虹吸排水施工技術

新建廣州和諧型大功率機車檢修基地工程綜合技術研究分項研究報告九

虹吸排水施工技術

一、概述

虹吸式雨水排水系統(tǒng)是一種新型的雨水排水系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的種類雨水排水是完全不同的。。。。。。。。。。。。。。工程，本項目所在地為。。。。。。。。。。。。。，年降雨量1677mm，日最大降雨量284.9mm。4月-9月為雨季，占年降雨量的80%。地區(qū)主要為暴雨洪水，每年4-9月為洪水期，較大洪水多出現(xiàn)在5-8月。基地內多為單層門式鋼架架構，高度一般在15～20米，廠房單個面積較大，為減少雨期屋面的荷載，需要對屋面的雨水及時排出，基地內所用廠房都采用虹吸排水系統(tǒng)。

虹吸排水系統(tǒng)在降雨初期，天溝雨水高度未超過雨水斗一定高度是，整個排水系統(tǒng)工作狀況與與重力排水系統(tǒng)相同，隨著降雨的持續(xù)，當屋面雨水高度超過雨水斗一定高度是，由于采用了科學設計的仿漩渦雨水斗，通過控制進入雨水斗的雨水流量和調整流態(tài)減少漩渦，從而極大地減少了雨水進入排水排水系統(tǒng)時所夾帶的空氣量，使得系統(tǒng)排水管道是滿流狀態(tài)，利用建筑物屋面的高度和雨水所具有的重力勢能，在雨水連續(xù)流經過雨水懸吊管轉入雨水立管跌落時形成虹吸作用，并在該處管道內形成最大負壓，屋面雨水在管道內負壓的抽吸作用下以較高的流速被排至室外，此時的流量遠遠大于重力排水的流量。

二、虹吸排水系統(tǒng)安裝工藝流程

施工準備

排水干管安裝預留預埋雨水斗安裝雨水支管安裝末端管道灌水試驗收101

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三、虹吸排石系統(tǒng)的施工

1、雨水斗的要求

雨水斗是由斗體、防水壓板、防水壓環(huán)、整流裝置以及導流罩等組成，虹吸排水雨斗采用不銹鋼材質，固定在屋面天溝的中部，雨水斗上蓋有進水格柵，防止雜物進入雨水斗。降雨過程中，雨水通過格柵進入雨水斗，當匯水達到一定高度時雨水斗內的整流裝置將阻擋空氣從外界進入通水消除渦流狀態(tài)，使雨水平穩(wěn)地淹沒泄流進入排水管。虹吸式雨水斗最大限度減小了天溝的積水深度，使屋面承受的雨水荷載降至最小，同時提高了雨水斗的額定流量。

2、雨水斗安裝

雨水斗安裝時要在鋼天溝開孔，開孔尺寸為D1+10mm。誤差不大于5mm，開洞為圓形。橫向位置在天溝中央，誤差≤5mm�？v向位置按照定位圖定位，縱向偏差誤差≤10mm.雨水與金屬天溝采用氬弧焊，焊接線為雨水斗法蘭的外邊緣，要保證焊縫質量達到相關要求。雨水斗排出口與HDPE管道之間使用電焊管箍焊接，整體性和密封性非�？煽俊�

3、管道材質要求

虹吸式系統(tǒng)作為一個特殊的排水系統(tǒng)，其管道必須保證完全的密封性和完備的防火措施，并且做到盡可能降低噪聲，吸收震動，抗擊沖擊外

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力，最大程度滿足抗溫度變化引起的形變。管道的完全抗?jié)B漏并不意味著系統(tǒng)密封性得到滿足。

現(xiàn)場采用HDPE管道，是在熱力條件下生產的，材料本身的張力在制造過程中已消減，所以成品以后可能產生的尺寸微變不會有任何危害，將熱脹冷縮引起的危害降至最小。從物理和化學性質上看，HDPE管道的防腐能力極強，不受各種酸、堿、鹽所引起的電化學反應的影響。HDPE管道比金屬管更耐磨損�？箻O端溫度在400c～1000c。管子重量輕，施工方便，可以事先預制，安裝工效大大提高。

4、固定系統(tǒng)

