虹吸式雨水排水系統施工技術和質量控制

王 俊

(山西四建集團有限公司第八分公司，山西 太原 030012)

虹吸式雨水排水系統施工技術和質量控制

王 俊

(山西四建集團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的工作原理及工藝流程，著重對測量計算、管道預制、定位放線、支架制作安裝等施工技術進行了闡述，并說明了其質量控制措施，對其他類似工程施工具有借鑒作用。

虹吸排水，工藝流程，施工技術

1 工程概述

山西新華印業園區綜合車間位于山西省晉中市經濟技術開發區民營科技園內，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)，框架結構、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，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完工一年來， 在經歷數次降雨降雪考驗后，業主單位、參建各方和質量監督部門均認為排水效果良好，工程質量優良，達到了使用功能要求。

2 工作原理和功能特點

1)工作原理。虹吸式屋面雨水排水系統利用建筑屋面與排水管最低處的高差所產生的水頭，經過設計調節、分配、平衡管網的壓力和水流速度，使系統中管道充滿水產生虹吸現象快速排放雨水，是一種多水斗壓力雨水排水系統，雨水力學原理為伯努里方程。該系統主要工作原理是通過虹吸系統設計，在降雨初期，屋面雨水溝內水高度未超過雨水斗高度時，整個排水系統工作狀況與重力流排水系統相同；當降雨持續時，屋面排水溝內雨水高度超過防漩流雨水斗時，雨水斗控制雨水流量和調節水流減少漩渦，大量減少雨水進入管道系統時夾帶的空氣量，使雨水在排水管道系統中保持滿流狀態，在建筑屋面與排水管最低處的高差所產生的雨水勢能，在雨水連續流經懸吊平管轉入立管跌落形成虹吸并在該處管道內呈現最大負壓，屋面雨水在管道內負壓下以較高的流帶排放。2)功能特點。虹吸式屋面雨水排水系統和傳統重力式雨水排水系統相比較有許多優點，虹吸式排水系統管道中的水為滿管水流，排水速度極快；水平管水平安裝無需坡度，節省了安裝空間；可以數個雨水口共用一根排水管，只需要很少的雨水斗和雨水立管；系統的管材選用高密度聚乙烯HDPE管材，經久耐用，重量輕、有彈性抗沖擊、材質穩定耐腐蝕、管道熱脹冷縮率低。

3 工藝流程和施工技術

3.1 工藝流程

工藝流程：測量計算→預埋預留→管道預制→放線定位→支架制作安裝→管道安裝→雨水斗安裝→灌水試驗。

3.2 施工技術

1)測量計算。按照施工圖紙結合專項方案及工藝標準的要求進行現場測量，計算各種管道材料、構件和配件的規格、數量，以及滿足工程質量和進度所需要的各類機具設備，作業平臺及安全勞保用品，做好各項準備工作。

2)預埋預留。雨水斗孔在屋面結構上施工時預留孔洞，在管道穿過樓板時設置鋼套管，鋼套管應高出樓面50 mm，管道穿過地下室外墻及地下構筑物時在墻上預留防水套管。金屬管卡、吊架與管道之間應采用橡膠墊等軟物墊襯，立管底部的彎頭或三通處設支墩或與墻柱用支架固定。

3)管道預制。高密度聚乙烯HDPE管道的連接一般采用熱熔焊連接方式。管道焊接前用專用旋刀設備對管口進行切削、清潔表面，使管材焊接端呈平行的對接平面。施焊前將管材固定在熔焊機的夾具上，調整緊固對口的夾具使管材外徑重合校準對中使焊縫軸向差異誤差不大于1 mm。嚴格按管材生產廠家推薦的溫度、界面壓力和時間要求來給管材端面加熱，當管材端面加熱到規定的溫度和規定的時間后，移開加熱工具，按規定的壓力將熔融的端面對接到一起，使對接端面的材料相互混合形成一個均勻凸緣接頭，錯邊不宜大于壁厚的10%。焊接的管接頭應在規定的壓力下保持固定，直至充分冷卻到所需的強度方可松開。過程中要注意根據天氣情況，確定焊接升溫時間及焊接時間。

4)放線定位。在安裝部位周圍結構上如樓板、梁及柱表面上彈出支架及管道的中心線、水平線，吊桿、支架的定位線，以及管道走向變化時的轉向線，安裝時嚴格以線控制，如有些地方不好在結構上彈線，可采用掛線、垂線及使用激光儀器等方法控制，使安裝后的管道橫平豎直、錯落有致，管件及配件間距勻稱、整齊美觀。

