虹吸式雨水排水系统施工工法20120415

胜利油田胜利工程建设（集团）有限责任公司

2011年12月20日

目 录

1 前言 .................................................................................................................................................... 0 2 特点 .................................................................................................................................................... 1 3 适用范围 ............................................................................................................................................ 2 4 工艺原理 ............................................................................................................................................ 2 5 工艺流程及操作要点 ....................................................................................................................... 2

5．1 工艺流程 ................................................................................................................................. 2 5．2 操作要点 ............................................................................................................................... 2 6 材料与设备 ........................................................................................................................................ 9

6.1 材料要求.................................................................................................................................... 9 6.2 机具设备................................................................................................................................. 11 7 质量控制 ......................................................................................................................................... 11

7.1 质量目标 .............................................................................................................................. 11 7.2 质量要求 .............................................................................................................................. 11 7.3 质量管理措施 ...................................................................................................................... 12 8 安全措施 ......................................................................................................................................... 13 9 环保措施 ......................................................................................................................................... 13 10 效益分析 ......................................................................................................................................... 14 11 应用实例 ......................................................................................................................................... 14

虹吸式雨水排水系统施工

工法

1 前言

随着建筑业的发展，无论是公共建

筑还是工业厂房都朝着‘超高度’、‘大面积’、‘高难度’的方向发展，而在建筑雨水系统中，传统工艺是按重力式设计的，因此雨水管道的多少及管径的大小是决定雨水排泄是否顺敞的主要条件。在现代建筑中，由于建筑面积的增加，仅靠传统工艺，势必导致雨水管道增多，管径增大，从而影响建筑物的美观和实用。因此，传统的重力式雨排系统已越来越不适应现代建筑的要求，虹吸式雨水排水系统利用虹吸的原理进行雨水的排放，拥有布点灵活、排水速度快等特点，使立管数量减少、管径减小，这些特性使其越来越多的应用在现代建筑中。 2 特点

虹吸式雨水排水系统，通过专用的雨水斗和管道系统将雨水充分汇集到排水管中，排水管中的空气被完全排空，雨水自由下落时管道内产生负压，使雨水的下落达到最大的流速和流量。这样不仅解决了一些传统重力式雨水系统无法做到的设计难点，而且在节省管材和施工量上，有着传统重力流无法比拟的优点。雨水的集中排放也为收集利用雨水资源创造了有利的条件。

在建筑工程中使用虹吸式雨排系统的优势在于：

1）雨水斗在屋面上布点灵活，更能适应现代建筑的艺术造型，很容易满足不规则屋面的雨水排放。

2）单斗排量大，屋面开孔少，减少屋面漏水几率，减轻屋面防水压力。

3）落水管的数量少、直径小，满足了现代建筑的美观要求以及大型标志性建筑、各种大跨度屋面及高层建筑群楼的雨水排放。

4）系统安全性高，管道走向可以根据需要设置，在不影响建筑功能及使用空间的同时满足现代大型购物广场、超市、厂房、仓库及各种网架结构金属屋面的雨水排放。

5）在设计流量下，系统中满管流无空气旋涡，排水高效且噪音小，更能完美配合现代影院、剧场、会展中心、图书馆、学校、医院的声学要求。

6）管路设计同时满足正负压要求，能保证通过高层，超高层建筑全程管路满水实验检验

验收，且能避免负压失控确保系统正常运行。

7）由于管路直径小，总长度少和系统安装简便所带来的管道成本和安装费用减少，管道安装无特殊要求。 3 适用范围

虹吸式屋面雨水排放系统与重力式屋面雨水排放系统相比具有节约管材、节约造价、节约空间、施工方便等优点，能够更好地满足建筑要求，更快捷地排除屋面雨水．并能兼顾室内和室外的建筑空间效果。适用于各种类型、各种用途的建筑物屋面雨水排水，能很好的解决大型工业厂房、展览馆、机场、运动场、商业中心、高层裙房等跨度大、结构复杂的屋面雨水排放。 4 工艺原理

