虹吸式雨水排水系統(tǒng)施工技術(shù)和質(zhì)量控制

王 俊

(山西四建集團(tuán)有限公司第八分公司，山西 太原 030012)

虹吸式雨水排水系統(tǒng)施工技術(shù)和質(zhì)量控制

王 俊

(山西四建集團(tuán)有限公司第八分公司，山西 太原 030012)

介紹了屋面虹吸式雨水排水系統(tǒng)的工作原理及工藝流程，著重對(duì)測(cè)量計(jì)算、管道預(yù)制、定位放線(xiàn)、支架制作安裝等施工技術(shù)進(jìn)行了闡述，并說(shuō)明了其質(zhì)量控制措施，對(duì)其他類(lèi)似工程施工具有借鑒作用。

虹吸排水，工藝流程，施工技術(shù)

1 工程概述

山西新華印業(yè)園區(qū)綜合車(chē)間位于山西省晉中市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)民營(yíng)科技園內(nèi)，該工程總建筑面積41 482 m2(其中地下建筑面積10 273 m2，地上建筑面積31 209 m2)，框架結(jié)構(gòu)、地下1層、地上3層，建筑總高度21.20 m。屋面匯水面積16 533 m2,屋面排水采用13套虹吸式雨水排水系統(tǒng)，共使用管徑De75～De250的高密度聚乙烯HDPE 管材15 000余米，11套TY56型虹吸雨水斗，23套TY90型虹吸雨水斗。屋面虹吸式雨水排水系統(tǒng)完工一年來(lái)， 在經(jīng)歷數(shù)次降雨降雪考驗(yàn)后，業(yè)主單位、參建各方和質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)均認(rèn)為排水效果良好，工程質(zhì)量?jī)?yōu)良，達(dá)到了使用功能要求。

2 工作原理和功能特點(diǎn)

1)工作原理。虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)利用建筑屋面與排水管最低處的高差所產(chǎn)生的水頭，經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)、分配、平衡管網(wǎng)的壓力和水流速度，使系統(tǒng)中管道充滿(mǎn)水產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象快速排放雨水，是一種多水斗壓力雨水排水系統(tǒng)，雨水力學(xué)原理為伯努里方程。該系統(tǒng)主要工作原理是通過(guò)虹吸系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在降雨初期，屋面雨水溝內(nèi)水高度未超過(guò)雨水斗高度時(shí)，整個(gè)排水系統(tǒng)工作狀況與重力流排水系統(tǒng)相同；當(dāng)降雨持續(xù)時(shí)，屋面排水溝內(nèi)雨水高度超過(guò)防漩流雨水斗時(shí)，雨水斗控制雨水流量和調(diào)節(jié)水流減少漩渦，大量減少雨水進(jìn)入管道系統(tǒng)時(shí)夾帶的空氣量，使雨水在排水管道系統(tǒng)中保持滿(mǎn)流狀態(tài)，在建筑屋面與排水管最低處的高差所產(chǎn)生的雨水勢(shì)能，在雨水連續(xù)流經(jīng)懸吊平管轉(zhuǎn)入立管跌落形成虹吸并在該處管道內(nèi)呈現(xiàn)最大負(fù)壓，屋面雨水在管道內(nèi)負(fù)壓下以較高的流帶排放。2)功能特點(diǎn)。虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)和傳統(tǒng)重力式雨水排水系統(tǒng)相比較有許多優(yōu)點(diǎn)，虹吸式排水系統(tǒng)管道中的水為滿(mǎn)管水流，排水速度極快；水平管水平安裝無(wú)需坡度，節(jié)省了安裝空間；可以數(shù)個(gè)雨水口共用一根排水管，只需要很少的雨水斗和雨水立管；系統(tǒng)的管材選用高密度聚乙烯HDPE管材，經(jīng)久耐用，重量輕、有彈性抗沖擊、材質(zhì)穩(wěn)定耐腐蝕、管道熱脹冷縮率低。

3 工藝流程和施工技術(shù)

3.1 工藝流程

工藝流程：測(cè)量計(jì)算→預(yù)埋預(yù)留→管道預(yù)制→放線(xiàn)定位→支架制作安裝→管道安裝→雨水斗安裝→灌水試驗(yàn)。

3.2 施工技術(shù)

1)測(cè)量計(jì)算。按照施工圖紙結(jié)合專(zhuān)項(xiàng)方案及工藝標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，計(jì)算各種管道材料、構(gòu)件和配件的規(guī)格、數(shù)量，以及滿(mǎn)足工程質(zhì)量和進(jìn)度所需要的各類(lèi)機(jī)具設(shè)備，作業(yè)平臺(tái)及安全勞保用品，做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。

