超高層雨水管道施工淺談

邱洋 張拓 鄒鵬程 周致成 呂建軍 姜榮成

摘? ? 要：隨著我國社會經濟的快速發展，世界經濟主體向我國的轉移，新建超高層寫字樓、酒店等物業數量的增多，隨之而來許多新問題應運而生，其中超高層雨水管道施工就是一個，而且近年各地暴雨時有發生，對高層建筑雨水施工又是一種挑戰，在施工當中既要考慮到雨水排放安全性，又要考慮到雨水排放的高效性。下面我結合我所在的沈陽華強城市金廊廣場一期工程，談一下個人的一些觀點，不足之處還望共同學習交流。

關鍵詞：超高層;雨水管道;施工

1? 工程概況及雨水系統基本概況

沈陽華強城市金廊一期工程，位于遼寧省沈陽市沈河區青年大街南側，總建筑面積14萬平方米，其中1#樓建筑高度為299.8m，2#樓建筑高度為189.5m，3#樓建筑高度為189.5m，這三棟樓均屬于超高層建筑。

本工程雨水系統均采用重力流，雨水管道材質選用機制鑄鐵排水管，連接方式為加強型卡箍連接，屋面雨水斗采用87式鑄鐵雨水斗，屋面雨水重現期設計為10年，1#樓雨水直接排放，2、3#樓雨水在六層匯總后，再通過六層立管分別排放。

2? 雨水系統理論研討、材料選擇

2.1? 屋面雨水設計重現期

由于降雨不可人為控制，雨水系統設計不安全對建筑尤其是超高層建筑的損害非常大，因此超高層建筑屋面雨水設計重現期的取值應慎重。《建筑給水排水設計規范》4.9.5條規定，重要公共建筑屋面雨水排水設計重現期不宜小于10年。本工程設計正好為10年，符合規范要求。本項目為住宅工程，如果是共建或者重點工程重現期應適當取高，應為50年或者100年。

2.2? 雨水系統、雨水斗的選擇

本工程雨水排放選用的是重力流，主要原因如下：在水力學中，管道內水的流動分為三種狀態無壓流太有壓力，和處于二者之間的過渡流態。過渡流態在某些情況下可表現為伴有壓流狀態。虹吸式屋面雨水系統，利用特殊的雨水斗進行汽水分離，使管道內充滿水，充分利用屋面的雨水與地面的落差勢能，在管道內產生局部真空，從而引發虹吸現象。同樣屋面的條件下所需的管道及雨水斗管徑小，數量少，節省空間，但系統造價高，適用于建筑面積大的屋面，而超高層屋面面積相對較小，且屋面高水，頭較大，虹吸雨水流速過大，對支架和管道造成的沖擊大，因此超高層屋面不易采用虹吸雨水系統。

本項目雨水斗選用我們通常用的87型雨水斗，材質為鑄鐵，這種雨水斗可用于半有壓雨水系統，具有良好的排水性，排水時摻氣量小，根據施工經驗及實驗分析可知，87型雨水斗的進水流量隨斗前水位上升而迅速增大。當水位上升到100mm左右時，進水量就不再增加，管道中的水流狀態也從無壓流變為有壓流。由于87型雨水斗已經經歷全國20余年的工程運行，設計安裝簡單，性能安全可靠，價格不高，超高層屋面一般都選用此系統，本項目也是如此。

2.3? 管道材質

極端情況下雨水管道可能全管滿流，雨水立管底部承受相當于超高層建筑屋面至立管底部高度的靜水壓，若管道承壓能力不足會導致水管爆管或吸癟。因此規范規定，雨水管道應采用鋼管，不銹鋼管，承壓塑料管等，其管材和接口的工作壓力應大于建筑物高度產生的靜水壓，本工程3棟樓高度分別為299.8m、189.5m、189.5m，理論上靜水壓力為3.0MPa、2.0MPa、2.0MPa。無縫鋼管、鍍鋅鋼管，鑄鐵管道均可滿足此壓力要求，但由于本工程主要功能為住宅，考慮到經濟方面的原因，鑄鐵管道單價最為便宜，安裝方式也較為便捷，且鑄鐵管道相比另外倆種材質，更耐腐蝕，更符合建筑持續發展要求。所以鑄鐵管道為本項目最好的選擇。

3? 超高層雨水系統消能措施

通過計算復核雨水勢能及消能促使的能量消耗除量，根據建筑物設備層設置，合理選取消能措施及設置消能措施安裝位置，保證系統安全、高效運行;本工程主要目的是利用管道在機電層時，管道進行轉位和增設消能彎頭，從而達到消能的目的。

管道在機電層進行管道轉位及彎頭布置如1圖所示。

消能措施施工注意事項：（1）管道在換位時，不需注意管道坡度，不得行成倒坡。（2）管道換位或者安裝消能彎頭時，必須有安裝可靠的支架進行支撐，防止因之架不能滿足支撐要求而導致管道脫落或損壞。（3）在雨水管道的消能彎頭、乙字彎其上部設置檢查口（4）柔性接口機制排水鑄鐵管道的清掃口應為橢圓形清掃蓋掩設計，清掃蓋掩應用橡膠墊圈密封，同時并最少用倆個青銅螺栓固定。（5）其他管道的清掃口按原廠配件配置，無原廠配件，可用三通口代替。（6）清掃口設置在樓板或地坪上的需與地面向平，也可用帶清掃口的彎頭配件或在排水管道前設置絲堵代替清掃口。

4? 超高層雨水管道支架

由于樓層高，雨水對豎向轉彎處沖擊較大，綜合各種情況，本工程分別在12層、27層、42層雨水豎向管道設置立管固定支架，支架材質為12#槽鋼，地面預埋鋼板生根，10#膨脹螺栓固定。在6層雨水水平管道設置聯合支架。支架材質為12#槽鋼，主體預留預埋時，在梁或頂板上預埋鋼板生根，12#膨脹螺栓固定。管道與支架用抱卡固定，管道套管之間墊橡膠墊，橡膠墊有兩個作用，其一起到減震的作用，緩解雨水水量過大造成管道的震動，及震動產生的噪音，其二防止鑄鐵管道與型鋼之間的電化學腐蝕。

5? 結束語

暴雨或特大暴雨時，對雨水管道安全、有效的排水要求極高，如果設計或施工中出現差錯，暴雨將對人員、建筑及人民財產造成嚴重的危害，因此系統性未知預測并解決雨水系統的各個薄弱的環節，才能防患于未然。本工程采取了相應的措施，成功的解決了雨水施工中一系列的難題，并總結出了大量工程施工優化經驗，實現了本工程質量、安全、進度的所有目標。但現行規范對于超高層雨水施工仍然較少，對于超高層雨水系統運轉記錄也不完善，還需在以后的項目中進一步探討研究。