虹吸式屋面雨水排水系统是由虹吸雨水斗、悬吊管和排水管组成。特殊设置的雨水斗能阻止进水水流形成旋涡漏斗，实现气水分离，开始时由于重力作用，使雨水管道内产生真空，当管中的水呈压力流状态时，形成虹吸现象，不断进行排水，最终雨水管内达到满流状态。在降雨过程中，由于连续不断的虹吸作用，整个系统得以快速排放。

图表 1 虹吸雨水系统示意

5 工艺流程及操作要点 5．1 工艺流程

施工准备 → 预留预埋 → 虹吸雨水斗安装 → 悬吊管安装 → 立管安装 → 系统检查 → 灌水、通水试验 → 系统接驳 → 交工前检查 → 验收交工 5．2 操作要点 5.2.1 施工准备

施工准备工作主要包括技术准备、作业现场准备和材料、机具准备。

5.2.1.1技术准备：施工前认真理解图纸，参看土建结构图、装饰装修图、有关设备专业图，

核对各种管道是否有交叉，管道排列所占空间是否合理，做好图纸会审工作，根据施工技术要求和施工验收规范，制定相应的施工方案。施工前对施工人员进行全面的技术交底，其主要内容有：有关的施工技术标准及规范；主要施工技术要求；工艺流程及物料性能、用途等。 5.2.1.2作业现场准备：依据施工图纸测量定位，确定标高，处理管路径上的预留孔洞。材料堆放场地、机具排放场地、现场进出位置等，都要详细规划，以减少二次搬运和阻碍安装顺利进行的情况发生，并应作好防火、防盗的预防措施。

5.2.1.3 材料、机具准备：材料包括虹吸雨水斗、HDPE管、HDPE管件、固定管卡、吊件、镀锌方钢等，机具包括热熔焊接机、切割机、电锤、水平仪、激光放线仪、角向磨光机等。根据图纸和现场实际，提出材料计划，材料计划要标明材质、规格、型号、数量等，要求按施工计划准时运作作业现场，并应逐项检查验收。 5.2.2 预留预埋

5.2.2.1 施工准备期间，对照土建施工图，认真阅读安装施工图，找出所有预埋点，并找出其型号统一编号，加工制作。

5.2.2.2 对预埋点的准确定位，雨水斗预埋或预留，均需土建定出准确的控制轴线和控制标高点，然后用水平仪、卷尺、线坠等测量工具，准确定出预埋点位置。

5.2.2.3 对预埋套管的安装，要求型号、位置及标高定位准确，安放时找平找正定位固定牢固。 5.2.3虹吸雨水斗安装

在此系统中，最重要的就是虹吸式雨水斗的安装。雨水斗由不锈钢底盘、空气挡板等几个部件组成，不锈钢底盘固定安装在屋面上，上面安装空气挡板，下面有接尾管的短节，因而雨水斗的定位安装就是其不锈钢底盘的定位安装。

5.2.3.1不锈钢底盘起“承上启下”的作用，安装前要注意对屋面板预留洞的位置、尺寸进行复查，保证安装的准确性，要求同一天沟的雨水斗水平标高一致。安装底盘时要用混凝土封堵尾管与预留孔洞之间的间隙。

5.2.3.2底盘安装完成后土建方可做屋面防水，防水卷材在不锈钢底盘处要精心施工，既要留出排水口的空间，又要敷满底盘的其余部分。 5.2.3.3底盘安装完成后应封堵

方刚的螺栓）。

5.2.3.4待到屋面土建施工全面

横管管卡横管锚固管卡完成、清洁后再安装空气挡板，完成雨水斗的安装。 5.2.4悬吊系统

5.2.4.1虹吸式雨水排放系统的管道固定系统，又称为“消能固定系统”，该系统根据虹吸雨水系统独特的工作原理及运行时会产生较大的震动，在设计时采用固定管卡分段补偿，主要由方钢导轨、悬吊滑动管卡、悬吊锚固管卡、方钢组合件、立管管卡等组成，该系统具有如下特点：

