虹吸滲排水防護回用系統在車庫頂板中的應用

李中雷

（山西三建集團有限公司，山西 長治 046000）

0 引言

種植屋面滲漏問題一直是建筑施工領域難以解決的通病，且設計方案多為傳統工藝，排水方式主要為過濾層、蓄水層、找坡層、隔離層等工序，傳統施工工序多、復雜，施工周期長；材料主要有鵝卵石、碎石、排水板等，材料多樣化、備料速度慢，人工成本、材料費高；無組織、無規則排水、不易收集，頂板水壓高、極易造成漏滲水現象，后期維修率高；植物根系泡水、缺水死亡等眾多問題。影響工程質量、降低了工程的使用壽命。

為了解決屋面滲漏問題，避免滲漏后期反復修補，縮短工期，降低成本，項目通過考察研究、多方論證、決定通過利用虹吸滲排水防護回用系統，代替傳統施工做法，升級工藝，實現有組織排水、防排水系統結構簡便化、隔水透氣、工序、材料減少化、系統裝配化，植物生存率高、綠色環保，符合海綿城市綠色節能建筑規范起到滲、滯、蓄、凈、用、排的作用。

虹吸滲排水防護回用系統通過高分子防護蓄水異性片收集雨水，將多余的水有組織通過滲排水管、虹吸變徑管排至觀察井，將收集水二次利用循環的系統，減少頂板滲漏水。它在排水和防水緊密結合形成一體化同時，保持土壤透氣性和透水性，保證植物根系正常生長[1]。

1 虹吸滲排水系統工作原理

此系統由滲排水管、高分子防護排水異形片自粘土工布、丙綸土工布、蓄水模塊等組成。XHSC滲排水管將車庫頂板進行網格型分區，土壤滲入水通過高分子防護蓄水異型片底端兩側透水孔匯集下滲水于滲排水槽內，通過車庫周邊排水管產生重力，當雨水不斷匯入到排水槽形成徑流狀態，末端虹吸管就會在排水某時段局部形成真空，并自動啟動虹吸效應，利用虹吸原理將排水槽中的雨水拉出，水不斷被吸入觀察井，達到降低頂板水位的目的，將以往的被動排水轉變成了現在的主動式排水，使防水和排水形成一體化、實現種植頂板從無組織排水轉變成零坡度有組織排水、定向排水。雨水沉淀后經觀察井排入收集系統內，待需要時對綠化植物進行澆灌，實現雨水循環利用[2-3]。

2 虹吸滲排水系統的技術優勢

（1）本系統可在頂板零坡度狀態下利用虹吸原理，主動將頂板積水拉出，解決車庫頂板找坡困難的問題，排水效率高，效果好。

（2）本系統整個排水層全密封，排水通道暢通，可以很好的將頂板積水順利排出，降低頂板水位，在頂板靜水壓幾乎為零的情況下，少量積水不能威脅到頂板防水層，所以本系統能解決車庫頂板滲漏難題。

（3）本系統主材產品高分子異防護排水異型片有阻根作用，并能完全隔離土壤，通過良好的施工工藝，本系統可以完全隔離種植層土壤進入排水通道，保持通道永久排水暢通，解決傳統構造排水方法1~3年就失效的問題。

（4）本系統對下滲雨水布置了有組織的排放通道，很好的解決海綿城市車庫頂板（小海綿）入滲水的排水、滯留、回收再利用的問題。

（5）本系統能減少頂板積水并可以通過透氣管對排水層補充氧氣，促進植物的生長，解決了原傳統構造做法植物容易爛根、死亡的難題。

（6）不需要設置找坡層、保護層、耐根層、隔離層，濾水層，利用排水槽將頂板網格化劃分，有組織匯集排放，且大大降低工程造價。

（7）將頂板的水有組織的排出，對防止雨水倒灌到頂板上有著重要的意義。

（8）施工非常方便，能夠有效的節省1/2的施工工期。傳統排水與虹吸排水對比如表1所示。

表1 傳統排水與虹吸排水對比

3 施工工藝

3.1 施工流程

施工流程為：基層清理、驗收→涂刷基層處理劑→鋪設防水→定位彈線、鋪設粘霸→安裝虹吸排水槽→鋪設高分子異形片→刷膠→鋪設土工布→安裝觀察管和防塵蓋→安裝虹吸管→安裝觀察井→安裝蓄水模塊→驗收→回填土。

3.2 施工要點

（1）基層清理、驗收：①基層堅實、有足夠強度，表面清潔干燥，無浮土、砂粒等污物。②基層表面平整、光滑、無松動，對于殘留的砂漿或突起物用鏟刀削平，無凹凸不平及起砂現象，基層表面平整度允許偏差為2mm。③陰陽角部位做成50mm圓弧或45°圓角。④混凝土表面裂縫采用防水砂漿修補處理，降低頂板滲漏的質量隱患。⑤基層待建設、監理單位驗收合格后，方可進入下一道工序。

