屋面排水管工程施工工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)整理

屋面排水管工程施工工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)整理屋面排水管工程施工工藝工藝流程：施工準(zhǔn)備→預(yù)制加工→干管安裝→立管安裝→支管安裝→卡架固定→封口堵洞→閉水試驗(yàn)→通水試驗(yàn)→通球試驗(yàn)施工工藝：預(yù)制加工：根據(jù)圖紙要求并結(jié)合實(shí)際情況，繪制加工草圖。然后根據(jù)草圖量好管道尺寸，進(jìn)行斷管。斷口要平齊，用銑刀或刮刀除掉斷口內(nèi)外飛刺，外棱銑出15°角。在粘接前，應(yīng)先插入試驗(yàn)，不得全部插入，一般為承口的3/4深度。試插合格后，用棉布將承插口需粘接的部位的水分、灰塵擦試干凈。如有油污需用丙酮除掉。用毛刷涂抹粘接劑，先涂抹承口后涂抹插口，隨即垂直插入，插入粘接進(jìn)將插口稍作轉(zhuǎn)動(dòng)，以利粘接劑分布均勻，約30～60min即可粘接牢固。粘牢后立即將溢出的粘接劑擦試干凈。多口粘連時(shí)應(yīng)注意預(yù)留口方向。干管安裝：1.根據(jù)圖紙要求的坐標(biāo)、標(biāo)高，打好穿樓板及過(guò)墻孔洞。施工前按各受水口位置測(cè)量繪制草圖，按草圖進(jìn)行加工預(yù)制。2.管道穿結(jié)構(gòu)墻體處應(yīng)設(shè)置剛性防水套管，做法按鋪設(shè)安裝管道做法施工。3.塑料排水導(dǎo)管安裝坡度要求，伸出外墻尺寸及與室外結(jié)合井，連接做法均按鋪設(shè)管道做法施工。4.在支導(dǎo)管安裝中，地平管穿越樓板洞時(shí)，均應(yīng)安裝防水翼環(huán)，并確保其位置正確、粘接牢固。5.排水導(dǎo)管必須按設(shè)計(jì)要求及位置安裝伸縮節(jié)。6.在連接2個(gè)及以上大便器或3個(gè)以上衛(wèi)生器具的污水橫管上，應(yīng)設(shè)置清掃口。當(dāng)污水管在頂板下吊裝時(shí)，可將清掃口設(shè)在一層地面上。污水管起點(diǎn)的清掃口與管道相垂直的墻面，距離不得小于200mm。如污水管起點(diǎn)位置設(shè)置堵頭代替清掃口時(shí)與墻面不得小于400mm。7.在轉(zhuǎn)角135°的污水橫管上，應(yīng)設(shè)置檢查口或清掃口。8.在轉(zhuǎn)角、排水的水平管道與水平管道、水平管道與立管的連接處應(yīng)采用45°三通或45°四通和斜三通或斜四通。立管與排出管端部的連接，應(yīng)采用兩個(gè)45°彎頭或曲率半徑不小于4倍管徑的90°彎頭。9.通向室外的排水管，穿過(guò)墻壁或基礎(chǔ)必須應(yīng)采用45°三通和45°彎頭連接，并應(yīng)在垂直管段的頂部設(shè)置清掃口。10.塑料排水管道安裝時(shí)，可采用鉛絲臨時(shí)吊掛，進(jìn)行預(yù)安裝，調(diào)整甩口坐標(biāo)、位置、管道標(biāo)高、坡度符合設(shè)計(jì)要求進(jìn)行粘接，并及時(shí)校正甩口坐標(biāo)位置、標(biāo)高、坡度。待粘接固化后，安裝固定支撐件但不宜卡固過(guò)緊。采用金屬支架時(shí)，必須在與管外徑接觸處墊好橡膠墊片。11.管道安裝好后應(yīng)及時(shí)堵管洞，按規(guī)范要求支模封堵。安裝后的管道嚴(yán)禁攀登或借做他用。立管安裝：在進(jìn)行立管安裝之前，應(yīng)根據(jù)圖紙坐標(biāo)確定卡架位置并預(yù)裝立管卡架。