① 雨水悬吊管因温度变化产生的膨胀变形分解到各

立管锚固管卡检查口立管安装片通丝螺杆立管管卡悬吊管（特别是底盘上安装空气挡板

好排水口，并做好底盘的保护

横管安装片通丝螺杆骑行卡固定支(吊)架之间，变形无法目测察觉，起到美观作用。

②将雨水悬吊管轴向伸缩产生的膨胀应力和工作状态下的振动荷载由固定支(吊)传递到消能悬吊系统上，利用悬吊梁及吊杆进行消解。

③该系统能够保证管道不下垂，不产生水流阻塞，防晃、抗震。 ④管道于屋面的固定点数减少，降低对屋面的破坏程度。 5.2.4.2悬吊系统安装

①测量放线：放线前先根据图纸定位尺

寸核对现场是否与建筑物及其它管线有冲突，再放出直线，在直线上定出安装片的位置。本工程采用激光投线仪进行放线，激光投线仪便

于操作，放线结果更为准确。

②安装片安装：水平管安装片不超过2.5米设置一个，立管安装片不超过15倍管径设置一个。安装片装好后要重新拉线检查，如果安装片的中心不在一条直线上，可以通过上面的长形孔作调整。

③安装片固定在承重结构上，管道支吊架应固定在安装片上，固定位置要准确，埋设应牢固。

④方钢导管应沿高密度聚乙烯(HDPE)悬吊管悬挂在建筑承重结构上，高密度聚乙烯(HDPE)悬吊管则宜采用导向管卡和锚固管卡连接在方钢导管上。

⑤HDPE管悬吊系统方形钢导管尺寸应满足下标尺寸：

HDPE管外径 方形钢导管尺寸A×B（mm） 40～200 250～315 ⑥HDPE横管固定件最大间距（mm） HDPE管外径 悬挂点间距 AA 30×30 40×60 锚固管卡间距 导向管卡间距FA RA （非保温管） 导向管卡间距RA （保温管） 40 50 56 63 75 90 110 125 160 200 5.2.5 HDPE管安装

2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 800 800 800 800 800 800 1100 1200 1600 2000 1000 1200 1200 1200 1200 1200 1600 1800 2400 3000 虹吸式雨水排水系统一般选用HDPE管，因为PE材料具有比重轻、韧性强、抗冲击、抗腐性、抗紫外线、不结垢、无毒、材质寿命长等优点；在水利条件方面摩擦系数小、不易堵塞。

HDPE管道采用热熔对焊连接和电熔连接两种方式。对焊连 接使用专用焊接机，电熔连接使用专用电焊包。焊接过程所需要

的条件：①保持焊接部位、管道及电热板的清洁度；②正确的焊 接温度；③焊接连接过程中施加相应的力；④焊接切断面必须是 垂直的90°，且需使用刨刀进行刨口。 5.2.5.1热熔对焊连接（见右侧图）：

a．在对接焊机上夹紧管材和管件的插口端，清洁插口端。 b．移动可动夹具，将管材、管件连接面在铣刀上刨平，取下铣 刀，检查管端连接面，使其间隙不大于0.3mm。

c．校直对接焊机上两对应的待接件，使其在同一轴线上，错边 不宜大于壁厚的10%。

d．将加热工具放在两连接面之间。使对接焊机上的管材靠近加 热工具并施加一定的压力，直到融化形成沿管材整个外圆周平 滑对称的翻边为止。

e．加热完毕，待连接件应迅速脱离对接连接加热工具，并应用 均匀外力使其完全接触，形成均匀凸缘。 5.2.5.2电熔管件连接：

a．电熔焊接机具与电熔管件应在正确连通、连接时，通电加热的电压和加热时间应符合电熔连接机具和电熔管件生产厂的规定，根据使用的电压和电流强度及电源特性提供相应的电保护措施。

