1 工程概况
北京大学肖家河教工住宅项目工程位于北京市海淀区，总建筑面积逾9×105 m2，前期施工面积逾3×105 m2，由23栋住宅楼组成，地下1层，地上8～11层不等，建筑最高32.85 m，均为坡屋面，坡度为1∶2，面层为釉S形烧结瓦Ⅰ类，防水垫层为厚2.60 mm的波形沥青防水板，保温层为厚80 mm的硬质聚氨酯板（燃烧性能B1级），H地块工程效果图如图1所示。
图1 H地块工程效果图
2 施工原理
波形沥青防水板主要成分为植物纤维及沥青，与传统防水卷材不同，它是由高温、高压压制成型，其截面呈波形。外型尺寸为2 000 mm×1 010 mm，波高24 mm，波间距48 mm（图2）。
图2 波形沥青防水板技术指标
波形沥青防水板特点在于它的“波形”及“板”，波形截面使其实现了材料的立体防水，能收集瓦片渗漏下的雨水至波谷，再经波谷流至檐口，从而大大降低了屋面渗漏的隐患。同时波形截面实现了瓦下空气的流通，大大增加了其使用寿命。板型材料则实现了其高抗压性及高承载性的功能[1,2]。
波形沥青防水板构造层次为块瓦、挂瓦条（间距300 mm左右）、波形沥青防水板（厚2.60 mm）、保温或隔热层、钢筋混凝土屋面板。屋面施工做法将保温板、波形沥青防水板、挂瓦条同时用混凝土钉固定于屋面结构之上，深入基层不小于40 mm，然后挂瓦（图3）。
图3 波形沥青防水板屋面系统构造示意
3 波形沥青防水板的特点
1）屋面构造简单，综合造价低。波形沥青防水板可用于绝大部分瓦屋面。与传统屋面相比减少了近一半的工序，综合造价显著降低。
2）操作简单，施工周期短。波形沥青防水板完全采用干作业，直接将防水板干铺在屋面之上即可，大大提高了工程的施工速度。通常1 000 m2的屋面仅需要2周时间即可全部完成。
3）防水性能高。其波形截面集材料防水和构造防水于一身，颠覆了传统防水“以防为主”的特点，实现了“以排为主、以防为辅”的防水功能。
4）安全承载性高。普通的防水卷材极容易被硬物戳穿，造成雨水渗漏隐患，波形沥青防水板以其高达20 kPa的抗压强度，具有很强的抗踩踏、抗冲击能力，为施工提供了坚固的工作界面，可实现普通小推车及操作工人在上面自由行走[3,4]。
4 施工重、难点分析及对策
4.1 大坡度坡屋面波形沥青防水板体系整体下滑的控制
由于屋面坡度较大，故因防水板体系自重而产生的下滑力也会较大，尤其是在混凝土钉打入前，整个体系与屋面结构无法很好地固定，此时产生的整体下滑力最大，为此我们提出了设置钢筋混凝土挡坎的想法，经与设计单位沟通，决定在主体结构施工时与屋面结构板一并施工，有效解决了防水板体系整体下滑的问题，同时为工人在坡屋面施工提供了安全保障（图4）。
图4 钢筋混凝土挡坎
4.2 挂瓦条间距控制
波形沥青防水板体系中对精度要求最高的是挂瓦条的间距控制，每一块屋面瓦的端部均须扣在挂瓦条上，同时每块瓦在与挂瓦条相扣处均有一个小瓦孔，此孔必须对准挂瓦条，才能保证施工时长70 mm的不锈钢自攻螺丝能够穿过该瓦孔并将屋面瓦固定在挂瓦条上，所以该体系对挂瓦条的间距要求相当高。为此我们采用了长度与挂瓦条间距相同的木间隔条来控制其间距，每施工完一排挂瓦条后及时取出木间隔条，从而保证了每排间距的统一，如图5所示。
图5 屋面瓦与挂瓦条位置示意
4.3 细部节点复杂防水控制
坡屋面细部节点繁多，波形沥青防水板铺设完成后与竖向结构之间必然存在缝隙，该缝隙节点防水若处理不好，雨水将会通过防水板下部渗透到整个屋面，而屋面结构层上无其他防水材料，一旦渗漏将很难修复。为此我们对每一个节点均采用柔性泛水卷材，与防水板搭接宽度不小于150 mm，与竖向结构黏结宽度不小于250 mm。在屋面瓦施工完成后还需在该细部抹一层聚合物砂浆，做到屋面防水的多重保护。