由于管道內形成虹吸時，流量特別大，對管道產生的沖擊力特別大，容易對管道的固定系統(tǒng)產生破壞。虹吸雨水排水系統(tǒng)的管道固定系統(tǒng)，區(qū)別于一般的管道固定系統(tǒng)，在業(yè)內一般稱為“消能固定系統(tǒng)”，該系統(tǒng)根據虹吸雨水系統(tǒng)獨特的工作原理及運行式會產生較大的震動，在設計時采用懸吊滑動管卡、懸吊固定管卡、立管管卡等分段補償。

虹吸式雨水管道系統(tǒng)的固定裝置包括與管道平行的方形鋼導軌，管道與方形鋼導軌間的連接管卡(根據不同的管徑，每隔0.8至1.6米布置管卡)，用于固定鋼導軌的吊架及鍍鋅角。

安裝固定系統(tǒng)可以防止在剛性安裝的排放系統(tǒng)中，由于熱脹冷縮受到阻隔而產生的力會對建筑結構的破壞，吸收熱脹冷縮導致的管道位移。同

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時，還可以避免管道因為懸掛受力而變形。

5、虹吸式雨水系統(tǒng)灌水試驗

根據《建筑給排水及采暖工程施工質量驗收規(guī)范》GB50242-201*，本系統(tǒng)采用灌水試驗，灌水高度必須到每根立管上部的雨水斗。檢驗方法：將雨水管排出口封堵嚴密，從雨水斗處注入清水，系統(tǒng)灌注至水面與天溝底相平，經1小時后，如雨水下降則加水到原水面，直至水面下降為止，同時檢查管道及接口，不滲不漏為合格。

四、施工質量控制及效果評定

虹吸效果的優(yōu)越性試驗

1）采用靜態(tài)水：截取一段天溝做試驗，兩端封堵，并將該系統(tǒng)的排水管道末端封堵嚴實，用自來水灌滿天溝�？焖俅蜷_管道末端的封堵，觀察排水速度和效果，發(fā)現(xiàn)虹吸排水溜倆個大大超過了重力排水。

2）采用動態(tài)水計量法：選取足夠管徑的水源，安裝水表，流量控制閥，將水引致天溝，打開水源閥門，水滿到天溝深度時，及時撤掉排水管末端的封堵，同時計時。一段時間后，關閉水源閥門并停止計時。流量與時間的比值即為該系統(tǒng)的排水量q=Q/t。通過試驗證明，該虹吸系統(tǒng)流量測定值在誤差允許的范圍內，滿足設計值。

五、與當前國內外同類研究、同類技術的綜合比較

虹吸排水系統(tǒng)一直領先與世界先進水平，虹吸排水系統(tǒng)打破了常規(guī)的重力排水系統(tǒng)，虹吸排水系統(tǒng)是利用屋頂專用雨水漏斗實現(xiàn)氣水分離，開始時由重力作用，使雨水管道內產生真空，當管道中的水呈壓力流狀態(tài)時，形成虹吸現(xiàn)象，不斷進行排水，最終雨水管內達到滿流狀態(tài)。在整個

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降水中，由于連續(xù)不斷的虹吸作用，整個系統(tǒng)得以快速排放屋頂上的雨水。虹吸排水系統(tǒng)管道均按滿流有壓狀設計，雨水懸吊管可做到無坡度敷設，當產生虹吸作用時，水流流速很高，有較好的自清作用。

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擴展閱讀：虹吸式雨水排水系統(tǒng)施工技術交底

虹吸式雨水排水系統(tǒng)施工技術交底

目錄

1.適用范圍和編制依據....................................................................................................................................22.施工準備........................................................................................................................................................23操作工藝.........................................................................................................................................................24質量標準.........................................................................................................................................................55質量記錄.........................................................................................................................................................66環(huán)境保護與施工安全.....................................................................................................................................67成品保護.........................................................................................................................................................6

1.適用范圍和編制依據1.1適用范圍

本工藝標準適用于建筑給、排水工程中的虹吸式雨水排水系統(tǒng)安裝工程。1.2編制依據

《建筑給水、排水及采暖工程施工質量驗收規(guī)范》GB50242-201*《虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)技術規(guī)程》CECS183:201*2.施工準備