b．电熔管件焊接前应包装保护好，焊接面应干燥。

c．检查电熔管件与环境温度、管材、承插管件系列、SDR值是否相匹配。 d．电熔连接冷却期间，不得移动连接件或在连接件上施加任何外力。

e．电熔承插连接管材的连接端应切割垂直，并应用洁净棉布擦净管材和管件连接面上的污物，并应标出插入深度，刮其表皮。

5.2.6立管安装

5.2.6.1高密度聚乙烯(HDPE)管立管固定卡间距不应大于5m，导向管卡间距不应大于15倍管径，立管到达混凝土路面之前必须有一个固定点。

5.2.6.2每个Y型三通都需要1个紧固点，末端的雨水斗和水平管（悬吊管）接入立管的地方必须有紧固点。紧固点使用电焊管箍连接件。 5.2.6.3管径超过125mm（含125mm）的，每隔0.8m需要一个紧固点，超过160mm的每隔1.2m需要一个紧固点。

5.2.6.4立管与排出管的连接应采用采用2个45°弯头或R不小于4D的90°弯头。

5.2.6.5高密度聚乙烯(HDPE)管道穿过墙壁、楼板

或有防火要求的部位时，应按设计要求设置阻火圈、防火胶带或防火套管。

5.2.6.6雨水管穿过墙壁和楼板时，应设置金属套管。楼板内的套管，其顶部应高出装饰地面20mm，底部与楼板地面齐平。墙壁内的套管，其两端应与饰面齐平。套管与管道之间的缝隙应采用阻燃密实材料填实。 5.2.7系统密闭性试验及灌水试验 5.2.7.1系统密闭性试验

①堵住所有雨水斗，向屋顶或天沟灌水。水位应淹没雨水斗，持续1h后，雨水斗周围屋面应无渗漏现象。

②安装在室内的雨水管道，应根据管材和建筑高度选择整段方式或分段方式进行灌水试验，灌水高度必须达到每根立管上部雨水斗。灌水试验持续1h后，管道及其所有连接应无渗水现象。

5.2.7.2灌水试验

由雨水斗灌水，排尽空气后灌水高度至雨水斗。15min后水面下降，再灌满水，1小时液面不降，检查管道连接口无渗漏，试验成功。 6 材料与设备 6.1 材料要求 6.1.1雨水斗：

6.1.1.1 虹吸雨水斗的材质应保证长期使用不会产生锈腐蚀，且必须符合《虹吸雨水斗》CJ/T 245--2007 规定。

6.1.1.2 雨水斗的斗前水深值须满足《虹吸式屋面雨水排水系统技术规程》CECS183：2005相应条款要求且最大不超过100mm。必须提供具体的斗前水深数据及检测报告。 6.1.1.3 虹吸式雨水斗出水尾管与系统管材须为同种材质，与雨水管道的连接须采用同材 质的热熔或者电熔管箍连接。6.1.2 HDPE管材及管件：

6.1.2.1 须采用高密度聚乙烯（HDPE）虹吸专用排水管，提供耐负压检测报告，最大耐负压能力绝对值不得小于0.08MPa。

6.1.2.2 必须采用成品管件，严禁手工

制作管件，必须采用专用的虹吸排水管道及管件，严禁采用PE给水管道和管件。

6.1.2.3 管材和管件建议采用PE100等级的高密度聚乙烯（HDPE）原材料制造，不得小于PE80等级的高密度聚乙烯（HDPE）原材料制造

6.1.2.4管材和管件之间的连接应采用热熔对焊接或电熔连接，管道与雨水斗的连接采用热熔连接。

6.1.2.5 所采用的HDPE管道和管件的压力等级必须满足系统完工以后闭水试验的压力要求，闭水试验时任何管道和均不得有变形现象。

6.1.2.6 系统内所有管件都必须是按标准磨具在工厂生产的成品管件，严禁采用手工制作。 6.1.2.7 用于同一系统的管材和管件以及与虹吸式雨水斗的连接管,应采用统一品牌、相同的材质。配件须使用虹吸专用配件，且为一体成型，严禁手工制作。 6.1.3 紧固悬吊系统