2)預(yù)埋預(yù)留。雨水斗孔在屋面結(jié)構(gòu)上施工時(shí)預(yù)留孔洞，在管道穿過(guò)樓板時(shí)設(shè)置鋼套管，鋼套管應(yīng)高出樓面50 mm，管道穿過(guò)地下室外墻及地下構(gòu)筑物時(shí)在墻上預(yù)留防水套管。金屬管卡、吊架與管道之間應(yīng)采用橡膠墊等軟物墊襯，立管底部的彎頭或三通處設(shè)支墩或與墻柱用支架固定。

3)管道預(yù)制。高密度聚乙烯HDPE管道的連接一般采用熱熔焊連接方式。管道焊接前用專(zhuān)用旋刀設(shè)備對(duì)管口進(jìn)行切削、清潔表面，使管材焊接端呈平行的對(duì)接平面。施焊前將管材固定在熔焊機(jī)的夾具上，調(diào)整緊固對(duì)口的夾具使管材外徑重合校準(zhǔn)對(duì)中使焊縫軸向差異誤差不大于1 mm。嚴(yán)格按管材生產(chǎn)廠家推薦的溫度、界面壓力和時(shí)間要求來(lái)給管材端面加熱，當(dāng)管材端面加熱到規(guī)定的溫度和規(guī)定的時(shí)間后，移開(kāi)加熱工具，按規(guī)定的壓力將熔融的端面對(duì)接到一起，使對(duì)接端面的材料相互混合形成一個(gè)均勻凸緣接頭，錯(cuò)邊不宜大于壁厚的10%。焊接的管接頭應(yīng)在規(guī)定的壓力下保持固定，直至充分冷卻到所需的強(qiáng)度方可松開(kāi)。過(guò)程中要注意根據(jù)天氣情況，確定焊接升溫時(shí)間及焊接時(shí)間。

4)放線(xiàn)定位。在安裝部位周?chē)Y(jié)構(gòu)上如樓板、梁及柱表面上彈出支架及管道的中心線(xiàn)、水平線(xiàn)，吊桿、支架的定位線(xiàn)，以及管道走向變化時(shí)的轉(zhuǎn)向線(xiàn)，安裝時(shí)嚴(yán)格以線(xiàn)控制，如有些地方不好在結(jié)構(gòu)上彈線(xiàn)，可采用掛線(xiàn)、垂線(xiàn)及使用激光儀器等方法控制，使安裝后的管道橫平豎直、錯(cuò)落有致，管件及配件間距勻稱(chēng)、整齊美觀。

5)支架制作安裝。水平管采用吊桿加方鋼導(dǎo)軌、滑動(dòng)管卡固定方式，立管采用型鋼支架加管卡固定方式，構(gòu)件均為鋼質(zhì)鍍鋅材質(zhì)。吊桿選用φ12圓鋼，間距控制在2.0 m以?xún)?nèi)；方鋼導(dǎo)軌選用50×50×3型，專(zhuān)用滑動(dòng)管卡間距為10倍管直徑長(zhǎng)度，且每隔5 m設(shè)固定管卡；立管管卡間距為15倍管直徑長(zhǎng)度，且每隔6 m設(shè)固定管卡。 在管道轉(zhuǎn)向處需做型鋼固定支架，當(dāng)方鋼導(dǎo)軌與頂棚的距離超過(guò)500 mm時(shí)，需每隔10 m間距做型鋼固定支架，如方鋼間斷，需要在導(dǎo)軌端頭安裝兩個(gè)錨固管卡。出樓入室外之前須設(shè)一個(gè)固定點(diǎn)。如果管道在室外安裝經(jīng)常處于陽(yáng)光照射下，Y型三通處增加一個(gè)固定點(diǎn)；較大直徑的管徑，當(dāng)兩個(gè)Y型三通之間的距離超過(guò)3 000 mm時(shí)，須增加至少兩個(gè)緊固點(diǎn) 。 雨水斗和水平管接入立管的地方須有緊固點(diǎn)。導(dǎo)向管卡：當(dāng)管徑不小于125 mm時(shí)，每隔1 000 mm需有一個(gè)緊固點(diǎn)，管道井內(nèi)層高不大于5 m，中間做一個(gè)支架，支架高度2.0 m；層高大于5 m，做兩個(gè)支架。室外埋地管道施工時(shí)管底做100 mm厚砂基礎(chǔ)，用素土回填，回填土中無(wú)大顆粒堅(jiān)硬石塊雜質(zhì)，當(dāng)回填到管頂上方100 mm以上后進(jìn)行人工夯實(shí)回填施工，當(dāng)回填厚度不小于300 mm時(shí)方可采用機(jī)械回填夯實(shí)。對(duì)于室外道路下的埋地管，管頂埋設(shè)深度必須大于當(dāng)?shù)乇鶅鼍€(xiàn)，管道與檢查井的連接，管道與砌磚或混凝土檢查井連接采用中介層做法，具體做法為:用毛刷或棉紗從管道外壁伸入井壁的部位清理干凈，然后均勻地刷一層環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑，緊接著在上層撒一層干燥粗砂，等固化10 min～20 min，形成表面粗糙的中介層，用微膨脹細(xì)石混凝土將管道四周與井壁縫隙填實(shí)后再抹防水砂漿兩遍。