在土建墻面粉刷后，需要核對(duì)圖紙坐標(biāo)以確定管道中心線位置，然后依次安裝管道、管件和伸縮節(jié)，并連接各管口。如果選用整體式防火圈，則需要根據(jù)管徑大小在樓層部位安裝防火圈或阻火圈，并先將其套在管段處，然后再進(jìn)行接口聯(lián)接。對(duì)于UPVC排水管穿過(guò)樓頂板的情況，需要預(yù)留防水剛性套管并進(jìn)行屋頂防水與套管間隙的防水密封。支管安裝：在進(jìn)行支管安裝之前，需要按照?qǐng)D紙、坐標(biāo)和標(biāo)高修整預(yù)留孔洞，并確定吊卡位置和預(yù)埋件坐標(biāo)位置。然后需要清理現(xiàn)場(chǎng)并按照安裝標(biāo)高需要支搭操作平臺(tái)。接下來(lái)，需要安裝吊裝導(dǎo)管支架和吊架，并將預(yù)制好的支管按編號(hào)運(yùn)至場(chǎng)地。在清除粘接部位污物后，需要進(jìn)行支管卡、吊件復(fù)檢，并擺正各預(yù)留口坐標(biāo)位置，滿足圖紙要求后，進(jìn)行支管安裝并調(diào)整支管坡度，以滿足規(guī)范規(guī)定的坡度值。最后，需要鎖固卡架、固定支架位置，并臨時(shí)封閉各預(yù)留口，然后封堵結(jié)構(gòu)孔洞。對(duì)于支導(dǎo)管安裝，如果直管段長(zhǎng)度大于4m，則需要安裝伸縮，并確保每段內(nèi)凈長(zhǎng)不超過(guò)4m。如果暗裝立管的分支管管徑Φ≥100mm，則需要按照設(shè)計(jì)防火等級(jí)要求安裝阻火圈。在支導(dǎo)管安裝中，如果地平管穿越樓板洞，則需要安裝防水翼環(huán)，并確保其位置正確、粘接牢固。試驗(yàn)：在排水管道安裝完成后，需要按照施工規(guī)范要求進(jìn)行閉水試驗(yàn)。暗裝的導(dǎo)管、立管和支管都必須進(jìn)行閉水試驗(yàn)。閉水試驗(yàn)應(yīng)分層分段逐根進(jìn)行試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，以一層結(jié)構(gòu)高度采用橡膠球膽封閉管口，滿水至地面高度，滿水15min，再延續(xù)5min，液面不下降，檢查全部滿水管段管件、接口無(wú)滲漏為合格。閉水試驗(yàn)后，排水系統(tǒng)管道的立管和主干管應(yīng)進(jìn)行通球通水試驗(yàn)。立管通球試驗(yàn)應(yīng)由屋頂透氣口處投入不小于管徑2/3的試驗(yàn)驗(yàn)球，應(yīng)在室外結(jié)合井內(nèi)臨時(shí)設(shè)網(wǎng)截取試驗(yàn)球，用水沖動(dòng)試驗(yàn)球至室外結(jié)合井，取出試驗(yàn)球?yàn)楹细?。此外，?yīng)在油漆粉刷最后一道工序前進(jìn)行試驗(yàn)。尾水管的作用：尾水管是反擊式水輪機(jī)所特有的部件，其性能直接影響到水輪機(jī)的效率和穩(wěn)定性。尾水管的作用包括將轉(zhuǎn)輪出口處的水流引向下游、利用下游水面至轉(zhuǎn)輪出口處的高程差形成轉(zhuǎn)輪出口處的靜力真空、以及利用轉(zhuǎn)輪出口的水流動(dòng)能將其轉(zhuǎn)換成為轉(zhuǎn)輪出口處的動(dòng)力真空。一般水輪機(jī)中選用經(jīng)過(guò)試驗(yàn)和實(shí)踐證明性能良好的尾水管。圖5-69展示了三種不同的水輪機(jī)裝置情況：沒有尾水管、具有圓柱形尾水管和具有擴(kuò)散形尾水管。