5)支架制作安裝。水平管采用吊桿加方鋼導軌、滑動管卡固定方式，立管采用型鋼支架加管卡固定方式，構件均為鋼質鍍鋅材質。吊桿選用φ12圓鋼，間距控制在2.0 m以內；方鋼導軌選用50×50×3型，專用滑動管卡間距為10倍管直徑長度，且每隔5 m設固定管卡；立管管卡間距為15倍管直徑長度，且每隔6 m設固定管卡。 在管道轉向處需做型鋼固定支架，當方鋼導軌與頂棚的距離超過500 mm時，需每隔10 m間距做型鋼固定支架，如方鋼間斷，需要在導軌端頭安裝兩個錨固管卡。出樓入室外之前須設一個固定點。如果管道在室外安裝經常處于陽光照射下，Y型三通處增加一個固定點；較大直徑的管徑，當兩個Y型三通之間的距離超過3 000 mm時，須增加至少兩個緊固點 。 雨水斗和水平管接入立管的地方須有緊固點。導向管卡：當管徑不小于125 mm時，每隔1 000 mm需有一個緊固點，管道井內層高不大于5 m，中間做一個支架，支架高度2.0 m；層高大于5 m，做兩個支架。室外埋地管道施工時管底做100 mm厚砂基礎，用素土回填，回填土中無大顆粒堅硬石塊雜質，當回填到管頂上方100 mm以上后進行人工夯實回填施工，當回填厚度不小于300 mm時方可采用機械回填夯實。對于室外道路下的埋地管，管頂埋設深度必須大于當地冰凍線，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氧樹脂膠粘劑，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，用微膨脹細石混凝土將管道四周與井壁縫隙填實后再抹防水砂漿兩遍。

6)雨水斗安裝。 屋面防水施工完成后，要及時清除屋面上的雜物，在確認雨水管道暢通后，再進行安裝。雨水斗分兩部分安裝，先安裝落水口和防水壓板，再安裝導流器和導流罩。雨水斗邊緣須低于屋面樓板10 mm～20 mm,與結構接觸部位用剛性防水料壓實，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)管道系統灌水試驗，按照《虹吸式屋面雨水排水系統技術規程》要求采用灌水試驗，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密，從雨水斗處注入清水,系統灌注至水面與天溝底面相平，經1 h后，檢查管道及水口，不滲不漏則合格。較長的管道也可采用分段試驗的辦法進行。

4 質量要求和保證措施

1)虹吸雨水管道安裝的質量檢驗嚴格按照GB 50242-2002建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規范要求進行。

其他質量檢查項目按有關規范及工藝標準要求進行。室內排水和雨水管道安裝的允許偏差和檢驗方法見表1。

表1 室內排水和雨水管道安裝的允許偏差和檢驗方法

2)嚴格按照設計圖紙和施工規范要求編寫專項施工方案，明確工藝流程，質量控制要點和目標，在開工前進行技術交底，嚴格執行三檢制，實行質量一票否決制，每道工序由質檢員跟蹤檢查，發現問題及時糾正，達到要求后方可進行下道工序。嚴把材料進場關，不合格產品不允許進場使用。對原材料和構配件按規定進行取樣、試驗和檢驗，合格后方能使用。 選配事業心強，經驗豐富的施工人員，建立管理型的QC小組，圍繞工程質量目標，根據質量薄弱環節，確定質量管理點，按照管理點組成各種形式的管理小組，開展PDCA循環，以提高質量管理水平。 堅持“樣板先行制”“掛牌作業制”、 采取“護、包、蓋、封”等措施，做好成品保護工作。 施工中形成的各項施工管理資料、質量保證資料、質量評定資料均應做到詳細真實，能夠準確反映工程實際情況，并確保與工程同步，同時要滿足竣工交驗的要求。 抓好新技術、新工藝等重要環節的資料積累，形成影像資料，為申報優質工程做好準備。

[1] GB 50242-2002，建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規范[S].

[2] CJ/T 245-2007，虹吸雨水斗[S].

[3] GB 50015-2003，建筑給水排水設計規范[S].

[4] CECS 183∶2005，虹吸式屋面雨水排水系統技術規程[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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