6.1.3.1 虹吸式屋面雨水排水系统的紧固件应采用与系统管道配套的专用管道固定系统。 6.1.3.2 管道和方刚之间建议采用螺纹固定的横管管卡，若采用插销固定的横管管卡必须增加防止横向晃动的固定设施。

6.1.3.3 管道的水平悬吊系统应采用优质的方形钢材制造,长期使用不会弯曲变形;同时具有足够的强度以支持管道和流体的重量,以及在高速水流和管道因温差而产生的变形应力的冲击下有良好的防晃、抗振及吸收应力等措施，长期使用也不会对屋面结构产生冲击。钢材尺寸不得小于30x30x2mm。

6.1.3.4 锚固管卡和导向管卡的组成及设定须满足《虹吸式屋面雨水排水系统技术规程》CECS183：2005相应条款要求。HDPE管道系统的锚固管卡必须使用专用锚固配件，不得采用橡胶垫的形式。

6.1.4 材料的储运和检验的要求：

6.1.4.1 管材和管件的颜色应一致，色泽均匀，无分解变色。

6.1.4.2 管材的内外表面应光滑、清洁，不允许有分层、针孔、裂纹、气泡、起皮、痕纹和夹杂等现象。

6.1.4.3 管材和绝热板材在运输、装卸和搬运时，应小心轻放，不得受到剧烈碰撞和尖锐物体冲击，不得抛、摔、滚、拖，应避免损伤及化学物品污染。

6.1.4.4 管材和管件应堆放在平整的场地上，垫层高度要大于100 mm，防止泥上和杂物进入

管内。塑料类管材不得露天存放，应储存于温度不超过40℃、通风良好和干净的仓库中，要防火、避光。

6.1.4.5 材料的抽样检验方法应符合国家标准《逐批检查抽样程序及抽样表》(GB／T2828—1997)的规定。 6.2 机具设备

D50-3150焊接机一套、管道紧箍装置φ56-φ250一套、电动操作刨子ø 40-200一台、电焊板移动架一副、电焊板KSS-160一套、电焊板KSS-315一套、电焊包ø40-200一套、管子割刀ø50-315四套、角向磨光机一台、电锤一台、电钻两台、切割机两台、各类管钳四把、水平尺及卷尺各四把等。 7 质量控制 7.1 质量目标：

虹吸雨水系统安装分部工程质量优良，分部分项工程合格率为100%，优良率80%以上，安装观感得分90分以上。 7.2 质量要求：

7.2.1 质量验收及质量要求执行《建筑给水排水及采暧工程施工质量验收规范》GB50242-2002及《虹吸式屋面雨水排水系统技术规程》CECS183：2005。 7.2.2 本工程雨水管道安装的允许偏差和检验方法按照下表执行。

项次 项 目 坐 标 标 高 横管塑料管 每1米 允许偏差 （mm） 15 ±15 1.5 检验方法 用水准仪（水平尺）、直尺、拉线1 2 3 纵横方向弯曲 钢管 全长（25m以上） 每1米 管径≦100mm 管径﹥100mm 管径≦100mm 管径﹥100mm ≯38 1 1.5 ≯25 ≯308 3 ≯15 3 ≯10 和尺量检查 全长 ≧25m 4 立管垂直度 塑料管 每1米 全长（5m以上） 每1米 全长（5m以上） 用吊线和尺量检查 钢管 7.2.3 HDPE横管固定件最大间距（mm）

