數據中心機房金屬屋面TPO 防水工程質量管理

李 煜（上海百通項目管理咨詢有限公司， 上海 200122）

0 引 言

某數據中心項目機房長 235.6 m、寬 50.8 m，共 8棟。其屋面結構為輕型門式剛架鋼結構，坡度為 5%。屋面板自下而上由以下板材組成：厚度為 1.0 mm 的專用鍍鋁鋅基金屬板、厚度為 0.3 mm 的白色聚乙烯膜隔汽層、厚度為 100 mm（50 mm＋50 mm 雙層錯縫）的憎水耐壓巖棉保溫板、厚度為 1.5 mm 的單層白色橫向縱向斜向三維熱塑性聚乙烯（Thermoplastic Polyolefin，TPO）防水卷材。屋面防水等級為一級。屋面防水工程規模達 10.5 萬 m2，后期要安裝光伏設備，致使每個機房有數百個光伏鋼支座（φ146 mm×916 mm 圓管立柱）預留凸出屋面，并配有天溝、女兒墻等節點防水設施。屋面跨度大，防水等級高，并且機房內設有高精密 IT 用電設備，24 h 運轉，若發生滲漏后果不堪設想。因此，機房屋面防水工程的質量控制管理對該數據中心項目機房的成功建成并交付使用至關重要。為此，筆者結合已建成數據中心項目機房屋面防水工程的質量管理實踐，闡述各個重要環節質量控制管理要點，確保機房屋面不滲、不漏，防水質量滿足設計和規范標準要求。

1 施工前質量管理

1.1 材料品牌控制

機房屋面的保溫防水系統由聚乙烯膜隔汽層、巖棉保溫板和 TPO 組成。為了控制好這 3 種材料的品牌質量，必須嚴格按照合同和圖紙的要求進行審核，必須督促施工單位提報預采購的材料品牌，必須審核材料廠家的項目業績、市場聲譽、生產能力、企業資質等是否符合要求。預約擬定的 TPO 品牌廠家進行面談，要求廠家對技術指導、產品質量出廠管理、類似項目業績、進口原材料加工及質保期限等作出承諾和保證，整理面談會議紀要并存檔。材料經品牌審核同意后方能下單采購。

1.2 技術準備

熟悉屋面防水系統圖紙上的設計方案，掌握方案中所用材料的各項設計參數，了解各項工序，為切實做好工藝管理工作和有效提高施工質量做好準備。專項方案在指導現場施工方面起到關鍵作用，是防水質量管理的重要環節。施工單位、監理單位、建設單位和設計單位就本項目的 TPO 防水專項方案多次召開專題審核論證會，對重點部位如光伏支座、女兒墻等節點防水的深化做法進行了反復研究，并細化工序。例如，現場先制作光伏立柱樣板，然后反饋制作方法、畫圖，最終成稿確定。本項目 TPO 防水專項方案操作可行、工藝合理、工序詳細且有效銜接、關鍵部位做法明確。項目管理機構將專項方案中有關技術、質量和施工方法等內容對作業班組和管理人員進行交底，明確了質量檢查的內容與方法，做到有章可循；以 TPO 防水專項方案、光伏支座等為節點深化圖紙和修改圖紙，以規范標準為依據實施質量管理，在技術上充分做好了準備工作。

1.3 TPO 防水卷材的質量控制

1.3.1 駐廠監造

TPO 防水卷材是機房屋面防水保溫系統的核心材料，建設方高度重視，要求監理單位和施工單位派人駐廠監造。根據本項目 TPO 防水卷材合同要求，其原料選用國外進口的巴塞爾顆粒。在 TPO 防水卷材生產前，駐廠監造者應核查原料的合格證明文件和海關進口貨物報關單，經核對正確無誤后現場見證進口原料進入機械加工成卷材；應檢查加工成型卷材的厚度、形狀、顏色和外觀是否滿足設計和規范要求，合格后方可允許包裝成卷、裝車貨運。運輸時要求廠家隨車附帶該批次產品的質量證明文件、型檢報告、發貨單等資料一起發往工地。監理單位編制駐廠監造報告及影像資料報建設方審核存檔。

1.3.2 取樣送檢

貨運到現場，收集完整該批次 TPO 防水卷材的質量證明文件，并見證取樣 2 塊。其中一塊存放在甲方封樣室備查；另一塊送檢，檢測 TPO 卷材最大拉力時的伸長率、撕裂強度、熱處理尺寸變化率、低溫彎折性、太陽光反射率、不透水性和厚度等參數技術指標是否符合設計圖紙和國家相關標準的要求，核對 TPO 防水卷材復試檢測報告，檢測合格后方可在工程上使用。

