屋面排水管工程施工工藝技術標準整理

屋面排水管工程施工工藝技術標準整理屋面排水管工程施工工藝工藝流程：施工準備→預制加工→干管安裝→立管安裝→支管安裝→卡架固定→封口堵洞→閉水試驗→通水試驗→通球試驗施工工藝：預制加工：根據(jù)圖紙要求并結合實際情況，繪制加工草圖。然后根據(jù)草圖量好管道尺寸，進行斷管。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，應先插入試驗，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，插入粘接進將插口稍作轉(zhuǎn)動，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。多口粘連時應注意預留口方向。干管安裝：1.根據(jù)圖紙要求的坐標、標高，打好穿樓板及過墻孔洞。施工前按各受水口位置測量繪制草圖，按草圖進行加工預制。2.管道穿結構墻體處應設置剛性防水套管，做法按鋪設安裝管道做法施工。3.塑料排水導管安裝坡度要求，伸出外墻尺寸及與室外結合井，連接做法均按鋪設管道做法施工。4.在支導管安裝中，地平管穿越樓板洞時，均應安裝防水翼環(huán)，并確保其位置正確、粘接牢固。5.排水導管必須按設計要求及位置安裝伸縮節(jié)。6.在連接2個及以上大便器或3個以上衛(wèi)生器具的污水橫管上，應設置清掃口。當污水管在頂板下吊裝時，可將清掃口設在一層地面上。污水管起點的清掃口與管道相垂直的墻面，距離不得小于200mm。如污水管起點位置設置堵頭代替清掃口時與墻面不得小于400mm。7.在轉(zhuǎn)角135°的污水橫管上，應設置檢查口或清掃口。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，應采用兩個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，穿過墻壁或基礎必須應采用45°三通和45°彎頭連接，并應在垂直管段的頂部設置清掃口。10.塑料排水管道安裝時，可采用鉛絲臨時吊掛，進行預安裝，調(diào)整甩口坐標、位置、管道標高、坡度符合設計要求進行粘接，并及時校正甩口坐標位置、標高、坡度。待粘接固化后，安裝固定支撐件但不宜卡固過緊。采用金屬支架時，必須在與管外徑接觸處墊好橡膠墊片。11.管道安裝好后應及時堵管洞，按規(guī)范要求支模封堵。安裝后的管道嚴禁攀登或借做他用。立管安裝：在進行立管安裝之前，應根據(jù)圖紙坐標確定卡架位置并預裝立管卡架。在土建墻面粉刷后，需要核對圖紙坐標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，然后再進行接口聯(lián)接。對于UPVC排水管穿過樓頂板的情況，需要預留防水剛性套管并進行屋頂防水與套管間隙的防水密封。支管安裝：在進行支管安裝之前，需要按照圖紙、坐標和標高修整預留孔洞，并確定吊卡位置和預埋件坐標位置。然后需要清理現(xiàn)場并按照安裝標高需要支搭操作平臺。接下來，需要安裝吊裝導管支架和吊架，并將預制好的支管按編號運至場地。在清除粘接部位污物后，需要進行支管卡、吊件復檢，并擺正各預留口坐標位置，滿足圖紙要求后，進行支管安裝并調(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，并臨時封閉各預留口，然后封堵結構孔洞。對于支導管安裝，如果直管段長度大于4m，則需要安裝伸縮，并確保每段內(nèi)凈長不超過4m。如果暗裝立管的分支管管徑Φ≥100mm，則需要按照設計防火等級要求安裝阻火圈。在支導管安裝中，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：在排水管道安裝完成后，需要按照施工規(guī)范要求進行閉水試驗。暗裝的導管、立管和支管都必須進行閉水試驗。閉水試驗應分層分段逐根進行試驗標準，以一層結構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、接口無滲漏為合格。閉水試驗后，排水系統(tǒng)管道的立管和主干管應進行通球通水試驗。立管通球試驗應由屋頂透氣口處投入不小于管徑2/3的試驗驗球，應在室外結合井內(nèi)臨時設網(wǎng)截取試驗球，用水沖動試驗球至室外結合井，取出試驗球為合格。此外，應在油漆粉刷最后一道工序前進行試驗。尾水管的作用：尾水管是反擊式水輪機所特有的部件，其性能直接影響到水輪機的效率和穩(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)輪出口的水流動能將其轉(zhuǎn)換成為轉(zhuǎn)輪出口處的動力真空。