重慶機(jī)場T3A航站樓虹吸雨水系統(tǒng)施工

徐洲

（重慶機(jī)場集團(tuán)有限公司，重慶 401120）

重慶機(jī)場T3A航站樓虹吸雨水系統(tǒng)施工

徐洲

（重慶機(jī)場集團(tuán)有限公司，重慶 401120）

重慶機(jī)場T3A航站樓虹吸雨水系統(tǒng)在保證結(jié)構(gòu)安全的情況下，充分考慮外觀效果，將虹吸雨水立管埋設(shè)在鋼結(jié)構(gòu)混凝土柱內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了功能與美觀的完美結(jié)合。

航站樓；虹吸雨水；鋼結(jié)構(gòu)柱；施工；工程

1 工程概況

重慶江北國際機(jī)場是位于重慶市中心東北部19km的大型民用機(jī)場，也是中國民航區(qū)域性樞紐之一。但由于第1、2跑道是近距離跑道，不能獨(dú)立起降，需從根本上解決基礎(chǔ)設(shè)施不足問題，故啟動(dòng)?xùn)|航站區(qū)及第3跑道建設(shè)工程。

本工程主要新建一座50萬km2的T3A航站樓、30萬km2的綜合交通樞紐及3800m長的跑道。其中，T3A航站樓由主樓中央大廳及A、B、C、D 4條指廊組成，層數(shù)為地上4層，主樓設(shè)有兩層的地下室，整個(gè)建筑基礎(chǔ)為獨(dú)立柱基礎(chǔ)（部分為機(jī)械旋挖樁基礎(chǔ)），其結(jié)構(gòu)除屋蓋為大型鋼結(jié)構(gòu)屋蓋和屋蓋支撐立柱為鋼結(jié)構(gòu)外，其余均為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。

新建T3A航站樓屋面總匯水面積 （水平投影面積）20.6萬m2，設(shè)計(jì)重現(xiàn)期10年；其中，入口大廳屋面雨水重現(xiàn)期設(shè)計(jì)為50年 （采用的設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度再乘以1.5的系數(shù)），降雨歷時(shí)5min。虹吸雨水系統(tǒng)共設(shè)DN80—DN150雨水斗274個(gè)，雨水立管134根。

2 原理及雨水立管敷設(shè)方式

2.1 原理

虹吸雨水系統(tǒng)的技術(shù)原理就是利用建筑物的高度差形成的不同高度的水面，然后利用雨水斗設(shè)計(jì)來進(jìn)行汽水分離，進(jìn)而使水管達(dá)到溢滿的狀態(tài)，當(dāng)水量處于壓力流狀態(tài)時(shí)，就會(huì)發(fā)生虹吸現(xiàn)象［1］。虹吸雨水系統(tǒng)具有立管數(shù)量少、空間要求小、利于設(shè)計(jì)和施工、管徑小、自清等技術(shù)優(yōu)勢［2］。

2.2 敷設(shè)方式

江北國際機(jī)場T3A航站樓屋面結(jié)構(gòu)為金屬網(wǎng)架+自立鎖邊板，與屋面網(wǎng)架連接的建筑構(gòu)件有支撐幕墻的幕墻柱和支撐屋面的鋼管混凝土柱，因此屋面雨水立管可以沿幕墻柱敷設(shè)也可以沿鋼管混凝土柱敷設(shè)。

3 敷設(shè)方式比選

3.1 幕墻柱

幕墻柱位于幕墻的內(nèi)側(cè)，處于室內(nèi)空間，其上部與屋面網(wǎng)架連接，下部落在最近的樓板上。在對應(yīng)的樓板下部有結(jié)構(gòu)梁來支撐上部的幕墻柱。如雨水管靠幕墻柱明敷，需要躲開幕墻柱下部的梁，在室內(nèi)地面上就有雨水管敷設(shè)，另外由于幕墻柱不能落到一層，在幕墻柱下部的樓層仍需要尋找雨水立管的位置，或者靠墻、或者靠柱，均需要增加雨水管的轉(zhuǎn)彎，增加管道排水風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，由于屋面高低不平，造成雨水立管較多，部分幕墻柱可能需要設(shè)置2根或以上的雨水立管，也會(huì)影響美觀。因而，不采用沿幕墻柱敷設(shè)屋面雨水管的方式。

3.2 鋼管混凝土柱

幕墻內(nèi)、外均設(shè)有鋼管混凝土柱，在E區(qū)大廳區(qū)域的鋼管混凝土柱在幕墻內(nèi)，沿該區(qū)域的鋼管混凝土柱外設(shè)置雨水立管，但其一層雨水出戶管不便設(shè)置，需提前預(yù)埋，且轉(zhuǎn)彎太多，有堵塞風(fēng)險(xiǎn)。但4個(gè)指廊區(qū)域的鋼管混凝土柱均在幕墻外，可將雨水立管設(shè)置在鋼管混凝土柱內(nèi)，進(jìn)行虹吸雨水排放。