1.4 工序交接控制

TPO 防水系統是在鋼結構屋面金屬板上安裝的。屋面板安裝質量對屋面防水施工具有重要影響，要求屋面板與主體固定牢固，板面平整，坡度自然，無孔洞、無尖銳凸出物；要求天溝、光伏支座、女兒墻安裝牢固，陰陽角方正順直；要求屋面鋼結構各工序如設備支座等全部完成，在防水系統施工前必須組織機房屋面基層檢查驗收，驗收合格形成書面記錄各方簽字確認，然后移交給下道工序防水系統施工。

1.5 堅持樣板先行

為了更好地控制實體質量，要求作業班組制作實體樣板，樣板包含 TPO 卷材機械固定、卷材搭接焊接、光伏支座防水節點等；組織樣板舉牌驗收，驗收合格后須由各方負責人簽字確認；實體拍照存檔，后續防水作業班組以此實體為參照施工；現場培訓作業工人，明確各工藝環節的施工要求，使防水施工質量更有保障。

2 施工階段質量管理

機房屋面防水系統施工工藝流程為：基層處理→鋪貼聚乙烯膜隔汽層→機械固定巖棉保溫層→TPO 卷材預鋪裝→TPO 卷材機械固定→TPO 卷材熱風焊接→光伏支座等節點防水處理→檢查、問題整改→驗收。

2.1 基層質量控制

在聚乙烯膜鋪裝前，再次核查工序交接確認單，確定鋼結構屋面工序全部完成，避免錯漏缺導致返工。屋面板基層檢查驗收，要求保證屋面板連接平順、連續，無變形缺陷、無尖銳金屬凸出物；檢查基層垃圾、建筑材料是否清理干凈，基層檢查合格后各方簽認防水基層隱蔽驗收記錄。

2.2 聚乙烯膜隔汽層質量控制

檢查聚乙烯膜隔汽層鋪設時是否平整順直，搭接寬度要求為 80 mm，上翻高度要求為 250 mm，穿出光伏支座、女兒墻、變形立面后要求用膠帶密封。鋪設完成后應采取保護措施，以免遭受破壞，導致水汽進入保溫層，影響防水系統質量。同時，聚乙烯膜隔汽層鋪設要和保溫層、防水卷材施工有序銜接，以免發生聚乙烯膜移位、變形等質量問題。

2.3 保溫層鋪裝質量控制

保溫層鋪設沿垂直于屋面板長邊方向，應緊貼基層，鋪平墊穩；兩層保溫板應錯縫安裝且拼縫嚴密，嚴禁出現拼接縫隙。要求每塊保溫板固定 2 套專用緊固件，固定點距端邊 300 m 且等距布置，緊固件螺釘必須固定在屋面金屬板上且牢固穩定。檢查上述要點，為 TPO 防水卷材安裝質量保證創造條件。

2.4 TPO 防水卷材機械固定及熱風焊接質量控制

2.4.1 卷材機械固定質量控制要點

（1）定位與預鋪。在屋脊處布置第一條基準線，然后根據基準線及防水卷材尺寸放線，按照預先布置的基準線，將防水卷材逐一從屋面高處往低處預先鋪設，確保與放線吻合，避免鋪設歪斜。若檢查如果不符合要求，必須進行調整。

（2）檢查固定與搭接。防水卷材鋪設長邊搭接寬度為 120 mm，短邊為 100 mm，邊安裝邊跟進檢查。沿卷材長邊搭接區域安裝專用緊固件，距邊 60 mm 且固定間距≤250 mm，使緊固件置于防水層覆蓋層下。緊固件螺絲應采用沉頭設計，安裝時不能突出螺絲墊片，旋進屋面金屬板深度≥25 mm 后方可固定，并且嚴格按照設計圖紙及風荷載緊固件間距計算書明確的數據進行檢查。在對泛水或卷材周邊實施機械固定時，需采用厚度為 1.0 mm 的專用 U 型鍍鋅壓條進行加固，且 U 型鍍鋅壓條的固定間距≤250 mm。

