虹吸式雨水排水系統施工及其質量控制

邱云勇

摘 要：本文結合某工程，對虹吸式屋面雨水排水系統施工進行介紹，并對其簡單的工作原理、工藝流程、支架制作安裝等施工技術進行分析，并闡述了在施工中的質量控制措施，為相關工程項目施工與建設提供科學的理論依據。

關鍵詞：虹吸式屋面；雨水排水系統；施工技術；質量控制措施

中圖分類號：TU823 文獻標志碼：A

某工程的建筑總面積為18000m2，其中地下建筑面積為6700m2，地上建筑面積為11300m2，該建筑結構為框架結構，建筑總高度為16.4m，地下1層，地上2層。屋面結構為鋼結構全框架，由于屋面的匯水面積大，匯水組織復雜，該建筑是市級重點工程，等級要求較高，立面要求美觀、簡潔，對屋面的雨水排水系統要求高。該屋面采用13套虹吸式雨水排水系統，采用高密度聚乙烯材料以及雨水排水設備。自目前為止該項目已經竣工一年，經過長期的環境考驗與質量考核，發現具有良好的排水效果，業主單位及相關質量監督部門認為符合使用功能的要求。

1 虹吸式雨水排水系統的工作原理和功能特點

1.1 虹吸式雨水排水系統的工作原理

該系統是利用排水管高度和屋面高度的差異所產生的水流，通過對水流速度和管網壓力進行分配、調節與平衡，使系統管道中的水體產生虹吸現象，使雨水快速排放，是多水斗壓力的排水系統。該系統的主要原理是利用伯努利原理進行系統設計，在降雨初期如屋面雨水溝中的水位高度低于雨水斗高度時，則系統的工作狀況和重力流排水系統相同，當產生持續性降雨后，屋面排水溝中的水位遠高于防旋流雨水斗，則通過對水流量雨水流量進行調節和控制的方式減少漩渦，減少流量進入管道時所帶的空氣量，使雨水在管道系統中保持滿流狀態，建筑屋面和排水管之間的高差會產生雨水勢能，雨水流經懸吊平管，轉入到立管中并產生虹吸現象，形成管道內最大負壓，在壓力作用下屋面雨水產生較高流帶排放。

1.2 虹吸式雨水排水系統的功能特點

與傳統重力式雨水排水系統相比較而言，這種新型排水系統擁有較多的功能優勢，通過在系統中采用滿管水流，排水速度快，水平管采用水平安裝的方式，也無需與傳統排水系統一樣設置爬坡度，使控件安裝成本降低。一個排水管可以支持多個雨水口，只需少量雨水立管和雨水斗，管材用高密度聚乙烯材料，具有良好的耐腐蝕性能和抗沖擊作用，重量輕，管道在不同溫度環境下熱脹冷縮率較低。

2 虹吸式雨水排水系統施工技術

虹吸式雨水排水系統的主要施工工藝流程如下：測量計算，在測量過程中是根據專項方案和設計圖紙來對施工現場的相關必備參數進行測量，并計算施工中所需材料、構件與配件的價格及總數量，以及工程所需的機具設備數量與價格等，做好施工前的準備工作。預埋預留：預埋預留工作是在建筑屋面結構施工中，應預留一定的孔洞來安裝雨水斗孔，鋼套管設置在管道和樓板之間的連接部位，通產鋼套管的高度應比樓面高。同時還要在地下構筑物和管道之間預留一定的孔洞來安裝防水套管。在橡膠墊設置中應在吊架和金屬管卡之間設置墊襯，將支墩設置在彎頭或三通處，并用支架固定。管道預制：在管道預制時通常用熱熔韓的連接方式將高密度聚乙烯管材進行連接，在焊接前通常采用旋刀設備將管口削平，將表面進行清潔，使管材的焊接端平行。在焊接前應將管材固定在熔焊機夾具上，將夾具的緊度進行調節，使管材外徑與焊縫軸向中心校準，誤差應在1mm之內。同時嚴格按照生產廠家所建議的時間要求、界面壓力和溫度來進行管材預熱，在管材斷面達到一定時間與溫度后，將加熱工具移開，并根據規定壓力與熔融斷面相對接，使對接材料相互融合成凸緣接頭。焊接管接頭應在規定壓力下保持固定，指導充分冷卻后松開。在管道預制過程中需要考慮天氣環境因素來明確焊接的溫度與時間。放線固定：放線主要是指在安裝部位的周圍結構上設置定位線，如梁柱表面、管道中心線和水平線等，包括管道走向發生變化時的轉向線，在安裝過程中需要進行嚴格控制，并采用垂線、掛線或是激光儀器等多種方式來控制線的垂直度和平衡度，保證管道安裝后錯落有致，橫平豎直，管道和配件之間整齊、間距勻稱。