鋼管混凝土結(jié)構(gòu)柱為梭形鋼管柱，中間大，兩頭小，其內(nèi)從上到下均澆筑混凝土，柱內(nèi)還有部分加強(qiáng)肋板。

雨水立管沿鋼管混凝土柱敷設(shè)有2種方式：一種方式是設(shè)于柱外，建筑包柱；另一種方式是設(shè)于柱內(nèi)。其區(qū)別如表1。

表1 雨水管設(shè)于柱內(nèi)和柱外區(qū)別

對于堵塞問題，設(shè)于柱內(nèi)和柱外均可能發(fā)生。所以，在施工過程中需要采取封閉措施。在安裝雨水斗之前清理屋面垃圾，防止施工過程中管道堵塞；在運(yùn)行過程中，屋面上隨風(fēng)揚(yáng)起的垃圾、檢修屋面遺落的工具等可能堵塞雨水斗，需要日常采取清理措施。另外，為了更好地確保虹吸雨水系統(tǒng)，在鋼管混凝土柱內(nèi)還設(shè)置一根備用的雨水立管（提前預(yù)埋設(shè)置）。

對于泄漏問題，雨水立管設(shè)于柱內(nèi)時(shí)，焊接作業(yè)后，立即進(jìn)行焊縫檢查，并作打壓試驗(yàn)。在混凝土澆筑過程中也在管內(nèi)加壓，一旦泄漏，馬上維修。使用中埋設(shè)于柱內(nèi)的不銹鋼管道泄漏的可能性很小，即使泄漏由于包裹在鋼管混凝土內(nèi)，相當(dāng)于一根混凝土管道，不會(huì)造成不良后果。

綜上所述，在不影響建筑美觀出發(fā)，設(shè)計(jì)充分考慮對主體結(jié)構(gòu)安全無影響的前提下，雨水立管采用設(shè)在鋼管混凝土柱內(nèi)的方式。

4 施工安裝

4.1 雨水斗

虹吸雨水斗是利用虹吸原理制作而成［3］，是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，可實(shí)現(xiàn)汽水分離防止漩渦［4］。

雨水斗斗體本身位于屋面以上，為更有利于控制天溝水深，雨水斗采用了平底式設(shè)計(jì)。

（1）在減少屋面開孔尺寸（更有效地保證屋面保溫防水效果）的同時(shí)，能通過精確計(jì)算及系統(tǒng)設(shè)計(jì)有效地控制天溝的水位，并確保虹吸雨水排水系統(tǒng)在工作能力范圍內(nèi)排水安全。

（2）平底式設(shè)計(jì)可保證雨水斗安裝不易受天溝底結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響，可以降低各專業(yè)配合上的困難，保證工程施工進(jìn)度。

（3）在安裝完成后，天溝下見到的只是管道，美觀效果良好。

4.2 管道系統(tǒng)

虹吸雨水管道系統(tǒng)敷設(shè)無需坡度，節(jié)省的吊頂空間有利于其他管線的安裝［5］。本工程虹吸系統(tǒng)采用不銹鋼管材及管件，埋地部分采用HDPE虹吸排水管。不銹鋼管采用氬電聯(lián)焊（氬弧焊打底，不銹鋼焊條手工電焊對焊成型），氬弧焊打底焊接時(shí)，焊縫內(nèi)側(cè)應(yīng)充氬氣保護(hù)，不銹鋼管連接焊縫開坡口，坡口尺寸及管道焊接質(zhì)量應(yīng)符合GB 50235—1997《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》附錄B和GB 50236—1998《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的要求。焊縫外觀質(zhì)量不低于焊縫質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)（Ⅲ級標(biāo)準(zhǔn)）。焊接處做酸洗、鈍化、打磨、拋光等表面處理。埋設(shè)在混凝土柱內(nèi)不銹鋼管采用惰性氣體保護(hù)焊接，焊縫采用著色滲透法全部檢驗(yàn)，滿足Ⅱ級焊縫要求。

暗裝在結(jié)構(gòu)鋼柱或混凝土柱內(nèi)的不銹鋼管，應(yīng)在管道焊接完成后立即對焊縫進(jìn)行無損探傷，并在澆筑混凝土之前對已形成豎向體系的雨水立管進(jìn)行灌水打壓試驗(yàn)，確保該部分雨水立管不滲不漏后，方能進(jìn)行下道工序的施工。