在這三種情況下，轉(zhuǎn)輪所能利用的水流能量均可用下式表示：$$\DeltaE=E_1-E_2=\left(H_d+\frac{P_a}{\rhog}-\frac{P_2}{\rhog}\right)$$其中，$\DeltaE$表示轉(zhuǎn)輪前后單位水流的能量差；$H_d$表示轉(zhuǎn)輪進(jìn)口處的靜水頭；$P_a$表示大氣壓力；$P_2$表示轉(zhuǎn)輪出口處壓力；$\rho$表示水的密度；$g$表示重力加速度；$V_2$表示轉(zhuǎn)輪出口處水流速度。在三種情況下，由于轉(zhuǎn)輪出口處的壓力$P_2$和速度$V_2$不同，從而引起使轉(zhuǎn)輪前后能量差的變化。當(dāng)沒有尾水管時(shí)，轉(zhuǎn)輪只利用了電站總水頭中的$H_d$部分，轉(zhuǎn)輪后至下游水面高差$H_s$沒有利用，同時(shí)損失掉轉(zhuǎn)輪出口水流的全部動(dòng)能$V_2^2/2g$。當(dāng)具有圓柱形尾水管時(shí)，為了求得轉(zhuǎn)輪出口處的壓力$P_2$，列出轉(zhuǎn)輪出口斷面2及尾水管出口斷面5的伯努利方程，得到$P_2=P_a-\rhogH_s+h_\omega$。因此，式子（5-38）中的$\DeltaE$可表示為：$$\DeltaE'=\left(H_d+\frac{P_a}{\rhog}-\frac{P_2}{\rhog}\right)=\left(H_d+H_s-h_\omega-\frac{V_2^2}{2g}\right)$$從上式可見，相對(duì)于沒有尾水管時(shí)，此時(shí)多利用了吸出水頭$H_s$，但動(dòng)能$V_2^2/2g$仍然損失掉了，而且增加了尾水管內(nèi)的損失$h_\omega$，即此時(shí)多利用了數(shù)值為$(H_s-h_\omega)$的能量（靜力真空值）。當(dāng)具有擴(kuò)散型尾水管時(shí)，根據(jù)伯努利方程可得出$P_aV_2^2-P_5V_5^2=\rhog(Z_5-Z_2)$，其中$Z_5$和$Z_2$分別表示尾水管出口和轉(zhuǎn)輪出口的高度。此時(shí)，相對(duì)于圓柱形尾水管，擴(kuò)散形尾水管減小了尾水管內(nèi)的損失$h_\omega$，進(jìn)一步提高了能量利用率。在轉(zhuǎn)輪出口處，尾水管的作用是將水流引導(dǎo)到下游，并盡可能地利用水流的動(dòng)能。在擴(kuò)散形尾水管中，水流的速度減小，從而形成真空，這種真空稱為動(dòng)力真空。同時(shí)，尾水管內(nèi)的水頭損失也會(huì)增加。根據(jù)式（5-43）和式（5-41），在轉(zhuǎn)輪后面除形成靜力真空外，動(dòng)力真空的數(shù)值為$2g$。在斷面2處，動(dòng)力真空的數(shù)值為$2g$減去尾水管的水頭損失$h_\omega$。因此，斷面2處的真空值為：$$\frac{V_2^2-V_5^2}{2}+\left(H_s-h_\omega+\frac{V_2^2-V_5^2}{2g}\right)\rhog=P_a-P_2$$將式（5-43）中的$\rhog$代入式（5-38）得到擴(kuò)散型尾水管條件下轉(zhuǎn)輪利用的水流能量$\DeltaE''$：$$\DeltaE''=\left(\frac{V_2^2-V_5^2}{2}-\frac{P_a-P_2}{\rhog}\right)-\left(\frac{V_5^2}{2}+H_d+\frac{P_a-P_2}{\rhog}-H_s-h_\omega+\frac{V_2^2-V_5^2}{2g}\right)$$根據(jù)式（5-44）和式（5-42），當(dāng)用擴(kuò)散形尾水管代替圓柱形尾水管后，出口動(dòng)能損失由$2g$減少到$2g$，同時(shí)增加了數(shù)值為$2g$的附加動(dòng)力真空。