（2）涂刷基層處理劑。待基層處理完成后，在基層表面用板刷涂刷一道冷底子油處理劑，保證基層與防水層的粘結力，起到封閉基面的作用。涂刷要均勻一致，愈薄愈好，不得留有空白，干燥2h后進入下一步防水鋪貼。

（3）防水卷材鋪貼。①大面積鋪設前，先在陰陽角、排水和變形集中的細部節點做附加處理。②采用熱熔法施工，應將卷材下方空氣排空，以免產生空鼓，相鄰卷材搭接寬度≥100mm。③卷材搭接部位、接縫、收頭處做重點烘烤，必須保證粘接牢固、接縫密封防水效果。

（4）定位彈線、鋪設粘霸：①根據設計深化圖紙，對粘霸位置用全站儀進行定位放線。②根據彈線位置，鋪設400mm寬雙面自粘粘霸，采用噴燈進行加熱固定粘霸。③粘霸必須平整粘貼在基層上，避免行人踩踏。

（5）安裝虹吸排水槽。按照設計要求間距將車庫頂板網格化分區，采用XHSC滲排水管縱橫方向粘霸上粘貼排水槽，排水槽規格尺寸（長×寬×高）為1004mm×190mm×80mm，壓縮性能＞525kPa。排水槽鋪設時中心應與粘霸的中心對齊，排水槽連接采用字母扣合搭接方式，排水槽鋪設牢固，兩側進行防水密封處理。

（6）鋪設高分子異型片。高分子防護排水異型片自粘土工布粘接在異型片的凸臺支點上制作而成，異型片本身具有抗壓能力、抗拉力度強，具有排水、蓄水、防水層柔性保護、緩沖的功能。排水槽之間滿鋪高分子防護排水異型片，四周通過粘霸平整粘接，形成整體密封防水效果，拼接位置用200mm粘霸粘結。

高分子防護排水異型片特殊部位的粘貼方法：①車庫頂板后澆帶位置的鋪貼，連接部位采用平縫連接原則施工。②高分子防護排水異型片在墻體位置鋪設時，應順著墻體上翻，上部邊緣處粘貼一層120mm寬粘霸密封嚴實，再用射釘槍固定，最上口用壓條密封壓扣。③在立面突出管道部位，鋪設100mm寬粘霸粘接高分子防護排水異型片，制作與管道實際尺寸的土工布，涂上膠水粘貼于高分子防護排水異型片上，防止回填時土壤進入內部破壞。④車庫頂凸起的平臺，應在平面上鋪設高分子防護排水異型片，采用平縫粘結形式連接。

（7）刷膠。使用滾刷在虹吸排水槽表面均勻涂膠，利用膠水自流平找平，按鋪設順序依次進行滾涂，涂膠要求平整、光潔、無漏涂、露底的現象。

（8）鋪設土工布。鋪設土工布應從刷膠的一端向另一端緩慢鋪設，鋪設時，工人可手持30~40cm寬圓輥輕輕滾壓刷膠部位，增加膠粘劑與土工布的浸潤性，提高粘結效果。同時應不斷調整土工布卷的走向，以免土工布偏離方向。

（9）安裝觀察管和防塵蓋。頂板四周按設計要求在排水槽預留孔上安裝觀察管，出口伸出覆土層，頂部安裝防塵蓋，高分子異型片中的雨水通過透氣觀察管的導壓作用，引導滲透水往排水槽中流動。

（10）安裝虹吸管。鋪設完成后在虹吸排水槽尾部安裝虹吸排水管，將異型片自粘土工布、虹吸排水槽和虹吸排水管連接組成PDS虹吸排水系統，利用虹吸效應將被動式排水改變為主動式排水，在零坡度的情況下將雨水快速高效的排入到地下車庫側面的蓄水灌溉系統中。蓄水灌溉系統由HCC觀察井和PPC集水籠組成，通過PDS虹吸排水系統收集的水流入到觀察井中沉淀，沉淀后的上層清水流入到外包一層0.1mm厚的HDPE防滲膜的集水箱中，在集水箱下部安裝PVC灌溉用管和增壓泵與頂板植被噴灌系統相連接，形成智能微灌溉系統，同時集水箱上部安裝φ250PVC排水管與景觀綠地PP模塊蓄水系統相連通，及時排出多雨季節蓄水及供地表植被灌溉使用。然后在蓄水箱和虹吸排水槽上部安裝HXK透氣觀察管和HTF透氣防塵蓋，安裝完后在車庫上部回填500mm的回填土并分層壓勻，壓勻后回填一層輕質種植土，并在種植土中每隔2m埋設一根φ50PVC透氣管，增加土壤透氣性，最后種植綠化植物，在保證植物生長良好的情況下最大程度減輕了車庫頂板所承受的荷載。