一般水輪機中選用經(jīng)過試驗和實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裝置情況：沒有尾水管、具有圓柱形尾水管和具有擴散形尾水管。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。當沒有尾水管時，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，同時損失掉轉(zhuǎn)輪出口水流的全部動能$V_2^2/2g$。當具有圓柱形尾水管時，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，相對于沒有尾水管時，此時多利用了吸出水頭$H_s$，但動能$V_2^2/2g$仍然損失掉了，而且增加了尾水管內(nèi)的損失$h_\omega$，即此時多利用了數(shù)值為$(H_s-h_\omega)$的能量（靜力真空值）。當具有擴散型尾水管時，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，相對于圓柱形尾水管，擴散形尾水管減小了尾水管內(nèi)的損失$h_\omega$，進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到下游，并盡可能地利用水流的動能。在擴散形尾水管中，水流的速度減小，從而形成真空，這種真空稱為動力真空。同時，尾水管內(nèi)的水頭損失也會增加。根據(jù)式（5-43）和式（5-41），在轉(zhuǎn)輪后面除形成靜力真空外，動力真空的數(shù)值為$2g$。在斷面2處，動力真空的數(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），當用擴散形尾水管代替圓柱形尾水管后，出口動能損失由$2g$減少到$2g$，同時增加了數(shù)值為$2g$的附加動力真空。但是，擴散形尾水管中的水頭損失也會增加。因此，在斷面2處實際恢復的動能與理想恢復的功能的比值稱為尾水管的恢復系數(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能越小，則尾水管的恢復系數(shù)越高。因此，恢復系數(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能損失之和，即：$$\epsilon=h_\omega+\frac{V_5^2}{2g}$$尾水管相對水力損失$\zeta$，即能量損失與水輪機水頭$H$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系數(shù)和相對水力損失。尾水管是水輪機中的重要部件，它能夠?qū)⑺鬓D(zhuǎn)換成動能并使其順利排出。尾水管的恢復系數(shù)是一個重要的參數(shù)，它反映了尾水管轉(zhuǎn)換動能的效果。但是，不同比轉(zhuǎn)速的水輪機即使具有相同的尾水管恢復系數(shù)，其實際相對水力損失也不同。高比轉(zhuǎn)速水輪機的轉(zhuǎn)輪出口動能占總水頭的比重不同于低比轉(zhuǎn)速水輪機，因此其實際相對水力損失也不同。以尾水管的恢復系數(shù)都等于75%來估算，則高比轉(zhuǎn)速水輪機尾水管的相對水力損失達10%，而低比轉(zhuǎn)速的僅為0.25%左右。因此，尾水管對高比轉(zhuǎn)速水輪機起著十分重要的作用。從這個角度來看，尾水管對軸流式水輪機比對混流式水輪機更重要。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，因為在直錐形尾水管內(nèi)部水流均勻，阻力小，所以其水力損失小，恢復系數(shù)比較高，一般可以達到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中。它由進口錐管、肘管和擴散管三部分組成。進口錐管是一個豎直的圓錐擴散管，肘管是一個90°的彎管，而出口擴散管是一個水平放置的斷面為矩形的擴散管。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系數(shù)較直錐形尾水管低。在大中型電站的立式水輪機中，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，以致實際上不可能實現(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，其中單彎尾水管應用最廣泛。