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海南國際會展中心異形屋面 防水、保溫、GRC飾面工程系統(tǒng)做法 宋敦清1、徐新生2、林志偉2 ( 1, 廣西青龍化學建材有限公司，廣西 南寧530007 ；2，中山市青龍防水補強工程有限公司，廣東 中山 528400 ) 【摘要】 介紹了海南國際會展中心鋼結構異形屋面防水、保溫、GRC飾面工程系統(tǒng)做法，并對防水材料、EVB保溫材料、GRC飾面材料、以及施工工藝、施工難點作了詳細的說明。 【關鍵詞】鋼結構異形屋面，防水、EVB保溫、GRC飾面材料，施工。 一、工程概況 1、海南國際會展中心工程是海南省和海口市兩級政府的重點建設項目，工程分為展覽中心和會議中心兩部分，建成后將成為海南省舉辦國際化公務和商務活動的高端服務平臺，同時也是市民和旅游者日常休閑、旅游、參觀、體育等活動的大型綜合會展中心，將是?？讵毦咛厣摹俺鞘忻?。 2、本工程屋面為不規(guī)則鋼結構異形屋面，其鋼結構工程的網架和網殼均屬雙向彎扭結構，屋頂面積約為12萬㎡，為目前世界最大的此類型屋面。屋頂最高點三十多米，最低點僅十幾米，整體呈波浪形，造型奇特美觀。但對屋面系統(tǒng)工程施工來說，存在著施工難度大，工程進度緊，質量要求高等特點。所以不但要求施工單位要材料優(yōu)良、技術過硬，而且必須具有快速施工的能力。 二、編制依據（或參考文獻） 1、《海南國際會展中心鋼結構屋面防水保溫施工技術條例》 2、《公共建筑節(jié)能設計標準》 GB50189-2005 3、《輕珠混凝土技術規(guī)程》 DBJ15-62-2008 4、《輕骨料混凝土技術規(guī)程》 JGJ51-2002 5、《玻璃纖維增強水泥外墻板》 JCT 1057-2007 6、《建筑節(jié)能工程施工質量驗收規(guī)范》 GB 50411-2007 7、《耐堿玻璃纖維網格布》 JCT841-2007 8、預制混凝土產品玻璃纖維增強水泥工廠生產控制總規(guī)則 9、中國建筑設計研究院“設計補充、更改圖紙通知單”QM/II-08-R21 三、材料及施工方法選擇 1、由于會展中心靠近海邊，受到當地海洋氣候的影響，防水層、保溫層及GRC飾面層所選材料應充分考慮到所處環(huán)境的因素，保證屋面工程安全、耐用、經濟、美觀。 2、本屋面為鋼結構異形結構，所以防水材料選用涂料；保溫隔熱材料選用青龍牌EVB保溫砂漿；GRC飾面層采用進口材料現(xiàn)場澆筑（只天窗部位采用現(xiàn)場預制構件后安裝的方法）。 3、由于屋面整體呈波浪形，整個屋面只有不到十分之一的面積是平面，其余部位都是斜面，所以本工程的施工方法必定不能采用傳統(tǒng)的澆筑方法：即用斗車裝好材料通過提升系統(tǒng)運送至屋面，再由人力推到施工位置。我公司項目部通過對現(xiàn)場實際情況的勘察、研究及結合以往的施工經驗，決定本工程的保溫層及飾面層采用專用機械噴涂作業(yè)，工作面上使用的材料均在地面攪拌，然后采用管道從地面壓力輸送至屋面，直接噴涂于施工部位，最后再由人工收抹，從而達到降低成本，加快施工速度，和保證施工質量。 四、方案確定 1、15mm厚現(xiàn)澆GRC裝飾面層，表面做無色保護劑。分隔縫投影尺寸約為1800*1800，縫寬10mm，內填耐候密封膠； 2、2mm厚聚合物水泥基復合防水涂層； 3、8mm厚抗裂砂漿層，中間壓入1層耐堿玻纖網格布； 4、130mm厚EVB保溫隔熱無機復合保溫層（導熱系數≤0.12W/m●K,干密度600kg/m3，抗壓強度≥1.5MPa）,內置16號熱鍍鋅鋼絲@50雙向鋼絲網（與鋼筋頭綁扎），分塊澆筑（投影尺寸約36003600），分隔縫寬25mm，瀝青砂填縫，縫內通長埋設排氣PVC導管（排氣口做到防倒水處理）。 