但是，擴(kuò)散形尾水管中的水頭損失也會(huì)增加。因此，在斷面2處實(shí)際恢復(fù)的動(dòng)能與理想恢復(fù)的功能的比值稱為尾水管的恢復(fù)系數(shù)$\eta_\omega$：$$\eta_\omega=\frac{\frac{V_2^2-V_5^2}{2}-\left(H_d+H_s-h_\omega+\frac{V_5^2}{2}+\frac{V_2^2-V_5^2}{2g}\right)}{\frac{V_2^2-V_5^2}{2g}}$$式（5-45）表明，尾水管內(nèi)的水頭損失及出口動(dòng)能越小，則尾水管的恢復(fù)系數(shù)越高。因此，恢復(fù)系數(shù)表征了尾水管的質(zhì)量，反映了其轉(zhuǎn)換功能的能力，故有時(shí)也稱為尾水管的效率。根據(jù)以上分析，水流經(jīng)尾水管的總損失$\epsilon$為內(nèi)部水力損失與出口動(dòng)能損失之和，即：$$\epsilon=h_\omega+\frac{V_5^2}{2g}$$尾水管相對(duì)水力損失$\zeta$，即能量損失與水輪機(jī)水頭$H$之比值為：$$\zeta=\frac{\epsilon}{H}=\frac{h_\omega+\frac{V_5^2}{2g}}{H}$$因此，尾水管的效能取決于尾水管的恢復(fù)系數(shù)和相對(duì)水力損失。尾水管是水輪機(jī)中的重要部件，它能夠?qū)⑺鬓D(zhuǎn)換成動(dòng)能并使其順利排出。尾水管的恢復(fù)系數(shù)是一個(gè)重要的參數(shù)，它反映了尾水管轉(zhuǎn)換動(dòng)能的效果。但是，不同比轉(zhuǎn)速的水輪機(jī)即使具有相同的尾水管恢復(fù)系數(shù)，其實(shí)際相對(duì)水力損失也不同。高比轉(zhuǎn)速水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪出口動(dòng)能占總水頭的比重不同于低比轉(zhuǎn)速水輪機(jī)，因此其實(shí)際相對(duì)水力損失也不同。以尾水管的恢復(fù)系數(shù)都等于75%來(lái)估算，則高比轉(zhuǎn)速水輪機(jī)尾水管的相對(duì)水力損失達(dá)10%，而低比轉(zhuǎn)速的僅為0.25%左右。因此，尾水管對(duì)高比轉(zhuǎn)速水輪機(jī)起著十分重要的作用。從這個(gè)角度來(lái)看，尾水管對(duì)軸流式水輪機(jī)比對(duì)混流式水輪機(jī)更重要。尾水管的基本類型有兩種：直錐形和彎曲形。直錐形尾水管制造容易，因?yàn)樵谥卞F形尾水管內(nèi)部水流均勻，阻力小，所以其水力損失小，恢復(fù)系數(shù)比較高，一般可以達(dá)到83%以上。而彎曲形尾水管則用于大中型水電站的立式水輪機(jī)中。它由進(jìn)口錐管、肘管和擴(kuò)散管三部分組成。進(jìn)口錐管是一個(gè)豎直的圓錐擴(kuò)散管，肘管是一個(gè)90°的彎管，而出口擴(kuò)散管是一個(gè)水平放置的斷面為矩形的擴(kuò)散管。彎肘形尾水管增加了轉(zhuǎn)彎的附加水力損失及出口水流不均勻性的水力損失，因此這種尾水管的恢復(fù)系數(shù)較直錐形尾水管低。在大中型電站的立式水輪機(jī)中，采用直錐形尾水管需要將下游控制得很深，大大增加土建工程量，以致實(shí)際上不可能實(shí)現(xiàn)，所以必須采用彎肘形尾水管。