2.1材料的質量要求

2.1.1管材、管件應有出廠質量證明文件。

2.1.2管材不允許有折疊、裂紋、分層、搭焊；內外表面應光滑。

2.1.5采用HDPE管材料。用于同一系統(tǒng)的管材和管件及虹吸式雨水斗的連接短管應采用相同材質，各種管材符合材料標準規(guī)定。2.2主要機具

2.2.1機械設備：電熔焊機、對接型熱熔機（焊板）、角磨機、電焊機、切割機。2.2.2通用和專用工具：扳手、起子、銼刀、木榔頭等。

2.2.3測量、檢測和試驗設備：鋼卷尺、游標卡尺、角尺、水平尺等。2.3作業(yè)條件

施工現(xiàn)場土建已提交相應的施工作業(yè)面。3.操作工藝3.1工藝流程

測量定位、預留預埋→支架制作安裝→屋面雨水斗安裝→管道安裝（懸吊管、立管安裝）→埋地管安裝→系統(tǒng)灌水、通水試驗→交工驗收。3.2測量定位、預留預埋

認真審查圖紙，在管道穿過樓板和剪力墻處預留孔洞。在屋面結構施工時，配合土建預留符合雨水斗安裝孔洞，或直接將雨水斗座連同保護螺絲預埋在屋面混凝土中，預埋時應留出屋面找平層厚度(預留位置應參照土建施工圖，根據軸線、標高以及水施圖準確定出預留洞口的位置)。3.2支架制作安裝

對應管材按照規(guī)范、設計要求進行支架制作安裝，應注意：

(1)管道安裝時應設置固定件，固定件必須能夠承受滿流管道的重量以及高速水流所產生的沖擊力。對于HDPE管道系統(tǒng)，固定件還應吸收管道熱脹冷縮時產生的軸向應力。

(2)固定件應根據各種管材要求設置，位置準確，埋設平整，與管道接觸緊密，但不得損傷管道表面。

(3)固定件宜采用與虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)配套的專用管道固定系統(tǒng)。(4)管道支吊架應固定在承重結構上，位置正確，埋設牢固。(5)管道的支、吊架間距及設置要求要滿足規(guī)范要求。

(6)HDPE懸吊管采用方形鋼導管進行固定。方形鋼導管的尺寸如下表的規(guī)定。方形導管沿HDPE懸吊管懸掛在建筑物結構上，HDPE懸吊管則采用導向管卡和錨固管卡連接在方形鋼導管上。

方形鋼導管尺寸

HDPE管外徑DN40~DN200DN250~DN315方形鋼導管尺寸30x3040X60(7)HDPE懸吊管的固定支架一般設置在橫管的始端、末端和三通的兩端及支管處；當HDPE懸吊管管徑大于DN250時，每個固定點應采用兩個錨固管卡。

(8)HDPE立管的錨固管卡間距最大為5m，導向管卡間距最大為15倍管外徑。當虹吸式雨水斗的下端與懸吊管的距離大于等于750mm時，在方形鋼導管上或懸吊管上，增加兩個側向管卡。?3.3雨水斗安裝3.3.1基本要求：

1.虹吸式雨水斗應設置在屋面或天溝的最低點，每個匯水區(qū)域的雨水斗數(shù)量不少于2個。兩個雨水斗之問的間距不超過20m。雨水斗距屋面邊緣的距離不小于1m，并不大于lOm。

2.虹吸式雨水斗與屋面或天溝和管路系統(tǒng)應可靠連接。

3.系統(tǒng)接多個虹吸式雨水斗時，雨水斗排水連接管應接在懸吊管上，不得直接接在雨水立管的頂部。

4.接入同一懸吊管的虹吸式雨水斗宜在同一屋面標高。

5.天溝起點深度應根據屋面的匯水面積、坡度及虹吸式雨水斗的斗前水深確定。天溝坡度不宜小于0.003。

46.要注意雨水斗內不得遺留雜物、充填物或包裝材料等，清除流入短管內的密封膏，再安裝其他部件，以免堵塞。3.3.2現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面雨水斗安裝

雨水斗安裝在屋面防水施工完成，安裝時旋掉保護螺絲，將表面清洗干凈，安裝上雨水斗配套的螺桿，裝上密封膠圈。雨水斗的進水口高度，要保證天溝內雨水能通過雨水斗排凈且雨水斗要水平安裝。屋面鋪設柔性防水卷材時，將卷材在螺桿位置處鉆孔。用螺帽將卷材壓環(huán)，空氣擋板、雨水整流柵固定在雨水斗座上。根據要求，調節(jié)好空氣擋板上部的調節(jié)螺桿，并固定螺桿。

