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摘要：随着社会不断地发展，重力雨水系统很多建筑已经无法满足建筑排水需求，虹吸雨水系统应运而生，虹吸流屋面雨水系统适用于各种建筑屋面的雨水排除（如会展中心、体育场馆、航站楼、机库、大型货运库、物流中心、厂房、办公楼等），同时系统设计采用虹吸雨水斗并进行严格的水力计算，但黄石奥林匹克体育中心-体育场钢结构虹吸雨水系统施工难度更大，由于所有钢结构支撑点只有二层48个混凝土柱墩提供支撑力，故对于虹吸雨水立管和顶部横干管施工都增加了很大的难度，在其中我们通过集思广益做出了屋面横干管用热熔对接的方式，立管通过钢结构龙骨固定和用电热熔管箍连接的方式解决了现场施工的难题，同时为了保持美观，通过各种漆色的筛选，最后选择了和钢结构颜色一样的颜色，保证了整个体育场钢结构的美观性和实用性。
关键词：虹吸雨水；弧形钢结构；弧形管道安装
1工程概况
本工程建筑为湖北黄石奥林匹克体育中心体育场，位于湖北省黄石大冶湖生态新区核心区，体育场建筑面积4.3万㎡，3.2万座，建筑高度52.3m，南北区地上一层，东西区地上三层；钢结构屋面雨水在屋面天沟汇集，由虹吸雨水排水系统排至地面。结合建筑屋面结构及天沟的分布情况，共设47个虹吸雨水系统（系统编号：屋面天沟HYL-1～24，二层平台2HYL-1~23）；计算结果：屋面汇水总面积为42109m2/，虹吸雨水排水系统汇水总流量为4620.29L/s，设计了9个PPⅢ-76型雨水斗，44个PPⅢ-89型雨水斗，76个PPⅢ-108型雨水斗。
2虹吸雨水设计情况
1）暴雨强度公式：q=2417（1+0.79lgP）/（t+7）0.7655（L/s.100平米）。
2）系统设计：屋面雨水设计重现期为20年，5分钟暴雨强度乘以1.5安全系数进行设计并且排水系统与溢流设施的总排水能力不小于50年重现期的雨水量。系统采用满管压力流排水系统，排水管出口放大管径，并设钢筋混凝土消能井，排至室外排水沟内，再流入市政管网。重现期P=20年q=7.31L/s·100m2
3）虹吸雨水系统安装说明
本工程虹吸雨排水系统的安装主要包括雨水斗安装、雨水管安装、支吊架安装，其中雨水斗不锈钢材质，管道为HDPE材质连接采用热熔或电熔管箍连接。
3施工方案及技术措施
3.1、工艺流程和技术措施
通常按照屋面雨水斗―连接支管―水平管―立管―出户管的顺序进行施工。（在实际安装过程中，有可能根据该项目的具体的施工条件做出相应的调整），能够预制的尽量预制，以加快施工速度。按照设计的管段长度和配件类型逐段进行安装连接，用支吊架及时把管道固定牢固，并按照规范要求安装固定管卡和阻火圈。对于施工完的管道系统及时检查施工质量，及时调整偏差项目，水平管道的水平度和立管的垂直度应该调整至符合设计要求。
1）系统安装工艺流程
3.2虹吸式雨水斗的安装
虹吸式雨水斗安装
①在图纸确定的雨水斗位置按照雨水斗安装尺寸开出圆孔；
②放入雨水斗座，划出螺栓孔位置；
③取出雨水斗座，用电钻钻出螺栓孔；
④在雨水斗法兰面粘贴密封圈，然后从天沟下底面向上安装；
⑤在天沟上表面沿雨水斗固定螺栓粘贴密封圈，把防水压环套入螺栓压实密封圈；
⑥天沟上下同时对称拧紧螺栓，进一步压实密封圈，保证天沟内的水不会渗漏到天沟下面。
⑦雨水斗与管道的连接：雨水斗与HDPE管道连接采用法兰连接，即利用一个钢塑转换头和一个法兰片实现雨水斗与管道的连接，这种连接方法有连接牢固、施工方便等优点。（详见示意图）
图3-2虹吸雨水斗和管道法兰连接示意图
3.3雨水斗与管道的连接
雨水斗与HDPE管道连接采用法兰连接，即利用一个钢塑转换头和一个法兰片实行雨水斗与HDPE管道的连接牢固、施工方便等优点。
3.4钢结构网架管道施工
由于钢结构都是弧形，根据现场实际网架图确定实际管道走向图，由于考虑到虹吸雨水在现场施工之后的美观性，决定在现场沿着钢结构桁架走虹吸雨水立管，同时由于钢结构面层色漆和虹吸雨水使用的HDPE管道颜色相差太大，影响美观性，决定对虹吸雨水管刷和钢结构色漆相同的漆进行处理，所有管道在库房刷好漆达到效果后再进行安装，雨水斗汇合至立管连接处经转管、将管道引至网架下弦杆，管道走向与网架结构平行敷设连接至预留管处。考虑到钢结构弧形施工难度，所有立管采用电熔管箍连接，水平管采用热熔连接，而且工期很紧，但是还是没有放松安全管理。
图3-3现场施工示意图图3-4实际现场网架图
钢结构横干管采用热熔焊接：
由于是在高空作业，立管安装需采用能升至42m的曲臂车，曲臂机到达指定位置后，在立管衔接处采用人工搭设跳板（三块跳板用铁丝绑扎固定），用方钢构件做底部支撑，在钢结构上部固定钢丝绳生命线，保证施工人员安全；每处立管连接完成后在转到下一个施工部位，由曲臂车配合搭设跳板，生命线也相继下移，在继续施工，直至此系统立管施工完成。定方位人站在登高车顶工作不亚于在高空中玩杂技。打破了之前排的计划，原计划是登高车跳板铺设好就不需要登高车配合了，登高车只负责运送物资，但现场条件没有登高车是接不了尾管的。热熔焊接是一种最简单、可靠的管道连接方法，它为整个系统的预制安装提供了许多方便有利的前提条件；HDPE管材用此方法焊接时不需其它部件。
钢结构立管采用电热熔连接，在施工中由于钢结构成弧形，故将一根立管分成6段连接，并画出示意图，指导现场施工。
图3-5管道安装示意图
3.5虹吸雨水系统工程检测
根据规范要求，安装在室内的雨水管道安装后应做灌水试验，灌水高度必须淹没雨水斗。灌水试验持续1小时，雨水斗周围屋面应不渗不漏，管道及其所有连接处应没有渗水现象为合格。由于此管道为高空作业，且时间上要求比较紧迫，故在管道连接时就提前要求工人做精做细，保证一次成活。
4施工中应注意的问题
1）由于虹吸雨水施工基本都为高空作业，保证施工安全是第一位。
2）在立管用电熔管箍连接时，在电热熔完毕后，由于体育场是弧形管道会有形变，所以应等到管箍冷却后再施工其他区域。
3）由于横干管采用热熔对接，故在连接完毕后保证美观需在连接处重新补刷色漆。
参考文献：
[1]虹吸雨水斗安装图集《华北图集》91SB4-1
[2]同济大学建筑设计研究院.CECS183：2005《虹吸式屋面雨水排水系统技术规程》北京：中国计划出版社，2005
[3]《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）
[4]《建筑给排水及采暖工程施工质量及验收规范》（GB50242-2002）