（11）安裝觀察井。根據圖紙設計安裝雨水濾過HCC觀察井，并與頂板出水口位置的HXG虹吸排水管相連接。

（12）安裝蓄水模塊。雨水蓄水模塊是雨水回收利用系統中的一部分，能有效的將雨水進行收集、存儲。通過雨水模塊收集到的雨水資源可以澆灑路面、澆灌綠植、水景補水等。

根據圖紙設計安裝雨水回收收集系統，雨水過濾沉淀井出水口位置的排水管相連接，并接通溢水管與市政排水管網相連接。

（13）回填土。為了防止運土車輛對排水系統的破壞，回填需要由周邊向內回填，工序如下：①在回填時先行鋪設塑料網格、無紡布，然后回填土。②第一層回填土一次性回填厚度500mm厚，蛙夯夯實后才可以在回填土上行走車輛。③分層回填，每次回填厚度可為300mm厚。④根據需要回填人工配制種植土，自然回填，不夯實。

在同一生境中，植物必然會競爭空間、養分等，甚至會產生一些次生物質，對其他植物產生不利的影響，即化感作用[20-22]。紫莖澤蘭具有較強的化感作用，其提取物能抑制多種植物的種子萌發和幼苗生長[23]。而地桃花是在紫莖澤蘭下可正常生長并表現出一定競爭優勢的一種植物。通過試驗發現，地桃花提取物在濃度為10 mg/mL時對刺莧和稗的抑制效果分別達75.70%、62.01%，但其效果比已成功研發的植物源除草劑癸酸低15%左右。可以通過活性成分分離、鑒定來提高產品效果[24]，具體原因還需要進一步深入研究。

4 虹吸滲排水系統的注意事項

4.1 成品保護

（1）已鋪設的高密度聚乙烯（HDPE）排水保護板排水層，應采取措施進行保護，嚴禁在鋪設的排水層上進行施工和運輸，并應及時進行下道工序的施工。

（2）排水層施工時要注意已經施工完成的其他成品保護。

（3）專人巡查：成品保護是防水工程成敗的關鍵，為確保防水工程達到理想的效果，對于成品保護必須特別注意，必要時派專人巡視施工現場。

（4）防護排水層保護：在防護排水層施工中或防護排水層已完成而未進行及時覆土時，是成品保護的最關鍵時期。在此其間，嚴禁任何無關人員進入現場。已鋪設的高分子防護排水異型片，應采取措施進行保護，嚴禁在鋪設的排水層上進行施工和運輸，并應及時進行下道工序的施工。已鋪設的高分子防護排水異型片應及時回填土防止其他工序對其造成破壞，如不能及時回填土的需設置隔離措施，或在已鋪設的高分子防護排水異型片上鋪設木板供人通行，嚴禁機動車以及施工機械在其上面通過。

4.2 質量保證措施

（1）搭接縫：搭接縫沒有膠連接牢固，有翹邊現象。

（2）卷材的收口：注意卷材收口處的固定，必須保證上層的無紡布整體覆蓋住排水保護板，以免土體進入排水板的空間內，阻塞排水。

（3）高分子異型片自粘土工布收口部位必須粘結牢固。

（4）高分子異型片必須同卷材之間、XHSC排水槽牢固粘接，防護排水層不得破損。

4.3 安全保證措施

（2）材料存放于專人負責的庫房，嚴禁煙火并掛有醒目警告標識和防火措施。

（3）施工人員應佩戴安全帽、穿軟底鞋、工作服，嚴禁在沒有任何防護措施的情況下違章作業。

（4）施工用電源必須配置漏電保護裝置。

（5）嚴禁在酒后作業，嚴禁亂摸、亂動非本工種的任何機械、電氣設備。

（6）其他未盡事項按相應安全技術作業要求執行。

5 結語

虹吸排水收集系統的應運而生，可以將多余的水通過虹吸排水槽有組織排放至觀察井進行二次回收利用，解決了現代建筑施工布局與傳統排水形式的差異，同時也解決了傳統排水形式在施工過程中存在的施工缺陷。它還能保持水、空氣和土壤的滲透性，保證植物根系的正常生長，便于后期的物業維護。

隨著目前國家大力提倡，不斷推進建設“海綿城市”，種植頂板虹吸排水收集系統是海綿城市建設的重要組成部分，符合節能減排的要求，滿足綠色建筑節能要求，符合現代海綿城市可持續發展理念，是目前解決種植頂板地下工程排水的最佳方案。