支架安裝：在支架安裝中一般用吊桿或是滑動管卡來進行固定，或用鋼制鍍鋅材質構件，在管道轉向處設置型鋼固定支架，在導軌斷頭兩端安裝錨固管卡，出入樓室外設置固定點，如在室外安裝管道，需要在Y型處增加固定點，對于管徑較大的管道，在兩個Y型之間固定點的位置應大于3000m。此外，雨水斗和水平管之間還需設置緊固點，如管徑超過130mm，則應在每隔1000mm處設置緊固點，管道井內層高小于5m，將支架設置在水平管和雨水斗之間，支架高度設置應保持在3m左右，對于層高較高的建筑應采用多個支架進行固定。此外，在室外埋地管道施工中用素土回填，應確保回填土質符合其質量要求，無大顆粒堅硬石塊，回填高度應超過管頂上方高度，在符合高度要求后進行人工夯實，如回填厚度大于300mm則采用機械回填方式。而室外道路埋地管，要求埋設深度應大于當地的冰凍線。在安裝雨水斗的過程中，應首先確認雨水管道是否通暢，屋面雜質是否清除干凈。雨水斗安裝主要包括兩個部分，首先是防水壓板與落水口的安裝，其次是導流罩與導流器安裝，在雨水斗安裝中需要確保和管道連接處緊密縫合，水平牢固。最后進行管道系統灌水試驗，在試驗實施過程中應嚴格按照相關標準及規程執行，確保灌水高度與立管上部的雨水斗保持一致，嚴密封堵雨水管的排出口，在雨水斗中注入清水，使其和天溝底面相持平，觀察一小時后，管道、水口是否出現滲漏等現象。對于較長的管道可以通過分段試驗來進行檢測。

3 虹吸式雨水排水系統質量控制措施

在虹吸式雨水排水系統施工中，應按照采暖工程和建筑給排水工程的施工質量要求進行規范驗收，確保施工質量符合標準。而其他質量檢查項目應根據相關工藝標準執行。其次，在施工方案編寫過程中應根據建筑施工的相關要求及規范來編寫施工設計圖紙，在施工方案中對施工工藝流程和質量控制標準與要求進行明確，并在開工前應做好施工技術交底，確保各個施工環節及施工工序的質量得到嚴格檢查與監管，一旦在施工中發現有質量問題則需要立即進行修整，在確保無質量問題后再進行下一道工序施工。嚴格把握材料的質量，對于質量不合格的產品應嚴禁進入施工現場，對原材料和構件、配件等應按照相關規定進行采樣、檢驗與試驗，在質量合格后才能投入使用。

為嚴格保證施工質量，建立質量監管小組，小組長由具有多年相關工作經驗同時具有較高專業素質的施工人員來擔任，根據工程的質量控制目標嚴格監管施工的各道流程，尤其是加強對施工質量薄弱環節的監管力度，明確質量管理點，進行PDCA循環質量控制，提高質量管理水平。

結語

綜上所述，經過實際運行發現，虹吸式雨水排水系統的實施效果十分理想，并獲得建筑單位一致好評，與傳統重力雨水排水系統相比，優勢明顯，作為一種新型施工技術，有效增強了系統的排水能力，使屋面管徑與雨水立管減少，安裝方便，節約空間，美觀度較高，為日后類似工程項目安裝提供了參考依據。但需要注意的是，在施工中應注意細節安裝，確保工程質量符合相關要求，達到理想化的建設效果。

參考文獻

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