5、1.5mm厚單組份聚氨酯防水涂料 6、結構鋼板（焊接鋼栓釘高120mm） 五、材料及設備介紹 （一）、單組份聚氨酯防水涂料簡介 1、材料介紹 單組份聚氨酯防水涂料是反應固化成膜的高彈性防水材料，涂刷后與空氣或基層中的水份反應后形成橡膠狀的高彈性防水涂膜?？蓮V泛應用于各種構筑物防水防潮及防腐、裝飾等工程。 2、主要特點 ① 屬反應固化型產品：涂刷后與空氣中的水份反應成型，干固后的涂膜長期浸泡在水中，不會軟化、起泡、龜裂，即不會發(fā)生物理性還原反應。 ② 真正的環(huán)保產品：涂料無溶劑揮發(fā)，固化后無毒無異味，不污染環(huán)境，且適用于食品儲存庫及飲用水工程。 ③物理力學性能優(yōu)良，具有抗拉強度高、延伸性能好、高回彈、抗疲勞、耐熱、耐寒（-40℃-95℃）、耐化學腐蝕、耐老化，能適應炎熱和寒冷地區(qū)的氣候變化。 ④具有良好的粘結性能，能與混凝土、鋼板、鐵皮等各種基面粘結牢固，可應用于各種建筑工程的防水，也可做為化工廠、電廠各種管道的防腐。 ⑤施工安全方便，一次施工可達成所需厚度，防水層整體性好，即使基面發(fā)生大的變形（膨脹或收縮），涂膜也不會剝離開裂，有利于復雜變形施工，大面積也可采用機械噴涂施工。 ⑥其它特點：a、可以在涂膜表面刷上各種顏色，涂膜基本顏色為白色，也可以根據用戶要求做成各種顏色以達到防水裝飾效果。 b、可以通過添加橡膠粉沫做成防滲漏密封劑：添加砂子做成防滑層，也可以添加輕的空心填料做成隔熱保溫涂層，且不會降低其防水能力。 c、維修容易，省時，省力，省費用。 （二）、聚合物水泥基復合防水涂料簡介 1、材料介紹 聚合物水泥基防水涂料是一種由有機液料和無機粉料復合制成的無機環(huán)保型高科技雙組份防水材料。與飾面層主材屬同一屬性材料，可保證飾面層不產生空鼓現(xiàn)象。 2、主要特點 ①、濕面施工，涂層堅韌高強，耐候性高； ②、加入顏料可做成彩色裝飾層； ③、無毒、無味，可用于食用水池的防水； ④、適用于有飾面材料外墻、斜屋面的防水，立面、斜面和頂面上施工，能與基面及飾面磚、屋面瓦、水泥砂漿等各種外層材料牢固粘結； ⑤ 、耐高溫（140℃），尤其適用于道路及橋梁防水； ⑥ 、調整配合比，可制作瓷磚粘結材料和密封材料。 （三）、青龍牌EVB保溫隔熱干粉砂漿材料簡介 1、EVB顆粒：是用無機玻璃質礦物材料，經過特殊生產工藝技術加工而成，呈不規(guī)則球狀全顆粒，內部呈多孔空腔結構，表面玻化封閉，光澤平滑，理化性能穩(wěn)定，具有質輕、隔熱、防火、耐高低溫、抗老化、吸水率小、無放射性、無污染等優(yōu)異特性，是一種新型無機輕質絕熱材料。 2、EVB保溫隔熱干粉砂漿：是采用EVB微珠、無機保溫膠結料、聚合物改性劑、高強或普通型水泥、抗裂纖維等混合生產而成的一種干粉功能性砂漿，使用時現(xiàn)場加水攪拌。 3、材料特點： ①、品質穩(wěn)定：全系列產品均采用工業(yè)化生產，對原材料進行優(yōu)化配比，嚴格控制生產程序，從根本上確保材料的一致性、穩(wěn)定性及可靠性。 ②、整體性好：隔熱保溫系統(tǒng)與基層全面粘接，形成連續(xù)無空腔整體，現(xiàn)場施工可隨意造型，特別適用于異型部位。 ③、壽命長：優(yōu)良的防火、耐水、耐候、耐凍融性能，無機材料的穩(wěn)定性可確保體系與建筑物同壽命。 ④、綜合性能好：容重輕，隔熱保溫性能好，不空鼓開裂，附著力強，粘結性好，環(huán)保無毒，是一種真正的綠色環(huán)保建材。 ⑤、施工操作方便：采用機械噴涂工藝和人工抹光工藝施工 4、EVB保溫隔熱干粉砂漿的性能指標（按GB/T20473-2006標準檢測） 檢 測 項 目 性 能 指 標 Ⅰ型 Ⅱ型 本工程設計要求 干密度（kg/m3） 240∽300 301∽400 600 漿料密度（kg/m3） ≤680 ≤880 導熱系數（w/m.k） ≤0.07 ≤0.085 ≤0.12 抗壓強度（Mpa） ≥0.2 ≥0.4 ≥1.5 抗拉強度（Kpa） ≥120 ≥120 粘結強度（Kpa） ≥100 ≥100 （四）、聚合物柔性抗裂防水砂漿材料簡介： 1、材料介紹 青龍牌聚合物柔性抗裂防水砂漿是以進口高分子聚合物改性材料和高模高彈性耐堿玻璃纖維復合而成的單組份干混料。 2、聚合物柔性抗裂防水砂漿的特性： ①、優(yōu)異的抗裂、防滲性能，耐候性能好。 ②、附著強度高，與各種墻面基材有很好的親和性。 ③、具有很好的整體抗裂效果與防滲性能，在保溫面上形成了很好的界面層，便于后序施工質量穩(wěn)定。 3、聚合物柔性抗裂防水砂漿主要性能指標： 性能名稱 指標要求 柔韌性（28d壓折比） ≤3 抗裂性 厚度5mm以下無裂紋 （五）、青龍牌GRC裝飾材料簡介： 1、材料介紹 ①、GRC是玻璃纖維強化水泥（GLASS-FIBER REINFORCED CEMENT）的簡稱，是采用低堿硫（鐵）鋁酸鹽特種水泥為膠凝主材料、以含高氧化鋯的抗(耐)堿玻璃纖維布、纖維絲為主增強材料、輔以其它配方材料，通過機械噴射、預混、鋪網抹漿、混合等工法一次噴射成型的一種高強度抗老化的復合材料 ②、本工程所使用的GRC材料是引進美國配方及原材料，針對海南高溫、高濕、臺風多發(fā)地區(qū)等氣候特點精制而成的，在國際上都是處于領先水平。 2、GRC材料的構成： ①、高強度特種水泥：要求常溫下水化生成的液相PH值低的水泥，符合《JC714標準》生產標號42.5#以上的水泥。 ②、玻璃纖維：具有耐水泥堿性蝕的含氧化鋯ZrO2成分的特種玻璃纖維。符合《JC/T572標準》生產的抗堿性玻璃纖維無捻粗紗（二氧化鋯含量16.7%）。和符合JC/T841的耐堿玻璃纖維網格布。 ③、砂：符合GB/T14684-2001標準規(guī)范之石英砂。 ④、外加劑：依據GB8076-1997標準添加。 3、GRC材料的特點： ①、28天后，抗折強度＞5Mpa 抗壓強度＞35Mpa。 ②、GRC制品中采用了抗拉強度極高的耐堿玻璃纖維作為增加材料，強度極高，達8－11Mpa。 ③、GRC制品耐沖擊性能優(yōu)越。抗沖擊強度10-25Mpa。 ④、耐久性好，抗老化：玻璃纖維在低堿水泥中安全使用期＞50年、強度半衰期＞80年。 ⑤、GRC制品中均勻分布著玻璃纖維能夠有效的防止制品的龜裂。 ⑥、GRC制品為無機材料的復合材料，阻燃、無異味、對人體及環(huán)境均無傷害，是理想的綠色建材。 4、GRC材料的物理性能指標：（可按JC/T940-2004標準的預混工藝檢測）。按1800*1800分格每500塊做組成同一受檢批，每次由同種原材料用相同工藝制成的制品送檢。 檢 測 項 目 性 能 指 標 抗壓強度MPa ≥40 抗彎極限強度MPa ≥10 （六）、EVB保溫砂漿噴涂設備簡介 1、設備介紹： 本設備是吸收國外先進技術開發(fā)研制而成的一種新型的、多功能、多用途的攪拌噴涂一體機，它由配料系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、噴射系統(tǒng)組成，一次設定可連續(xù)作業(yè)，工作效率高、適用范圍廣，可用于保溫砂漿、抗裂砂漿、GRC砂漿的噴涂作業(yè)。 2、主要特點： ①、先進的配料系統(tǒng)，計量精準、可預存多組配方，可同時對多單元的物料進配比控制。 ②、強制式攪拌系統(tǒng)，具有攪拌功力大、拌筒容量大、拌合效率高、拌合均勻、零部位不易磨損、清洗容易等特點，設計精良，安全性能高。 ③、壓力輸送系統(tǒng)和傳統(tǒng)的輸送泵有截然不同的工作原理，對粘度大、流體雜質大、輕質的材料輸送具有極大的優(yōu)勢，揚程高、輸送距離遠，應用范圍廣。 ④、特有的無密封結構，無任何泄漏，具有極強的輸送壓力并具有自清理能力，安裝維修簡單，維修費用低，操作簡單，流量可進行調節(jié)。 ⑤、特有的噴槍結構設計，噴涂流量可進行調節(jié)，適用于不同的材料，可保證霧化效果；使用過程中不堵槍，保證施工的連續(xù)性，提高工作效率；清洗簡單、容易保養(yǎng)、使用壽命長。 六、施工工藝流程 鋼結構板（焊接鋼栓釘）驗收合格 ↓ 單組分聚氨酯防水涂料攪拌 ↓ 刮涂1.5厚單組分聚氨酯防水涂料 ↓ 第一道保溫砂漿層施工（80mm厚） ↓ 鋪設16號熱鍍鋅鋼絲@50雙向鋼絲網 ↓ 第二道保溫砂漿層施工（50mm厚） ↓ 切割分格縫 ↓ 20#排汽管鋪設、填瀝青砂 ↓ ↓ 第一道抗裂砂漿層施工（4mm） ↓ 鋪耐堿網格布 ↓ 第二道抗裂砂漿層施工（4mm厚） ↓ 攪拌聚合物水泥基防水涂料 ↓ 刮涂防水涂料（分三遍施工） ↓ 鋪設GRC分隔條 ↓ 第一道GRC砂漿層施工（7mm厚） ↓ 鋪耐堿玻纖網格布 ↓ 第二道GRC砂漿層施工（8mm厚） ↓ 分隔縫耐候密封膠密封 ↓ 做無色保護劑 ↓ 驗收 七、屋面工程施工方法： （一）、施工作業(yè)安排：將本工程屋面劃分為若干個施工區(qū)，每天安排班組完成一至兩個施工區(qū)：保溫砂漿施工隊緊隨防水施工隊的作業(yè)完成面進行施工，抗裂砂漿施工隊緊隨保溫砂漿施工隊進行，第二道防水層施工隊緊隨抗裂砂漿施工隊進行，GRC飾面層施工隊隨第二道防水層后進行，環(huán)環(huán)相扣，流水作業(yè)。 施工區(qū)劃分考慮到設備的最大輸送距離，及輸送管的布置，確保每次設備安裝后都可以完成每個施工區(qū)內的施工任務，保證以最少的移動次數來完成最大的工作量，減少設備安裝時間，提高施工速度。 （二）、基面要求：在結構鋼板上鋼網殼鋼管節(jié)點或檁條對應位置焊接d8,L120mm栓釘。動力、防雷等屋面預埋管線完成并驗收合格。每道工序施工時應將基面上的灰塵、垃圾清理干將。 （三）、聚氨酯防水層施工： 1、聚氨酯防水涂料攪拌:打開容器，用手動攪拌機將容器內的聚氨酯防水涂料攪拌均勻。 2、節(jié)點部位增強處理：對屋面結構鋼板的焊接部位、落水口、天窗天溝陰陽部位先涂刷一道防水涂層做加強處理。 3、刮涂聚氨酯防水層：將攪拌均勻的防水涂料倒在施工基面上，用刮板將涂料均勻的刮涂在基面上，第一道涂刮厚度控制在0.7mm，待防水層干固后（以不粘手時為宜）涂刮第二道防水層，第二道涂刮方向與第一道相垂直。 （四）、保溫層施工： 1、輸送管道布置：根據施工面積合理布置管道，采用從高往低、從遠往近的施工方法，邊施工邊拆管。布管時立管用鋼扣固定在鋼架上，平管的接口部位用木方墊起，防止泵送材料時輸送管損壞防水層。 2、保溫材料配制：按配比設定好配料系統(tǒng)，通過配料系統(tǒng)將計量準確的材料傳送至攪拌機提升系統(tǒng)，然后進入攪拌容器中，攪拌時間為3-5min，使料漿成均勻膏狀體，然后投放至輸送設備的儲料容器中。 3、第一道保溫層施工：將攪拌好的漿料壓力輸送至屋面，用壓縮空氣噴槍噴射至預定施工區(qū)域，噴射過程中注意控制保溫層的厚度，第一層控制在80mm厚即可，不平整部位用人工刮抹平整。 4、鋪設鋼絲網：待保溫層達到一定強度，將16號熱鍍鋅鋼絲網（@50雙向鋼絲網）與栓釘綁扎（與天窗交接部位應預留搭接長度）。 