趙忠誠

（中鐵建設(shè)集團南方工程有限公司 廣州 514400）

0 引言

隨著我國城市建設(shè)的快速發(fā)展和人口增長，大型站房和公共設(shè)施的建設(shè)需求日益增加［1-3］。為了滿足這種需求，鋼結(jié)構(gòu)和鋼混結(jié)構(gòu)在設(shè)計和施工中得到了廣泛應(yīng)用，這些結(jié)構(gòu)具有高強度、穩(wěn)定性和耐久性的優(yōu)勢，能夠承受大跨度和重載荷的要求［4-6］。在這些大型站房和公共設(shè)施中，屋頂作為重要的構(gòu)件之一，承擔(dān)著保護建筑物內(nèi)部免受外界環(huán)境侵害的重要任務(wù)。鋼結(jié)構(gòu)金屬屋面因其較輕的重量和優(yōu)異的機械性能成為了首選。此外，鋼結(jié)構(gòu)金屬屋面使用TPO 防水卷材作為防水層，這種材料具有出色的抗老化和防水性能，能夠有效地防止水的滲透［7］。

然而，隨著時間的推移和環(huán)境因素的影響，金屬屋面會發(fā)生形變［8］，導(dǎo)致屋面的密封性能逐漸減弱。尤其是在面臨溫度變化的情況下，由于熱脹冷縮的作用，屋面可能出現(xiàn)扭曲和變形，從而影響其密封性。這可能會導(dǎo)致屋面出現(xiàn)滲漏問題，給建筑物內(nèi)部造成損害，甚至影響到建筑物的使用安全性［9-11］。

廈門某新建高鐵站站房鋼架南北跨度約267 m，東西跨度約143 m，屋蓋最高點55.5 m，與最低點相差24 m，整體屋面呈“大波浪”造型。屋面均采用TPO 防水卷材進行防水施工，為保證屋面防水施工的牢固性及密封性，現(xiàn)場使用瑞士進口TOPLINK-7001B TPO熱風(fēng)拼接自動爬行TPO 防水卷材熱合機（以下簡稱“智能防水卷材熱合機”），使其做到智能化施工。

1 工程概況

廈門某新建高鐵站為沿海鐵路在廈門樞紐的主要客站。車站規(guī)模7 臺15 線，中心軌頂設(shè)計高程為22.17 m，設(shè)450 m×15 m×1.25 m 基本站臺1 座，450 m×12 m×1.25 m島式站臺6座，車站軌面標(biāo)高與既有廈門北站軌面等高，站房整體效果如圖1所示。

圖1 站房整體效果Fig.1 Overall Effect of Station Building

車站金屬屋面系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限為50年，屋蓋的結(jié)構(gòu)型式為鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，其耐火等級為二級，屋面防水等級為一級。本項目抗震設(shè)防烈度為7 度，對應(yīng)于設(shè)計基本地震加速度值為0.15g，活載標(biāo)準(zhǔn)值Lk=1.0 kN/m2，屋面按照100 年一遇的基本風(fēng)壓為0.95 kN/m2，100 年一遇基本雪壓為0 kN/m2。本項目金屬屋面系統(tǒng)TPO 防水卷材使用1.2 mm 厚聚酯纖維內(nèi)增強型高性能機TPO防水卷材。

2 智能防水卷材熱合機的特點

2.1 智能控制

智能防水卷材熱合機采用一套先進的分散控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成了多項智能化功能，以提升設(shè)備的性能和用戶體驗，其操作面板如圖2所示。

圖2 智能防水卷材熱合機操作面板Fig.2 Operation Panel of Intelligent Waterproof Roll Material Heat-closing Machine