5 施工工艺流程
屋面基层处理→节点防水处理→保温层施工→弹线定位→波形沥青防水板铺设→挂瓦条安装→节点防水加强→检查验收[5-7]
6 主要施工方法
6.1 屋面基层处理
1）在保温层施工前，应先将出屋面结构板上的杂物清理干净，尤其是出屋面管的根部、屋面炮楼、天沟、檐口的阴阳角处。整体基层要达到设计要求并保证洁净，无棱角、起砂、起皮等现象，表面含水率应小于9%。
2）全面检查屋面构件的位置和数量是否与设计图纸相符，质量是否满足要求，对有缺陷的部位应及时进行校正和整修，并经监理单位验收合格后方可进行下道工序的施工，如图6所示。
图6 基层处理效果
6.2 节点防水处理
节点防水处理主要是在保温层施工前，对屋面结构节点部位进行附加防水层的保护。为了加强特殊节点部位防水的长久性，在屋面与炮楼及山墙交界处、天窗四周、出屋面风帽及管道与屋面交界处、天沟、屋脊等处，需要粘贴附加卷材，最小宽度600 mm。附加防水层均采用改性沥青防水卷材，粘贴前需先喷涂冷底子油，卷材防水施工做法同普通基础底板防水附加层做法（图7）。
6.3 保温层施工
屋面保温层采用厚80 mm硬质聚氨酯板（B1级），用DEA砂浆粘贴。保温板在铺贴时，应紧靠基层表面铺平垫稳，同时应保证保温板表面平整，保温板板材之间的缝隙用保温板边角料填塞。
图7 节点防水处理效果
硬质聚氨酯板粘贴采用点粘法，保温板与基层黏结面积不小于60%。为保证保温层的平整度，粘贴硬质聚氨酯板时，板与板之间要相互挤紧并通过挤压板底的胶黏砂浆来保证每块板的平整度，施工完成后及时清理挤出的砂浆，对于屋面不平整处禁止使用保温板碎片填充。铺贴时必须保证板与板之间错开、不得通缝。保温板宜由天沟处向屋脊处铺贴，在天沟处设置混凝土坎，与屋面结构形成整体，避免保温板整体下滑（图8）。
图8 保温板铺贴
6.4 弹波形沥青防水板安装控制线
弹线前要先大致检查保温层的平整度，弹线时直接弹在保温板上，要在平行于屋脊方向弹出水平控制线，在距离屋檐1 950 mm处弹第1道水平控制线，其他水平线以第1道水平线为基准，每隔1 900 mm弹1道直至屋脊。通过弹控制线来保证波形沥青防水板安装的精度。
6.5 波形沥青防水板铺设
1）波形沥青防水板铺设应从屋檐处开始往屋脊方向处铺设，呈“Z”字形由下至上以折线形铺设，铺设时应保证上块板压下块板。第1排波形沥青防水板按照事先弹好的控制线铺设，上端与第1道水平控制线重合，并保证凸出檐口20～30 mm的距离，防止竣工后出现“尿檐”的现象。其余各排依次按照控制线进行铺设，屋脊处的安装高度与屋脊顶部保温层平齐即可。
2）波形沥青防水板铺贴时与普通防水卷材一样也需要搭接，一般沿顺水长度方向搭接100 mm，沿横向搭接1个波形，上下2排的纵向接缝不能通缝，应错开1/3～1/2片宽度。防水板铺设遇到出屋面结构及管道等障碍物时，要采用电动切割机弹线切割，并保证切割断面的顺直度。由于波形沥青防水板采用干作业，使其在下道工序未施工时无法与结构固定，很容易造成松动滑移，如果在大风天气施工将很容易被吹翻，因此波形沥青防水板应及时进行预固定，防止滑移和被风吹落，固定件应固定在防水板的波峰处。
6.6 挂瓦条安装