虹吸雨水系統(tǒng)數(shù)量多且懸吊管長，對于管道穿越伸縮、沉降及抗震縫隙的地方設(shè)置補(bǔ)償器以解決結(jié)構(gòu)位移變形。

虹吸雨水系統(tǒng)在室內(nèi)吊頂內(nèi)采用，厚度20mm的防結(jié)露保溫材料斷面結(jié)合面須滿刷。兩層板材做水管保溫時(shí)，結(jié)合層需根據(jù)膠水性能情況進(jìn)行涂刷。所有拼縫處全部使用保溫膠帶。

4.3 支吊架

虹吸雨水排水系統(tǒng)支吊架系統(tǒng)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)力沖擊對管道的影響，在需要的部位需設(shè)置補(bǔ)償措施，并做固定支架。本項(xiàng)目虹吸雨水系統(tǒng)采用3種支吊架措施：水平管支架、立管支架及轉(zhuǎn)彎處加強(qiáng)型措施。明露管道支架采用不銹鋼制作，涂裝顏色與管道顏色一致。首先，支吊架安裝前，應(yīng)進(jìn)行外觀檢查，外形尺寸及形式必須符合設(shè)計(jì)要求，不得有漏焊或焊接裂紋等缺陷。其次，支吊架位置正確，安裝平整牢固，管子與支架接觸良好，一般不得有間隙。管道與托架焊接時(shí)，不得咬肉、燒穿等。管道支吊架不得隨意焊接在金屬屋架上和設(shè)備上。管道支吊架必須設(shè)置于保溫層外部，管道穿進(jìn)支、吊、托架處應(yīng)墊木。

4.4 檢查井或雨水溝

本工程虹吸式雨系統(tǒng)包括自屋面雨水斗經(jīng)雨水管穿越外墻至室外第一個(gè)雨水檢查井或雨水溝為止。由于虹吸雨水出水水流大、速度快、沖擊力強(qiáng)，其雨水檢查井或雨水溝均采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其井蓋下的井筒內(nèi)加設(shè)密封蓋板，并在井蓋或溝蓋上增設(shè)透氣孔。

5 系統(tǒng)試驗(yàn)與調(diào)試

管道應(yīng)安裝完畢，無損檢驗(yàn)合格后進(jìn)行壓力試驗(yàn)。試壓應(yīng)緩慢升壓，待達(dá)到試驗(yàn)壓力后，穩(wěn)壓10min，再將試驗(yàn)壓力降至設(shè)計(jì)壓力，停壓30min，以壓力下不降，無滲漏為合格。試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)有序地排盡存水，及時(shí)拆除盲板、限位臨時(shí)過渡段。最后，進(jìn)行整個(gè)雨水系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試。

6 結(jié)語

通過深化設(shè)計(jì)，在考慮結(jié)構(gòu)安全及美觀效果的前提下，江北國際機(jī)場T3A航站樓，將指廊區(qū)域的虹吸雨水立管埋設(shè)在位于幕墻外的鋼結(jié)構(gòu)混凝土柱內(nèi)，而主樓區(qū)域?qū)⒑缥晁⒐苎劁摻Y(jié)構(gòu)混凝土柱敷設(shè)并包封，實(shí)現(xiàn)共136個(gè)虹吸雨水系統(tǒng)的高效排水。

［1］胡利國.淺談虹吸雨水系統(tǒng)運(yùn)用與推廣［J］.工程施工，2013，12（3）：62-63.

［2］屈哲，陳澤濱.大屋面虹吸雨水排水系統(tǒng)技術(shù)［J］.建筑技術(shù)，2008，39（10）：793-795.

［3］張明剛.虹吸雨水系統(tǒng)在大屋面排水中的應(yīng)用［J］.山西建筑，2015，41（13）：132-134.

［4］封敏.大面積工業(yè)或公共建筑屋面雨水系統(tǒng)的選擇［J］.建筑施工，2005，27（7）：66-68，72.

［5］蔣小虎.虹吸壓力雨水排水系統(tǒng)研究［D］.重慶：重慶大學(xué)，2012.

（責(zé)任編輯：姜彤宇）

The siphonic rainwater drainage system construction project of Chongqing airport T3A terminal

XU Zhou
（Chongqing Airport Group Co.，LTD，Chongqing 401120，China）

Under the condition of the structure is safe，the siphon rainwater pipes of Jiangbei international airport T3A terminal were buried in steel concrete column based on the appearance was fully considering.The combination of functionality and appearance was realized perfectly.

airport terminal；siphon rainwater；steel column；construct；engineering

TV5

：B

：1672-9900（2017）02-0092-03

2017-01-04

徐 洲（1985-），男（漢族），重慶人，工程師，主要從事工程建設(shè)工作，（Tel）13983008261。