智能防水卷材熱合機具備出色的系統(tǒng)容錯能力，自動檢測和糾正錯誤，確保操作的安全性和穩(wěn)定性。其還具備供電系統(tǒng)切換功能，在主電源故障時自動切換到備用電源，保證連續(xù)工作，避免生產(chǎn)中斷和數(shù)據(jù)丟失。而模塊化設(shè)計提供高可維護性，只需更換故障模塊而不必整體維修，降低維護時間和成本。配備系統(tǒng)重置能力，方便重新配置設(shè)備或處理異常情況。其控制系統(tǒng)還能計算和統(tǒng)計輸入輸出點接入率和完好率，幫助優(yōu)化生產(chǎn)過程，提高效率和質(zhì)量。優(yōu)秀的實時性能保證快速響應(yīng)傳感器數(shù)據(jù)，實時調(diào)整熱風(fēng)溫度和運行速度，確保熱合過程準(zhǔn)確穩(wěn)定，提升產(chǎn)品質(zhì)量和一致性。

2.2 高效穩(wěn)定

智能防水卷材熱合機采用高品質(zhì)組件和材料，確保在高溫環(huán)境下可靠長時間工作，實現(xiàn)熱量和風(fēng)量最大化。其配備的發(fā)熱絲具有卓越性能，在高溫環(huán)境下長時間工作且不損壞，確保設(shè)備穩(wěn)定性和持久性。耐高溫陶瓷和涂銀端子高效傳遞和分散熱量，最大程度利用熱量和風(fēng)量，實現(xiàn)有效熱熔焊接。其防燙保護功能是通過隔熱材料和熱隔離設(shè)計，保障操作人員和周圍環(huán)境安全和提高熱熔焊接質(zhì)量和施工效率。

2.3 定位準(zhǔn)確

智能防水卷材熱合機利用動態(tài)過程激光掃描定位技術(shù)，簡化了復(fù)雜的計算和匹配過程。該技術(shù)能夠?qū)崟r獲取機器運動軌跡信息，通過考慮各種干擾因素，實現(xiàn)精確的導(dǎo)向系統(tǒng)，這確保機器在焊接過程中始終沿直線行走，最大程度減少工人可能引起的質(zhì)量問題。動態(tài)過程激光掃描定位技術(shù)快速且準(zhǔn)確地估計機器位置，避免了傳統(tǒng)技術(shù)中數(shù)據(jù)繁瑣的處理過程。

3 TPO防水層智能施工技術(shù)

3.1 防水卷材鋪設(shè)工藝要點

為了確保高效的防水工程，選擇采用了1.5 mm厚TPO防水卷材，其具有出色的防水性能和耐用性。在進行卷材安裝之前，有一系列關(guān)鍵步驟和注意事項需要遵循，以確保最佳的施工質(zhì)量和長期可靠的防水效果。

⑴在安裝之前，必須仔細(xì)檢查基層縫隙，確保接縫縫隙均勻無錯位。這一步驟的重要性不可忽視，因為只有當(dāng)接縫縫隙均勻且沒有錯位時，卷材才能與基層緊密連接，避免空鼓和漏水問題的出現(xiàn)。防水卷材在施工前應(yīng)進行精確放樣，最大限度地減少接頭的數(shù)量，接頭間應(yīng)當(dāng)相互錯開至少500 mm，平行于屋脊的搭接縫應(yīng)順流水方向搭接，垂直于屋脊的搭接縫應(yīng)順年最大頻率風(fēng)向搭接。

⑵卷材的鋪設(shè)應(yīng)按照流水坡度的反方向，自下往上進行，鋪設(shè)方向還垂直于屋面坡度方向。這樣的鋪設(shè)方式可以確保卷材與基層有效連接，并減少空鼓的風(fēng)險。通過反方向鋪設(shè)，我們能夠更好地排水，避免積水對防水層的影響。

⑶對于當(dāng)天鋪設(shè)的卷材，最好在當(dāng)天完成接縫處理，這意味著需要在當(dāng)天鋪設(shè)的卷材上進行接縫處理，以確保接縫的密封性和耐水性。及時處理接縫可以防止水分滲入卷材之間的間隙，確保防水層的完整性。

⑷每天施工后留下的接口，必須采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo措施，避免被淋雨和受潮。這可以通過覆蓋保護或其他有效的防水措施來實現(xiàn)，以確保接口不受到外部環(huán)境的損害，從而保證防水層的可靠性。