高，另一方面要盡可能減小土建投資和水力損失。常用的彎肘形尾水管有三種形式，分別為單彎、雙彎和三彎尾水管，其中單彎尾水管應(yīng)用最廣泛。其設(shè)計(jì)方法如下：（1）根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，決定尾水管的進(jìn)口速度V5=0.008H+1.2（式5-47）（2）確定尾水管出口斷面面積Q=F5V5（式5-48）D5=F5/π（式5-48）（3）根據(jù)水流狀態(tài)和經(jīng)驗(yàn)，確定彎肘尺寸彎肘形尾水管的水流狀態(tài)較為復(fù)雜，因此需要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定彎肘尺寸。一般來(lái)說(shuō)，彎肘的曲率半徑越大，水力損失越小，但土建投資也會(huì)增加。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)需要綜合考慮多種因素。（4）計(jì)算尾水管的回能系數(shù)回能系數(shù)是尾水管的重要指標(biāo)之一，其值越大，代表尾水管的能量利用效率越高。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，彎肘形尾水管的回能系數(shù)一般在0.6左右。（5）確定排水渠道尺寸與直錐型尾水管類似，為保證尾水管出口水流暢通，排水渠道必須有足夠的尺寸。對(duì)于彎肘形尾水管，排水渠道的尺寸需要根據(jù)具體情況進(jìn)行計(jì)算和確定?？傊?，在選擇和設(shè)計(jì)尾水管時(shí)，需要根據(jù)機(jī)組和電站的具體條件，綜合考慮多種因素，包括水力性能、土建投資、維護(hù)成本等，以達(dá)到最優(yōu)化的設(shè)計(jì)效果。彎肘形尾水管是電站設(shè)計(jì)中重要的組成部分，其經(jīng)濟(jì)效益與土建工程投資之間存在矛盾。為了降低肘管中的損失，應(yīng)增加尾水管深度h，但這會(huì)增加水下開挖量和混凝土用量。因此，在選擇彎肘形尾水管各斷面參數(shù)時(shí)，應(yīng)綜合考慮。尾水管深度對(duì)水輪機(jī)效率和運(yùn)行穩(wěn)定性影響很大，但也直接影響工程量。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，尾水管深度的選擇應(yīng)根據(jù)水輪機(jī)類型和直徑?jīng)Q定。肘管的形狀對(duì)整個(gè)尾水管性能影響很大，一般推薦使用標(biāo)準(zhǔn)肘管。尾水管深度是指水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)底環(huán)平面至尾水管底板平面之間的距離。增加尾水管深度可以降低肘管中的損失，但也會(huì)增加水下開挖量和混凝土用量。尾水管深度的變化對(duì)水輪機(jī)效率影響很大，特別是在大流量情況下。同時(shí)，尾水管深度也對(duì)水輪機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性有影響，較大的深度可以改善尾水管偏心渦帶所引起的振動(dòng)。但是，尾水管深度的選擇也直接影響工程量。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，尾水管深度的選擇應(yīng)根據(jù)水輪機(jī)類型和直徑?jīng)Q定。肘管的形狀對(duì)整個(gè)尾水管性能影響很大，一般推薦使用標(biāo)準(zhǔn)肘管。