2.4.2 卷材熱風焊接控制要點

（1）焊接設備保持完好；先試焊，調整焊機合適溫度和速度，保證焊機具有良好運轉狀態。

（2）卷材固定后，焊接需同步進行，焊接縫結合面必須干燥潔凈，卷材平整順直。

（3）卷材大面采用自動焊機焊接，細部節點或異形部位采用手持焊槍焊接。要求有效焊縫≥25 mm，焊縫嚴密，應派有經驗的熟練工人進行操作。手動焊接必須邊焊邊壓輥壓實。焊接時需旁站監督檢查，確保焊縫嚴密無漏焊，嚴格按照方案、規范和設計圖紙的要求進行施工。

（4）若在T型頭部位焊接一塊直徑≥150 mm 的防水附加卷材，則要檢查四周是否焊接嚴密。

（5）焊接完成后，用探針挑試檢查焊縫，特別是手動焊接部位要全數檢查，如發現有漏焊或跳焊部位，必須加以修復整改。

2.5 光伏支座等節點防水質量控制

施工質量是整個屋面防水系統工程成敗的關鍵。光伏支座等細部節點是防水質量的最薄弱部位，而單個機房出屋面光伏支座就有 300 個，遍布全屋面。由此可見，在整個屋面防水系統工程中，光伏支座當屬重點質量管理部位。

按照防水要求，光伏支座等細部節點應實施深化做法：現場制作實體樣板，供施工單位、監理單位、設計單位和建設單位討論；同時結合工人易施工的要求，經過 3次優化，報設計單位和建設單位審核。審核通過的光伏支座防水深化節點，如圖 1 所示。

圖1 光伏支座防水深化節點圖

根據深化節點圖，支座的保溫和卷材要做成圓弧形狀，現場工人操作水平參差不齊，施工難度較大。為了保證該節點的防水質量，組織各方現場論證，確定出屋面支座保溫材料和內外層 TPO 卷材由廠家開模定制成型，既保證了材料尺寸的統一，又減少了現場對光伏支座防水卷材立面和平面的剪裁焊接工序。先安裝內層防水卷材，再安裝保溫板，然后安裝外層防水卷材，外層通過蓋帽形狀卷材在頂部和內層卷材過渡搭接焊接，內層卷材和大面卷材搭接 100 mm 成圓形并四周焊接，外層卷材和大面卷材搭接 200 mm 成圓形并四周焊接，雙層防護，工序旁站監督不能缺少，焊縫質量嚴格檢查，確保嚴密。

光伏支座內外層卷材上端用不銹鋼鋼箍＋內置橡膠墊圈箍緊，耐候密封膠封堵密實。鋼箍上部支座鋼板四周焊接角鋼做成防雨框，頂部容易沿柱滲水，檢查收口是否封堵密實，防雨框是否焊縫飽滿嚴密，每道工序必須檢查合格。

采用滲漏真空儀對所有光伏立柱進行防水質量檢測，如不符合要求，一律返工整改，直至全部質量合格。

3 防水工程施工完成后質量管理

3.1 成品保護措施

（1）屋面防水施工完成后，成品保護也是重要檢查事項，各項措施應落實到位。

（2）屋面上所有剩余材料和建筑垃圾應清理干凈。

（3）禁止穿釘鞋的作業人員在 TPO 卷材屋面上踩踏，嚴禁施工人員抽煙扔煙頭，嚴禁堆放金屬物件或尖銳物，嚴禁拖拽硬物等，以免損傷卷材。

（4）設備安裝或避雷系統安裝時，應鋪設木板以保護卷材；接地扁鋼焊接時，底部應擱置不燃巖棉，以防焊渣燒壞卷材。

3.2 檢測和資料整理

（1）施工完成后，用探針全數對機房屋面防水卷材焊縫進行實體檢測，用滲漏真空儀對光伏立柱進行檢測，形成焊縫檢測記錄報告。

（2）進行淋水試驗，或者在大中雨水期間持續觀察，以不滲不漏為合格，形成淋水試驗檢測報告和雨水檢查記錄。

（3）組織各參建方對機房屋面防水子分部工程進行驗收，按照規范要求整理施工過程中形成的資料、檢測報告、隱蔽影像資料和試驗檢測報告，辦理屋面防水質量驗收資料存檔手續。

4 結 語

在本防水工程施工過程中，監理單位嚴格按照圖紙、節點深化、規范標準和專項方案的要求，以全程監督檢查的方式對工程質量進行把控，再加上施工單位的重視與配合，確保了材料質量可靠、技術措施合理、施工質量管理有效。機房屋面 TPO 防水設施投入使用近一年，到目前為止未出現滲漏質量問題，達到了一級防水等級目標，獲得建設單位和政府竣工驗收部門關于機房金屬大屋面防水效果質量的肯定，保障了機房精密 IT 設備的順利安裝與投產。