虹吸排水收集系統(tǒng)技術(shù)在住宅小區(qū)項(xiàng)目上的推廣應(yīng)用

溫華 胡芳榕 謝勇 袁擁軍 皮小勤

【摘要】為解決建筑施工項(xiàng)目中的排水問題，文章以某住宅小區(qū)項(xiàng)目為例，應(yīng)用PDS虹吸排水收集系統(tǒng)，對該建筑工程項(xiàng)目中的排水措施進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計和施工建設(shè)，并對建設(shè)結(jié)果進(jìn)行了評估，評估結(jié)果表明，該系統(tǒng)具有較大的優(yōu)勢，適合在今后的相關(guān)領(lǐng)域上做進(jìn)一步的推廣應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】虹吸排水收集系統(tǒng)；高分子異形片材；施工建設(shè)

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021. 26.061

1、引言

近年來，隨著“海綿城市”建設(shè)理念的不斷滲透和應(yīng)用，各種排水技術(shù)措施也不斷涌現(xiàn)。但從目前來看，大部分地區(qū)應(yīng)用的排水措施都是傳統(tǒng)的種植頂板滲排水方法，這種方法在設(shè)計和工藝等方面都存在著一定的缺陷，特別是對于一些土壤滲水率低的地區(qū)而言，更容易引發(fā)積水，導(dǎo)致排水效果大打折扣。顯然，探尋新的排水措施已是大勢所趨，對最新的虹吸排水收集系統(tǒng)進(jìn)行研究也十分必要[1]。

2、項(xiàng)目基本概況

該項(xiàng)目為廣西柳州市柳東新區(qū)某安置房小區(qū)項(xiàng)目，位于廣西柳州市柳東新區(qū)核心區(qū)縱十一路以東，核心區(qū)支路二十五路以西，龍華路以南，占地面積約為83畝，總建筑面積223637㎡，總投資近8.3億元。該項(xiàng)目地下室頂板建設(shè)面積約2.7萬㎡，由于頂板面積較大，因此現(xiàn)場施工找坡存在較大困難。經(jīng)過理論分析計算表明，如采用傳統(tǒng)的種植頂板滲排水方法，則很難起到應(yīng)有的排水效果，地下室頂板滲漏可能性很大。為此，在本次項(xiàng)目的設(shè)計中，采用PDS防護(hù)虹吸排水收集系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。該系統(tǒng)中的多個虹吸排水槽能夠?qū)⑦^量的雨水排至觀察井，并對觀察井內(nèi)儲存的雨水進(jìn)行二次利用。

3、虹吸排水收集系統(tǒng)的特點(diǎn)及優(yōu)勢

3.1 系統(tǒng)基本原理和特點(diǎn)

在使用虹吸排水收集系統(tǒng)后，降雨天氣下滲入土壤中的水分會通過高分子防護(hù)排水異形片，不斷流入到虹吸排水槽當(dāng)中，再通過重力和大氣壓力的作用下流入出水口，通過虹吸效應(yīng)而流入到觀察井當(dāng)中。這些雨水在觀察井觀察并排入到雨水收集系統(tǒng)，能夠用于園林植物的灌溉，實(shí)現(xiàn)雨水的循環(huán)利用[2]。虹吸系統(tǒng)主要由六部分組成，即植被層、種植土層、pds防護(hù)虹吸排水收集系統(tǒng)、防水層、找平層、頂板結(jié)構(gòu)層。

3.2 系統(tǒng)所具備的優(yōu)勢

虹吸本身就具有獨(dú)特的優(yōu)勢，具體包括隔水透氣、保溫、便于施工以及維護(hù)、減少堵塞現(xiàn)象，且一定程度上，解決了大面積頂板找坡的問題。因此對于虹吸排水收集系統(tǒng)應(yīng)具備一定的優(yōu)勢，整體來看，虹吸排水收集系統(tǒng)與以往的傳統(tǒng)排水收集系統(tǒng)相比，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