7.2.4 高密度聚乙烯HDPE管立管的锚固管卡间距不应大于5m，导向管卡间距不应大于15倍管径（如图示）。

7.2.5 HDPE管道采用热熔对焊连接和电熔连接两种方式。对焊连接使用专用焊接机，电熔连接使用专用电焊包。焊接过程所需要的条件：①保持焊接部位、管道及电热板的清洁度；②正确的焊接温度；③焊接连接过程中施加相应的力；④焊接切断面必须是垂直的90°，且需使用刨刀进行刨口。

7.2.6 雨水管道采用灌水试验，灌水高度必须到每根立管上部的雨水斗。将雨水管排出口封堵严密，从雨水斗处注入清水,系统灌注至水面与天沟底相平，经1小时后，检查管

道及接口，不渗不漏为合格。

7.3 质量管理措施：

7.3.1 做好施工前的图纸自审、会审工作。搞好施工技术交底，对重要设备及关键工序的安

装，做出施工方案经业主批准后实施。

7.3.2 施工中经常与业主、质量监督部门保持联系，听取业主对工程质量的要求和意见，随时整改可能出现的质量问题。项目部定期召开质量分析会，分析质量情况。

7.3.3 制定分部分项工程质量预控计划和质量预控措施，随时进行检查。施工中除抓好关键工序施工质量外，同时要预防一般质量通病的发生。施工中不护短，不遮丑，敢于暴露和改进施工中出现的质量问题。

7.3.4 对设备、材料的购进和使用，必须有合格证书或材质证明，并妥善保管，工程竣工时作为交工资料移交甲方。对关键工序和隐蔽工程使用的主要材料可追溯性进行跟踪检查，随行记录要齐全、完整。

7.3.5 做好各施工环节的质量检查，坚持自检、互检和专业检并做好记录，及时做好隐蔽工程的检查验收和分项工程检查验收及做好评定表。

7.3.6 工序交接检查：坚持上道工序不经检查验收，不准进行下道工序的原则，检验合格后签署认可才能进行下道工序。 8 安全措施

8.1.1 对上岗职工进行安全教育，不进行安全教育不得上岗。

8.1.2 现场的作业面上的预留孔洞一定要用结实的木板或铁板封盖，以防高空坠落。 8.1.3 在上层作业的人员严防将工具、费管、板随意扔下，以防落物打击。

8.1.4 现场用电应符合《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)的有关要求，施工现场的用电设备和用电机具，要经常检查以防漏电伤人，应加装漏电保护器的用电线路必须按规定执行。

8.1.5作好对已完部分的保护，避免造成二次污染，采取必要的保护措施。 9 环保措施

9.2.1 搞好施工现场的文明施工，建立材料堆放场、废品堆放场，严禁施工材料乱堆、乱放。

9.2.2 施工时产生的边角余料和垃圾应集中到指定地点堆放，并定期和不定期进行清理。 9.2.2 施工过程中做好建筑物的临时雨水排放措施，以防对建筑物内完成的工作造成浸泡。 10 效益分析

虹吸式雨水排水系统雨水斗在屋面上布点灵活，更能适应现代建筑的艺术造型，很容易满足不规则屋面的雨水排放；单斗大排量，减少了雨水斗数量，落水管排水速度快、流量大使立管大量减少，由于管路直径小，总长度少和系统安装简便所带从而使成本和安装费用减少；在设计流量下，系统中满管流无空气旋涡，排水高效且噪音小，更能完美配合现代影院，剧场，会展中心，图书馆，学校医院的声学要求。 11 应用实例

中国石化西南科研办公基地工程，建筑面积十万平方米，分A、B、C三栋，其中A座共23层为办公楼，B座三层为餐厅，C座分为两部分，为四层的机房楼和八层的实验楼。雨水全部采用虹吸式雨排系统，管材为HDPE管，热熔连接。整个工程采用7套虹吸雨水排水系统，共有虹吸雨水斗24个。目前使用良好。