通過采用1.5 mm厚TPO防水卷材，并嚴(yán)格按照上述步驟和注意事項進行施工，方可確保高質(zhì)量的防水效果，有效地防止漏水問題的發(fā)生，提供持久的防水保護。

3.2 防水卷材鋪設(shè)固定

在進行防水卷材的鋪設(shè)固定施工過程中，有一些重要的步驟和注意事項需要遵循，以確保施工質(zhì)量和防水效果的可靠性，其現(xiàn)場施工如圖3所示。

圖3 智能防水卷材熱合機現(xiàn)場施工Fig.3 On-site Construction of Intelligent Waterproof Roll Material Heat-closing Machine

⑴施工材料應(yīng)妥善保管。材料進場后應(yīng)放置在干燥、通風(fēng)、平整的場地上，遠(yuǎn)離明火，并避免長時間的日曬和雨淋，以防止材料的損壞和變形。

⑵在進行卷材鋪設(shè)之前，首先需要進行卷材的預(yù)鋪。將卷材自然疏松地平鋪在保溫層上，然后平整順直地放置約30 min，并根據(jù)屋面的構(gòu)造情況進行適當(dāng)?shù)募舨?，以確保卷材的合適鋪設(shè)。

⑶卷材的固定采用專用基層膠粘劑進行固定。在粘結(jié)卷材之前，必須確保找平層充分干燥?？梢酝ㄟ^測試找平層的含水率來確認(rèn)其干燥程度，一般要求含水率不超過8%。同時，也可以進行簡易的測試方法，將1 m2的卷材平鋪在找平層上，經(jīng)過3～4 h 后揭起，如果卷材和找平層上沒有水印，則可以進行施工。

⑷在防水卷材的鋪設(shè)過程中，要求鋪設(shè)必須平整，減少折皺。首先，將要鋪設(shè)的卷材翻轉(zhuǎn)約2 m 長度，然后用滾刷均勻涂刷專用基層膠粘劑在卷材的背面（黑色面）。需要焊接的卷材邊緣部位不需要涂刷基層膠粘劑。如果卷材放置時間過長或被污染（如灰塵、水跡、腳印等），則需要使用卷材清潔劑進行清洗，并等待清潔劑完全干燥后再涂刷基層膠粘劑。

⑸在屋面大面積的鋪設(shè)中，可以使用智能防水卷材熱合機將兩層卷材的沒有涂刷基層膠粘劑的邊緣位置進行焊接，有效焊接寬度為3.5～4.0 cm。自動焊機的壓力應(yīng)在500～550 N 左右，溫度為500～550 ℃，焊接速度為1.5～2.0 m/min，具體的參數(shù)會根據(jù)現(xiàn)場條件（如溫度、濕度）進行調(diào)整。

4 結(jié)語

廈門某新建高鐵站站房工程屋面具有較大的跨度和高低差，整體呈現(xiàn)出獨特的“大波浪”造型，并采用多組合式屋面銜接，展現(xiàn)出鮮明的風(fēng)格。為了應(yīng)對這樣復(fù)雜的屋面結(jié)構(gòu)，采用智能防水卷材熱合機在整體屋面防水施工中起到了至關(guān)重要的作用，以下是對本技術(shù)有益效果的總結(jié)：

⑴極大地提高了屋面防水施工的質(zhì)量和效率。由于智能防水卷材熱合機具備精準(zhǔn)的控制和定位能力，可以準(zhǔn)確地進行拼接和焊接操作，避免了人工可能引發(fā)的誤差和不規(guī)范操作。

⑵智能防水卷材熱合機能夠在復(fù)雜的屋面結(jié)構(gòu)中自主爬行，并根據(jù)需要進行熱風(fēng)拼接，確保每個區(qū)域都得到適當(dāng)?shù)募訜岷瓦B接，有效降低了屋面漏水的風(fēng)險。

⑶體現(xiàn)了綠色、環(huán)保、節(jié)能和高效的建筑施工理念。通過智能防水卷材熱合機的自動化操作，可以減少對人力資源的需求，降低施工過程中的能耗和廢料產(chǎn)生，實現(xiàn)了綠色和環(huán)保施工，提高了施工效率。