3.3.3鋼板或不銹鋼板天溝(檐溝)內雨水斗安裝

安裝在鋼板或不銹鋼板天溝(檐溝)內的雨水斗，可采用等離子切割機在天溝(檐溝)開口。雨水斗與天溝采用法蘭螺栓連接。連接處加墊與密封進行密封防漏。3.4管道安裝

1.雨水管道應按設計規(guī)定的位置安裝，懸吊管不設坡度、要水平安裝。

2.雨水立管上應按設計要求設置檢查口，檢查口中心距地面1.0m。當采用高密度聚乙烯(HDPE)管時，檢查口的最大設置間距不大于30m。

3.雨水橫管與立管、立管與排出管的連接彎頭采用兩個45°彎頭或R≥4D的90°彎頭。4.雨水管穿過墻壁和樓板按要求設置套管。

5.安裝過程中，管道及雨水斗的敞開口應采取封堵措施。

6懸吊系統(tǒng)應避免穿越建筑沉降縫伸縮縫。當因現(xiàn)場情況無法避免時，應根據系統(tǒng)管材的特點，考慮不同管材的撓度，采取相應措施。

7.HDPE管連接方法：

HDPE管采用熱熔對焊連接或電熔套管連接。HDPE管采用管子切割機切割，切口垂直于管中心。在懸吊的HDPE水平管上使用電熔管箍，與固定件配合安裝。

HDPE管熱熔對接連接：將需安裝連接的兩根PE管材同時放在熱熔器夾具上(夾具可根據所要安裝的管徑大小更換夾瓦)，每根管材另一端用管支架托起至同一水平面。用電動旋刀分別將管材端面切平整，確保兩管材接觸面能充分吻合。將電加熱板升溫至210°C，放置于兩管材端面中間，操作電動液壓裝置使兩端面同時完全與電熱板接觸加熱。加熱達到要求后，抽掉加熱板，再次操作液壓裝置，使已熔融的兩管材端面充分對接并鎖定液壓裝置(防止反彈)。加熱時管材卷邊厚度、對接時間均要滿足材料工藝要求，一般可參照廠家提供的技術參數(shù)及規(guī)范要求。

電熔連接：將PE管材完全插入電熔管件內，將專用電熔機兩根導線分別接通電熔管件正負兩極，接通電源，將預埋在電熔管件內的電熱絲加熱，使電熔管件與管材接觸處材料在加熱后熔接成一體。3.5埋地管安裝：

由于系統(tǒng)壓力較大，排出管宜采用能承壓管，并在出戶口管道管徑加大二級，以便泄壓，從而不會沖壞與其連接的雨水井。

埋地雨水管的埋沒深度應考慮管線上部的荷載。

HDPE管鋪設在般土質的管溝內，下鋪一層厚度不小于100mm的砂墊層，在穿入檢查井與井壁接觸的管端部位涂刷兩道粘結劑，并滾上粗砂，然后用水泥砂漿砌入，防止漏水，雨水立管的底部彎管處，應設混凝土支墩或采取牢固的固定措施。3.6灌水、通水試驗：

埋地部分管道隱蔽前必須做灌水試驗，試驗合格后方可隱蔽。

雨水斗安裝后，必須對屋頂或天溝做灌水試驗。試驗時堵住所有雨水斗，向屋頂或天溝灌水。水位應淹沒雨水斗，持續(xù)lh，雨水斗周圍屋面或天溝應不滲漏，為合格。雨水管道安裝后應做灌水試驗，灌水高度必須到每個系統(tǒng)上部的雨水斗。灌滿水15min，水面下降后，再灌滿觀察5min，液面不降，接口無滲漏為合格。