其設計方法如下：（1）根據(jù)經(jīng)驗公式，決定尾水管的進口速度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，確定彎肘尺寸彎肘形尾水管的水流狀態(tài)較為復雜，因此需要根據(jù)經(jīng)驗和實驗數(shù)據(jù)確定彎肘尺寸。一般來說，彎肘的曲率半徑越大，水力損失越小，但土建投資也會增加。因此，在設計時需要綜合考慮多種因素。（4）計算尾水管的回能系數(shù)回能系數(shù)是尾水管的重要指標之一，其值越大，代表尾水管的能量利用效率越高。根據(jù)實驗數(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。對于彎肘形尾水管，排水渠道的尺寸需要根據(jù)具體情況進行計算和確定?？傊谶x擇和設計尾水管時，需要根據(jù)機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、維護成本等，以達到最優(yōu)化的設計效果。彎肘形尾水管是電站設計中重要的組成部分，其經(jīng)濟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，應增加尾水管深度h，但這會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，應綜合考慮。尾水管深度對水輪機效率和運行穩(wěn)定性影響很大，但也直接影響工程量。根據(jù)實踐經(jīng)驗，尾水管深度的選擇應根據(jù)水輪機類型和直徑?jīng)Q定。肘管的形狀對整個尾水管性能影響很大，一般推薦使用標準肘管。尾水管深度是指水輪機導水機構底環(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，但也會增加水下開挖量和混凝土用量。尾水管深度的變化對水輪機效率影響很大，特別是在大流量情況下。同時，尾水管深度也對水輪機的運行穩(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。但是，尾水管深度的選擇也直接影響工程量。根據(jù)實踐經(jīng)驗，尾水管深度的選擇應根據(jù)水輪機類型和直徑?jīng)Q定。肘管的形狀對整個尾水管性能影響很大，一般推薦使用標準肘管。肘管的形狀十分復雜，它對整個尾水管的性能影響很大。因此，一般推薦使用定型的標準肘管。在選擇肘管時，應考慮其尺寸和型式。標準肘管的尺寸如表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，應增加尾水管深度h，但這會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，應綜合考慮。尾水管深度的變化對水輪機效率影響很大，特別是在大流量情況下。同時，尾水管深度也對水輪機的運行穩(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。但是，尾水管深度的選擇也直接影響工程量。根據(jù)實踐經(jīng)驗，尾水管深度的選擇應根據(jù)水輪機類型和直徑?jīng)Q定。肘管的形狀對整個尾水管性能影響很大，一般推薦使用標準肘管。表5-8中展示了標準混凝土肘管的線性尺寸。需要注意的是，當水頭高于200m時，由于水流流速過大，應該使用形式與混凝土肘管不同的金屬肘管。需要計算水平長度時，可以使用以下公式：水平長度=√(x2-x1)2+(y2-y1)2其中，(x1,y1)和(x2,y2)分別為肘管兩端的坐標。水輪機的尾水管設計是影響機組性能的重要因素。其中水平長度L是機組中心到尾水管出口的距離，決定了水平擴散段的長度。適當增加L可使尾水管出口動能下降，提高效率。但過長會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。水輪機肘管水平段形狀一般為兩側平行、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，此時一般不超過6°~12°。轉(zhuǎn)槳式水輪機的水平段寬度B為2.3~2.7D1，混流式為2.7~3.3D1。當B>10~12m時，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，會引起效率顯著下降。當尾水管出口中心線需要偏離機組中心線時，肘管水平段的俯視圖應按水工建筑要求繪制，保證偏心距離d和水平長L標準，且肘管兩側面夾角的角平分線過機組中心。地下電站常采用高而窄的尾水管，可用加大深度來彌補寬度的縮小，對水輪機效率影響不大。減輕尾水管振動可采用加導流隔板的措施。導流板形狀和尺寸應針對機組特性而定，裝得不好容易被沖掉，應先做試驗研究工作。加設導流板對改善振動有一定效果，但有時會對機組