5、第二層保溫砂漿施工： 鋼絲網鋪設完成后，再噴涂50 mm厚保溫砂漿覆蓋鋼絲網和栓釘，栓釘部位做成凹形，以增加GRC飾面層的粘結力。保溫層的厚度可根據預焊栓釘的高度控制。保溫層稍待干燥后，用大圓杠壓搓平，使厚度、平整度均達到設計和規(guī)范質量要求。 6、分格縫施工：在保溫層施工抹平后半小時內，按3600*3600投影間距，用寬25mm高30mm的方木條壓入保溫層內形成分格縫，待保溫層達到一定強度后，在分格縫內通長安放20mm 的排氣槽，排氣槽外包專用濾網并用碼扣固定，縫內填瀝青砂。出氣口設置在天窗側壁、天溝側壁、屋面平板處四個角上及屋面避雷針分布軸線上，出氣口伸出飾面層200mm，管口處設180度的彎管，防止雨水倒灌。 （五）、抗裂層施工：保溫層干固可上人后（12小時以后），同樣將抗裂砂漿按比例攪拌成均勻膏狀體，然后將攪拌好的漿料壓力輸送到屋面直接噴射于保溫層表面。先噴涂4mm高，隨即鋪貼一道耐堿玻纖網格布，再噴涂第二道4mm高的抗裂砂漿（高度采用在施工區(qū)域釘高度控制釘并拉線控制），表面人工收光。 （六）、聚合物水泥基防水層施工： 1、防水涂料配制：按比例將液料與粉料進行配比，液料和粉料計量以后，首先將液料倒入到膠桶內，再向桶內慢慢加入粉料，一人向桶內加入粉料，另一人開動手提式攪拌機進行攪拌，使液料和粉料充分攪拌均勻，直至桶內無團粒為止。 2、涂刷防水層：a、用毛刷將已攪拌好的防水涂料均勻涂刷在抗裂層上。 b、待第一遍干固后不粘手即可涂刷第二遍，第二遍涂刷方向應與第一遍涂刷方向相垂直，每遍涂膜厚度控制在0.7mm左右。 ｃ、在第二遍涂膜干固后，即可涂刷第三遍涂膜，每一遍涂膜涂刷方向應互相垂直。涂刷三遍以后，可達到設計厚度2 mm厚。 （七）GRC飾面層施工： 1、GRC分格縫的制作：采用聚合物水泥在防水層上直接粘貼10*15mm擠塑板分格條固定于防水面上，布置間距為1800mm*1800mm。 2、GRC飾面層施工：GRC飾面層材料按最終試驗最佳結果配比進行調配，攪拌時間為4-5min，使料漿成均勻膏狀體，然后將預混好的砂漿通泵送機的壓力輸送至屋面，并采用高強空壓噴槍連續(xù)噴射至屋面已干透的防水層上（不同材料的噴涂施工中應注意材質的不同調整輸送壓力及流量）。連續(xù)噴射到7mm壓入一層160g耐堿玻璃纖維網格布，繼續(xù)噴射邊噴射邊用扛子扛壓密實噴涂至15mm厚，緊跟其后采取人工抹壓拋光。 3、分格縫嵌縫：GRC飾面層施工結束后，將分格條內的垃圾清理干凈，內填耐候膠密封。 4、無色保護層施工：將飾面層上的垃圾清理干凈后涂刷一道無色保護層。 （八）、施工難點處理方法： a、坡度大于60度的屋面：在防水層施工完成后，搭設間距為1m*1m的防護腳手架，鋼管腳墊膠墊以防止破壞防水層。用模板做成800*800的方框分隔成塊，泵送保溫砂漿時，在輸送管口增設一臺小泵用于添加速凝劑，縮短保溫砂漿的初凝時間，防止砂漿流動。待GRC面層施工完成且具有一定強度后，采用后退法拆架，拆架后即刻修補。 b、天窗：保溫層及抗裂砂漿層施工至天窗底部，經過幾天養(yǎng)護后，在天窗側壁先鋪設一道鋼絲網，鋼絲網與平面鋼絲網綁扎搭接，后安裝根據現(xiàn)場測量預制的GRC構件，用安裝干掛法固定（用鋼筋頭將預制件與天窗結構鋼板焊接牢固，預制件之間也焊接牢固，與結構鋼板焊接部位補上防銹漆及防水層），補縫后用保溫砂漿填充密實。 八、結語：這么大面積的異形鋼結構屋面工程，在目前國內還沒有同類工程施工經驗借鑒的前提下能在短短四個月時間內完成，且不出現(xiàn)空鼓開裂現(xiàn)象，說明本工程從選材到施工的一系列過程是可行的，可為同類異形屋面工程施工提供借鑒。