它屋面构造层为:(2)50mm厚聚苯乙烯泡沫保温板;(5)20mm厚水泥砂浆找平层;(6)钢筋混凝土屋面板。

    经过认真筛选及对各种防水材料的多方比较,我们和建筑师磋商并确定采用优质的中档防水涂料及卷材,复合组成耐用15年以上的防水层。最终使用表明,防水层达到了质轻、性能好、耐久、造价低、施工方便、复合层之间相容性好的目的。

2    材料选择

2.1    保温隔热材料

表1    常用保温隔热材料性能等对比 

从表1分析,水泥膨胀珍珠岩块吸水率大,且造价不便宜;沥青膨胀珍珠岩由于吸水率偏大,影响保温隔热效果,且需现场用热沥青搅拌,施工较麻烦,虽然价格略偏低,仍不太适合保温隔热的要求;硬质聚氨酯泡沫塑科虽然导热系数较小,施工厚度可减薄,但现场施工难度大,且造价又较高。聚苯乙烯泡沫塑料板虽抗压强度偏低,但用作屋面保温隔热层,在经济性、施工难易、保温隔热特性等方面均较好,较易被接受。

除上述性能外,聚苯乙烯泡沫塑料板还具有使用安全、无毒、无味、不污染环境,长期存放不变质、不吸湿,在运输、搬运和使用过程中不易破损等优点。

2.2    防水卷材

相较于合成高分子防水卷材,高聚物改性沥青防水卷材性能价格比较佳。对比建筑工程常用的SBS和APP改性沥青防水卷材的特点及适用范围如表2。

表2    高聚物改性沥青防水卷材特点及适用范围对比 

结合厦门地区特点,货站工程选定热熔法施工聚酯胎APP沥青防水卷材,单层厚度长≮4mm。

2.3    防水涂膜及加筋材料

    涂膜选用聚氨酯弹性防水涂料。它具有炎夏不流淌,寒冬柔软,粘结力强,弹塑性好,耐酸、碱、油腐蚀,老化缓慢,施工方便且与卷材亲和性好等特点。涂料夹在保温板和卷材中间,不仅老化更缓慢,且其中的污染成分不会扩散到大气中去,起到扬长避短的作用。

加筋材料选用涤纶化纤无纺布。它具有耐老化,增强防水涂料强度,又不影响涂膜延伸性的功能。而且用无纺布分层施工,能保证涂层厚薄较均匀。涤纶化纤无纺布延伸性大,纤维分散均匀,耐热性能好,能使涂料上下渗透,形成整体防水涂膜,增加耐用年限。

3    施工工艺

3.1    基层处理

(1)水泥砂浆找平层要求有足够强度,做到平整、坚硬,表面不得有蜂巢状裂纹或起砂现象;

(2)在水泥砂浆找平层上设置分格缝,其纵横间距≯6m,分格缝宽度为20mm;

(3)卷材铺贴前找平层要求干燥(晴天需7~10d,此时砂浆收缩也减少)含水率不宜超过10%;

(4)找平层与突出屋面结构(女儿墙、变形缝等)连接处做成半径为50mm的圆弧。

3.2    柔性防水层施工

(1)热熔铺贴APP防水卷材

    铺贴前先将卷材定位,开始铺贴时重新卷好,点燃火焰喷灯烘烤卷材底面与基层的交接处,使卷材底面的沥青熔化,边加热边向前滚动卷材,并用压辊滚压,使卷材与基层粘接牢固。

卷材铺贴时顺水流方向;铺贴时注意火焰的大小和移动速度,以卷材表面刚熔化为好。喷灯火焰与卷材距离500mm左右;卷材铺贴时保持松弛状态,不宜拉得过紧。在压实时由中央向两边压,排赶气泡,避免空鼓及皱折;热熔封边时把卷材搭接缝处用抹子挑开,用喷灯烘烤卷材搭接处,火焰方向与施工人员前进方向相反。

(2)一布二涂聚氨酯防水涂料粘贴无纺布。

    涂料的涂刮要用力均匀,反复搓刮,使涂料与基层粘接牢固,防止针眼气泡漏刮;在涂膜未凝固前粘贴无纺布,随时用手抹平或用扫帚扫平;水落口涂刮涂料时每次均应盖住内壁30mm左右,做到光滑平整,粘结牢固,特别注意不要堵塞水落口;涤纶无纺布施工时要拉平,搭接30~50mm,尽量做到无皱折。第2天施工时,一定要等无纺布上的结露、潮气干燥后再进行涂料的涂刮,防止涂料起泡。

(3)为保证特殊部位防水的可靠性,对相关部位如屋面变形缝的构造着重考虑了防排结合、柔性密封等多道防水措施,见图2。 

3.3    铺贴聚苯乙烯泡沫塑料板

(1)涂膜尚未凝固时,立即将准备好的聚苯板粘贴铺平在防水层上,并随即用压辊压实,使涂料粘牢聚苯板,防止被风吹掉。

(2)聚苯板接缝处应尽量挤紧,减少空隙,并在接缝处涂刮50-60mm宽防水涂料;刮完后随即粘铺100mm宽涤纶无纺布,铺布后再涂刮1道防水涂料,如此不仅使雨水尽量少进入聚苯板下部,而且增加了聚苯板的整体性。

3.4    钢筋混凝土保护层(刚性防水)施工

(1)对防水工程验收合格后方进行保护层施工。

(2)保护层施工时,要防止损坏防水层和保温隔热层,必要时应加铺脚手板予以保护。

(3)当保护层达到强度,分格缝干燥干净后,即可用防水涂料灌缝,边灌边搅动,使之与两壁粘结牢固。然后在缝上弹好线,用防水涂料粘贴彩砂SBS卷材。如此既防止雨水渗入下层,又有一定的防水作用,增加了防水层、保温隔热层的耐用年限。

    通过精心设计、施工,使两道柔性防水层、一道保温隔热层以及一道刚性保护层,共同形成了整体的下柔上刚的复合防水型保温隔热倒置式屋面。

4    经验与体会

    空港货站于2003年4月竣工,工程被评定为优良。交付使用一年多来,经受多次雨水浸泡考验。经观察,至今未发现屋面渗漏现象,而且保温隔热效果良好。

(1)倒置式屋面避免了传统屋面较难解决的保温隔热层难以干燥、吸收室内水蒸气从而降低保温隔热层热工性能的问题,同时也避免了紫外线、温差变化等大气环境对防水层的直接损坏,延长了屋面使用寿命。

(2)防水和保温隔热层要相辅相成,一定要采用质量优、性能好、价格合理的材料;各道防水层和保温隔热层的材料亲和性要好;

(3)应重视特殊节点的设计及施工,如屋面转角、变形缝等易产生渗漏部位的构造处理。

(4)成品保护至关重要,特别是在进行保温隔热层施工时,注重对防水层的保护,一旦发现卷材损坏应及时修复。



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