雨水主立管、水平管及干管均應作通水試驗，排水應暢通，無堵塞，管道及接口應無滲漏為合格。4質量標準4.1主控項目

1.安裝在室內的雨水管道安裝后應做灌水試驗，灌水高度必須到每根立管上部的雨水斗。

檢驗方法：灌水試驗持續(xù)1h，不滲不漏。

2.雨水管道如采用塑料管，其伸縮節(jié)安裝應符合設計規(guī)定。檢驗方法：對照圖紙檢查。

3.懸吊式雨水管道的敷設坡度不得小于5‰；（懸吊管不設坡度、要水平安裝？）埋地雨水管道的最小坡度，應符合下表的規(guī)定。

地下埋設雨水排水管道的最小坡度

項次1234564.2一般項目

1.雨水管道不得與生活污水管道相連接。檢驗方法：觀察檢查。

2.雨水斗管的連接應固定在屋面承重結構上。雨水斗與屋面連接處應嚴密不漏。連接管管徑當設計無要求時，不得小于100mm。

檢驗方法：觀察和尺量檢查。

3.懸吊式雨水管道的檢查口或帶法蘭堵口的三通的間距不得大于下表的規(guī)定。懸吊管檢查口間距。

項次12懸吊直徑（mm）≤150≥200檢查口間距（m）≯15≯20管徑（mm）5075100125150201*00最小坡度（‰）201*8654檢驗方法：水平尺、拉線尺量檢查。檢驗方法：拉線、尺量檢查。4.雨水管道安裝的允許偏差應符合下表的規(guī)定。雨水管道安裝的允許偏差和檢驗方法

項次123項目坐標標高橫管縱橫方向彎曲每1m全長（25m以上）每1m全長（25m以上）允許偏差（mm）15+151.5≯383≯15吊線和尺量檢查用水準儀（水平尺）、直尺、拉線和尺量檢查檢驗方法4立管垂直度5質量記錄5.1管材、管件產品合格證。5.2隱蔽工程檢查記錄。

5.3排水管道灌水試驗、通球及通水試驗記錄。5.4檢驗批、分項、分部質量驗收記錄。6施工安全與環(huán)境保護6.1安全措施

1.搬運和吊裝管子時，應注意不要與裸露的電線接觸，以免發(fā)生觸電事故。2.打洞時要戴好防護眼鏡，防止傷眼，并注意錘頭脫落。擰緊螺栓應當使用合適的扳手。扳手不能代替頭使用。在使用頭時不要戴手套。

3.當穿樓板洞還未封堵，管井立管樓層固定支承還未加設時，立管底端還應臨時用木方或磚塊支撐，防止立管下墜傷人。

4.打樓板眼時，上層樓板應蓋好，下層有人看護，打眼時下層相應部位不得有人或物。錘鏨等應握緊，嚴禁將工具等從孔中丟入下層。

5.安裝立、托、吊管時，要上、下配合好。尚未安裝的樓板預留洞口必須蓋嚴蓋牢。使用的臨時腳手架、繩索等必須堅固、平穩(wěn)。腳手架不得超重，不得有空隙和探頭板。

6.使用架梯時，先檢查有無缺檔，同時必須系好防滑繩，梯子橫檔間距以30cm為宜，梯子要搭在堅固的支持物上，上端要扎牢，下端應采取防滑措施。單面梯與地面夾角以60°～70°為宜，禁止二人同時在梯上作業(yè)。如需接長使用，應綁扎牢固。人字梯底腳要拉牢。在通道處使用梯子，應有人監(jiān)護或設置圍欄。

7.使用砂輪切割機時壓力應均勻，人站在砂輪片旋轉方向側面。6.2環(huán)保措施

1.施工現(xiàn)場做到活完場清，施工垃圾雜物及時清運。

2.灌水試驗后的泄水應排入附近的排水設施內，不得隨意排放。3.禁止將有毒有害廢棄物混入回填土中。7成品保護1.預制加工好的干、立、支管要按編號排放整齊，不許大管壓小管，并防止踩踏、物砸。

2.經除銹、刷油防腐處理后的型鋼、托吊支架等金屬制品，應放在有防雨、雷措施及運輸暢通的專用場地。

3.安裝好的管道不得用做支撐或放腳手板，不得踩踏，其支、托、卡架不得作為其他用途。

4.管道安裝宜在墻面粉刷后連續(xù)施工。

5.在管網安裝中斷時，應將管道的敞口封閉。管道安裝完畢后，應將所有管口臨時封閉嚴實。

6.土建倒地坪前將地漏、清掃口、灌水口等進行臨時封堵，以防堵塞。

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