其一，相較于傳統(tǒng)的排水收集系統(tǒng)，虹吸排水系統(tǒng)不再具有細(xì)石混凝土保護(hù)層、隔離層和找坡層等一系列復(fù)雜結(jié)構(gòu)，有效節(jié)約了構(gòu)造層次，增加了種植土覆蓋厚度。

其二，虹吸排水收集系統(tǒng)在建設(shè)成本上相對較低，而在建設(shè)速度上也相對較快，能夠有效降低原材料的消耗，更好符合節(jié)能環(huán)保的理念[3]。

其三，虹吸排水收集系統(tǒng)設(shè)計與建設(shè)的靈活性更高，能夠根據(jù)具體的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行靈活布置，且管道排布也相對更為簡單，通常不需要考慮排水高差及流向等方面的因素[4]。

4、虹吸排水收集系統(tǒng)的施工建設(shè)

4.1 施工工藝流程

在虹吸排水收集系統(tǒng)施工開始前，設(shè)計人員在已有設(shè)計圖紙的基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步的深化設(shè)計，對透氣管、觀察井和集水井等進(jìn)行合理布置，在園林中設(shè)置了28個點(diǎn)滲透以增強(qiáng)面排水功效，并設(shè)置了19個透氣觀察管和5個虹吸出水口。在具體的施工過程中，還應(yīng)遵循一定的施工流程，現(xiàn)場具體施工流程如下：（1）對現(xiàn)場進(jìn)行勘察，了解現(xiàn)場的實(shí)際情況，并結(jié)合施工圖紙，做好定位規(guī)劃彈線；（2）鋪設(shè)黏條，在鋪設(shè)過程中，要以規(guī)劃彈線為中心線，根據(jù)規(guī)范要求，科學(xué)、合理的進(jìn)行HNB粘霸的鋪設(shè)；（3）根據(jù)施工圖紙要求，對虹吸排水槽進(jìn)行合理的鋪設(shè)；（4）采用高分子防護(hù)排（蓄）水異形片，基于本工程規(guī)范要求，通過平接法進(jìn)行科學(xué)、合理的鋪設(shè)；（5）一方面要對HXK透氣觀察管進(jìn)行安裝，另一方面還要對透氣防塵蓋進(jìn)行合理的安裝；（6）對于HXC虹吸排水槽，安裝完畢之后，還需要進(jìn)行土工布的鋪設(shè)；（7）按照施工圖紙要求，要對虹吸管及觀察井進(jìn)行科學(xué)、合理的安裝，保證HXG虹吸管和HCC觀察井安裝符合施工要求；（8）科學(xué)合理的進(jìn)行雨水回收系統(tǒng)的安裝，保證符合施工要求。

4.2 本次施工采用的關(guān)鍵技術(shù)

在本次施工中，采用的技術(shù)方法較多，主要關(guān)鍵技術(shù)有以下幾個方面。

一是高分子異形片材的鋪設(shè)。在鋪設(shè)過程中，確保片材的鋪設(shè)方向與排水方向完全相同，鋪設(shè)方式則以平縫黏結(jié)的方式加以進(jìn)行，并確保黏結(jié)寬度為200mm。同時為確保排水通暢，施工人員也采取了凸臺架空的方法，確保高分子異形片材能夠與拱形虹吸排水槽形成尺寸合理的隔空層。而對于高出種植頂板的建筑物，如通風(fēng)井、樓梯側(cè)墻等部位，高分子異形片材的鋪設(shè)則自上而下進(jìn)行，并使用阻根黏條，以平縫黏結(jié)的方式加以固定。

二是排水槽及觀察管的安裝環(huán)節(jié)。在本次施工建設(shè)中，主要使用虹吸排水槽，將施工區(qū)域劃分為若干個排水區(qū)域，同時為確保能夠順利地按照預(yù)定方向進(jìn)行排水，施工人員安裝了透氣觀察管，以平衡土層內(nèi)部和外界之間的氣壓。