1）挂瓦条必须采用符合要求的防腐木条，施工前先检查进场防腐木条的出厂合格证。挂瓦条施工间距及水平方向平整度依据屋面瓦的规格及搭接长度而定，该工程挂瓦条采用250 mm×400 mm防腐木条。在挂瓦条上钻孔时，为了保证2根挂瓦条的间距，通常使用木间隔条加以固定，挂瓦条间距为屋面瓦长度扣除上下2片瓦的搭接长度，长度通常为350 mm左右，木间隔条长度等于挂瓦条间距减去挂瓦条宽度，每施工完一排挂瓦条应及时取出木间隔条。使用冲击钻打孔时，为避免挂瓦条产生位移，应尽量脚踩挂瓦条，并尽可能使钻头与屋面垂直。钻孔时必须钻在防水板的波峰处，同时在钻头处做好限位标志，以保证钻孔的深度与螺栓长度一致。
2）冲击钻打孔完毕后用专用混凝土钉固定于屋面钢筋混凝土板上（穿透波形沥青防水板及保温板），进入混凝土屋面层不小于40 mm，注意所有混凝土钉必须钉在防水板波峰处，如钉孔位置打偏，则务必拔出，并在相邻的波峰处重新打孔，并把打偏的钉孔用自粘卷材密封好，确保不漏水。同一根挂瓦条上混凝土钉的间距控制为500 mm，陡坡或采用自重较大瓦片时，可适当减小钉的间距（图9）。
图9 挂瓦条固定
6.7 节点防水加强
与节点防水处理不同，节点防水处理是在基层清理完毕，保温层施工前施工，而节点防水加强处理则是针对波形沥青防水板与屋面结构节点的处理，另外两者加强用的防水卷材也不同[8,9]。
6.7.1 立墙泛水节点加强
立墙处附加防水应在防水板铺设完成后进行，附加卷材与防水板搭接宽度不小于150 mm，与立墙黏结尺寸不小于250 mm，附加防水卷材与立墙应满黏施工，如果外墙有保温层，可以将防水板和屋面瓦做至墙体结构层，然后做立墙保温，可以保证较好的防水效果（图10）。
6.7.2 山墙泛水节点加强
图10 立墙泛水节点
阴角部位应增设防水垫层附加层，泛水应在挂瓦条施工之前铺设，泛水上翻高度不低于250 mm（一般以屋面瓦标高计算），附加在波形防水板上的防水宽度不少于3个波形宽度，施工完成后及时将附加卷材固定好，为保证防水效果，可在山墙立面保温施工之前铺设防水板及屋面瓦至山墙基层，然后用抗裂砂浆封堵接口（图11）。
图11 山墙泛水节点
6.7.3 屋脊处防水加强
当斜脊处波形沥青防水板施工完毕后即可进行该部位的防水加强处理。采用防水卷材沿斜脊方向铺贴，沿斜脊向两侧伸出250 mm，防水卷材同时被挂瓦条固定（图12）。
图12 屋脊处防水加强节点
7 实施效果
实践证明，本施工技术在北京大学肖家河教工住宅项目施工中进行了成功应用，目前各楼栋波形沥青防水板均已全部施工完毕，整体感观效果较好。波形沥青防水板安装坚实平整，无松动现象，也未出现踩踏被破坏的现象，经淋水试验及雨天试验，屋面未出现渗漏现象，各项性能指标均符合要求（图13）[10,11]。
8 结语
图13 波形沥青防水板屋面完成效果图
本施工技术适用于绝大部分坡屋面的施工。与传统的技术相比，其所采用的波形沥青防水板体系较传统坡屋面体系减少了近一半工序，节省了大量的材料，避免了工序穿插的影响，大大提高了施工进度，对提高工程建设质量、降低工程造价、缩短施工周期等方面具有重大价值，很好地达到了业主和设计要求的效果。由于该材料是法国进口材料，材料检测执行欧盟标准，故该项目委托国家建筑工程质量监督检验中心按照欧盟标准《波纹状沥青薄板材产品规格和试验方法》进行检测，其各项性能均满足要求。随着波形沥青防水板在中国的不断应用，该技术将会进一步推动坡屋面相关规范及检测标准的更新，所以总体来说，该技术在北京大学肖家河教工住宅项目的成功应用，不仅为国内类似工程提供可借鉴的经验，也将为国内相关规范及检测标准的不断更新换代提供实践保障。
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