6)雨水斗安裝。 屋面防水施工完成后，要及時(shí)清除屋面上的雜物，在確認(rèn)雨水管道暢通后，再進(jìn)行安裝。雨水斗分兩部分安裝，先安裝落水口和防水壓板，再安裝導(dǎo)流器和導(dǎo)流罩。雨水斗邊緣須低于屋面樓板10 mm～20 mm,與結(jié)構(gòu)接觸部位用剛性防水料壓實(shí)，柔性防水材料伸入落水口邊緣不小于30 mm,用防水蓋板壓好，緊固好螺絲，再用防水密封膏封邊密封。雨水斗安裝要水平牢固，與管道連接牢固密封不漏。

7)管道系統(tǒng)灌水試驗(yàn)，按照《虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》要求采用灌水試驗(yàn)，灌水高度至每根立管上部的雨水斗。將雨水管排出口封堵嚴(yán)密，從雨水斗處注入清水,系統(tǒng)灌注至水面與天溝底面相平，經(jīng)1 h后，檢查管道及水口，不滲不漏則合格。較長(zhǎng)的管道也可采用分段試驗(yàn)的辦法進(jìn)行。

4 質(zhì)量要求和保證措施

1)虹吸雨水管道安裝的質(zhì)量檢驗(yàn)嚴(yán)格按照GB 50242-2002建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范要求進(jìn)行。

其他質(zhì)量檢查項(xiàng)目按有關(guān)規(guī)范及工藝標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行。室內(nèi)排水和雨水管道安裝的允許偏差和檢驗(yàn)方法見(jiàn)表1。

表1 室內(nèi)排水和雨水管道安裝的允許偏差和檢驗(yàn)方法

2)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙和施工規(guī)范要求編寫(xiě)專(zhuān)項(xiàng)施工方案，明確工藝流程，質(zhì)量控制要點(diǎn)和目標(biāo)，在開(kāi)工前進(jìn)行技術(shù)交底，嚴(yán)格執(zhí)行三檢制，實(shí)行質(zhì)量一票否決制，每道工序由質(zhì)檢員跟蹤檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正，達(dá)到要求后方可進(jìn)行下道工序。嚴(yán)把材料進(jìn)場(chǎng)關(guān)，不合格產(chǎn)品不允許進(jìn)場(chǎng)使用。對(duì)原材料和構(gòu)配件按規(guī)定進(jìn)行取樣、試驗(yàn)和檢驗(yàn)，合格后方能使用。 選配事業(yè)心強(qiáng)，經(jīng)驗(yàn)豐富的施工人員，建立管理型的QC小組，圍繞工程質(zhì)量目標(biāo)，根據(jù)質(zhì)量薄弱環(huán)節(jié)，確定質(zhì)量管理點(diǎn)，按照管理點(diǎn)組成各種形式的管理小組，開(kāi)展PDCA循環(huán)，以提高質(zhì)量管理水平。 堅(jiān)持“樣板先行制”“掛牌作業(yè)制”、 采取“護(hù)、包、蓋、封”等措施，做好成品保護(hù)工作。 施工中形成的各項(xiàng)施工管理資料、質(zhì)量保證資料、質(zhì)量評(píng)定資料均應(yīng)做到詳細(xì)真實(shí)，能夠準(zhǔn)確反映工程實(shí)際情況，并確保與工程同步，同時(shí)要滿(mǎn)足竣工交驗(yàn)的要求。 抓好新技術(shù)、新工藝等重要環(huán)節(jié)的資料積累，形成影像資料，為申報(bào)優(yōu)質(zhì)工程做好準(zhǔn)備。

[1] GB 50242-2002，建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[2] CJ/T 245-2007，虹吸雨水斗[S].

[3] GB 50015-2003，建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4] CECS 183∶2005，虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程[S].

Onconstructiontechniqueofhydroconerainwaterdrainagesystemanditsqualitycontrol

WANGJun

(EighthBranch,ShanxiSijianGroupCo.,Ltd,Taiyuan030012,China)

The paper introduces the working principle and craft procedure of the roof hydrocone rainwater drainage system, illustrates the construction techniques for the measurement and calculation, pipeline prefabrication, positioning and lining, and manufacturing and installation of support, and indicates its quality control measures, so as to provide some reference for similar constructions and projects.

hydrocone drainage, craft procedure, construction technique

1009-6825(2014)33-0120-03

2014-09-17

王 俊(1976- )，男，工程師

TU992

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