三是其他方面，首先，為避免高分子異形片材因壓力過大而受到破壞，施工單位加強(qiáng)了管理，不允許工程車輛或人工拖行的勞動車輛在鋪設(shè)完的高分子異形片材上行駛；其次，在虹吸排水系統(tǒng)施工完成后，及時進(jìn)行回填土作業(yè)，回填方式為隨鋪隨填，以從外向內(nèi)回填的方式進(jìn)行，同時在回填土過程中避免施工機(jī)械與高分子異形片材的直接接觸，第一層回填土的厚度則嚴(yán)格控制在500mm以上；最后，在回填土施工過程中，工作人員加強(qiáng)了對透氣觀察管、虹吸排水管等部位的保護(hù)，對于這些部位的回填土施工，不采用機(jī)械設(shè)備，而是選擇人工回填的方式，以避免這些部位被機(jī)械破壞。

5、虹吸排水收集系統(tǒng)項(xiàng)目的效果、問題及優(yōu)化建議

5.1 施工建設(shè)效果評估

為評估實(shí)驗(yàn)效果，建設(shè)單位組織相關(guān)技術(shù)、施工、成本人員成立效果評估小組，對本次建設(shè)的PDS防護(hù)虹吸排水收集系統(tǒng)的效果進(jìn)行評估。在評估之前的一周內(nèi)，當(dāng)?shù)仡l繁出現(xiàn)陣雨天氣，這也為客觀評估創(chuàng)造了良好的條件[5]。

在評估過程中，評估小組進(jìn)行現(xiàn)場踏勘，對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目范圍內(nèi)的路面、鋪裝、綠化區(qū)域、排水管存水、地下室頂板等內(nèi)容進(jìn)行了勘察，通過對虹吸管觀察口的勘察結(jié)果發(fā)現(xiàn)，盡管在評估前當(dāng)?shù)剡B續(xù)出現(xiàn)多次降雨，但地下室頂板水位保持在5cm范圍內(nèi)，滿管狀態(tài)僅在降雨量級達(dá)到暴雨（24小時內(nèi)50-100mm）時才會出現(xiàn)，而當(dāng)暴雨結(jié)束的24小時內(nèi)，出水口出水就明顯減少，同時地下室頂板也未出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，這表明本次施工建設(shè)已經(jīng)取得了較好的效果，能夠有效解決地下室頂板、道路鋪裝、以及園林低洼部位的積水問題[6]。

另一方面，評估小組對于虹吸排水收集系統(tǒng)項(xiàng)目的成本等也進(jìn)行了評估，通過定額計算等方法獲知，在確保能夠達(dá)到同樣效果的前提下，本次項(xiàng)目的建設(shè)成本較以往相比，降低了10-20%，且施工周期也縮短了20%左右，能夠達(dá)到預(yù)期的施工建設(shè)目標(biāo)，且具有較好的推廣價值。

5.2 虹吸排水收集系統(tǒng)的現(xiàn)存問題及展望

由于本次施工建設(shè)項(xiàng)目為當(dāng)?shù)氐牡谝粋€虹吸排水收集系統(tǒng)試驗(yàn)項(xiàng)目，因此在建設(shè)的過程中，也難免存在了一些問題，問題主要包括以下幾個方面[7]。

一是室外排水管網(wǎng)雨水井標(biāo)高在施工過程初期沒能達(dá)到室外排水圖紙高度的要求，后續(xù)通過現(xiàn)場整改協(xié)調(diào)，調(diào)整了標(biāo)高，問題才得以解決。