肘管的形狀十分復(fù)雜，它對(duì)整個(gè)尾水管的性能影響很大。因此，一般推薦使用定型的標(biāo)準(zhǔn)肘管。在選擇肘管時(shí)，應(yīng)考慮其尺寸和型式。標(biāo)準(zhǔn)肘管的尺寸如表5-8所示。在彎肘形尾水管各斷面參數(shù)的選擇中，經(jīng)濟(jì)效益與土建工程投資之間存在矛盾。為了降低肘管中的損失，應(yīng)增加尾水管深度h，但這會(huì)增加水下開挖量和混凝土用量。因此，在選擇彎肘形尾水管各斷面參數(shù)時(shí)，應(yīng)綜合考慮。尾水管深度的變化對(duì)水輪機(jī)效率影響很大，特別是在大流量情況下。同時(shí)，尾水管深度也對(duì)水輪機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性有影響，較大的深度可以改善尾水管偏心渦帶所引起的振動(dòng)。但是，尾水管深度的選擇也直接影響工程量。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，尾水管深度的選擇應(yīng)根據(jù)水輪機(jī)類型和直徑?jīng)Q定。肘管的形狀對(duì)整個(gè)尾水管性能影響很大，一般推薦使用標(biāo)準(zhǔn)肘管。表5-8中展示了標(biāo)準(zhǔn)混凝土肘管的線性尺寸。需要注意的是，當(dāng)水頭高于200m時(shí)，由于水流流速過(guò)大，應(yīng)該使用形式與混凝土肘管不同的金屬肘管。需要計(jì)算水平長(zhǎng)度時(shí)，可以使用以下公式：水平長(zhǎng)度=√(x2-x1)2+(y2-y1)2其中，(x1,y1)和(x2,y2)分別為肘管兩端的坐標(biāo)。水輪機(jī)的尾水管設(shè)計(jì)是影響機(jī)組性能的重要因素。其中水平長(zhǎng)度L是機(jī)組中心到尾水管出口的距離，決定了水平擴(kuò)散段的長(zhǎng)度。適當(dāng)增加L可使尾水管出口動(dòng)能下降，提高效率。但過(guò)長(zhǎng)會(huì)增加沿程損失和廠房水下部分尺寸，效益不如高度h顯著，通常取L=4.5D。水輪機(jī)肘管水平段形狀一般為兩側(cè)平行、頂板向上翹、傾角為10°~13°，底板一般水平，少數(shù)情況下為了減少開挖要求尾水管上抬，此時(shí)一般不超過(guò)6°~12°。轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)的水平段寬度B為2.3~2.7D1，混流式為2.7~3.3D1。當(dāng)B>10~12m時(shí)，允許在出口段中加單支墩，其尺寸為b=0.1~0.15B，R=3~6b，r=0.2~0.3b，l≥1.4D1。不宜加雙支墩，會(huì)引起效率顯著下降。當(dāng)尾水管出口中心線需要偏離機(jī)組中心線時(shí)，肘管水平段的俯視圖應(yīng)按水工建筑要求繪制，保證偏心距離d和水平長(zhǎng)L標(biāo)準(zhǔn)，且肘管兩側(cè)面夾角的角平分線過(guò)機(jī)組中心。地下電站常采用高而窄的尾水管，可用加大深度來(lái)彌補(bǔ)寬度的縮小，對(duì)水輪機(jī)效率影響不大。減輕尾水管振動(dòng)可采用加導(dǎo)流隔板的措施。導(dǎo)流板形狀和尺寸應(yīng)針對(duì)機(jī)組特性而定，裝得不好容易被沖掉，應(yīng)先做試驗(yàn)研究工作。加設(shè)導(dǎo)流板對(duì)改善振動(dòng)有一定效果，但有時(shí)會(huì)對(duì)機(jī)組