二是地下室頂板的雨水篦子在設(shè)計中未能安置在最低點(diǎn)，覆蓋范圍較大，在園林區(qū)域施工完成后，當(dāng)?shù)卦庥隽藬?shù)次短時強(qiáng)降水天氣，在每次短時強(qiáng)降水天氣結(jié)束后，園林區(qū)域的積水仍然較為嚴(yán)重，為解決這一問題，經(jīng)過現(xiàn)場的勘察與整改協(xié)調(diào)，由虹吸排水增設(shè)了30個點(diǎn)滲透進(jìn)行直排，才有效解決了地下室頂板積水問題。

考慮到這些問題，在今后的相關(guān)工作中，應(yīng)當(dāng)從以下幾個方面予以優(yōu)化：

（1）在設(shè)計過程中，整個項(xiàng)目的室外雨水井的雨水管管底標(biāo)高應(yīng)當(dāng)?shù)陀陧敯鍢?biāo)高600mm左右。同時，在實(shí)際施工過程中，如發(fā)現(xiàn)室外管網(wǎng)出現(xiàn)設(shè)計變更，則要及時進(jìn)行各部門之間的溝通協(xié)調(diào)，并分析如何進(jìn)行調(diào)整。

（2）在進(jìn)行點(diǎn)滲透設(shè)計時，始終根據(jù)園林的道路范圍線和標(biāo)高進(jìn)行設(shè)置。如在實(shí)際施工過程中出現(xiàn)設(shè)計變更，則需要及時進(jìn)行各部門之間的施工，并根據(jù)變更情況研究相應(yīng)的調(diào)整措施。

（3）在項(xiàng)目進(jìn)場前，要召集施工項(xiàng)目涉及到的所有單位進(jìn)行項(xiàng)目現(xiàn)場交底會，針對施工過程中的回填土作業(yè)、園林道路、排污、消防管道施工等可能涉及到二次開挖的情況進(jìn)行現(xiàn)場溝通，避免造成成品破壞。同時要對現(xiàn)場交底會上的討論做好記錄和整理，形成會議紀(jì)要，為后續(xù)的工作提供重要依據(jù)。

（4）在設(shè)計過程中，地下室頂板采用雨水篦子應(yīng)當(dāng)逐步淘汰，并使用更多的虹吸點(diǎn)滲透措施取而代之，這有助于解決在強(qiáng)降雨天氣下園林區(qū)域積水，或是黏性土壤雨水下滲慢等問題，排水效果將更為顯著。

6、適用范圍

通過上述對虹吸排水系統(tǒng)的分析討論，綜合排水系統(tǒng)的優(yōu)勢與特點(diǎn)，以及在本工程項(xiàng)目中的應(yīng)用評估效果。由此可以了解到虹吸排水系統(tǒng)具有較為廣泛的適用范圍，具體包括屋面綠化、車庫頂板、地下人防、綜合管廊、地下廣場、植被草溝等等，都可以取得良好的效果。其中在車庫頂板中的應(yīng)用，提出了明確的要求，例如對于車庫頂板的回填方式，要遵循由外向里的原則，而且如果是透水性較差的粘土類回填土，在使用回填土之前，要先回填100厚砂石層。除此以外，需要注意的是目前虹吸排水收集系統(tǒng)還存在一些問題，對此還應(yīng)對虹吸排水系統(tǒng)進(jìn)行不斷的分析探討，從而不斷完善虹吸排水系統(tǒng)，使其能夠應(yīng)用范圍更加廣泛。

結(jié)語：

整體來看，在本次項(xiàng)目的設(shè)計與施工建設(shè)中，PDS防護(hù)虹吸排水收集系統(tǒng)的優(yōu)勢較為明顯，有著排水質(zhì)量較好、施工周期短、壽命長、維修方便、成本低和性價比較高等諸多優(yōu)勢，具有較高的推廣價值。能夠在屋頂綠化、車庫頂板、地下人防、地下廣場、空中足球場和雨水花園等多個領(lǐng)域投入實(shí)際應(yīng)用。因此，在今后的工作中，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加強(qiáng)對其優(yōu)化創(chuàng)新，并大力推廣其應(yīng)用。

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