降板式同层排水技术在美立方工程中的应用
2012-09-06中国水利水电第二工程局有限公司于竹芹于海涛
◎ 中国水利水电第二工程局有限公司 于竹芹 于海涛
前言
同层排水是指卫生间内卫生器具排水管均不穿越楼板进入他户,在同楼层内施工敷设,使得污水及废弃物顺利进入排水总管(主排污立管),一旦发生需要疏通清理的情况,在本层内就能解决问题的排水方式[1]。同层排水是近年来排水方式的新趋势。由于美立方工程卫生间较多,且上下层卫生间布置不对应,排水管线多,用传统的排水不利于实现,因此本工程选用了同层排水方式,很好的实现了排水管道的布置等难题。
1 同层排水敷设方式
目前同层排水的实现方式很多,但主要有三种方式:即墙体隐蔽式、结构降板式和同层接入器接入式。
1.1 墙体隐蔽式
俗称“管道井”墙体内管道排水,是指卫生间洁具后方砌一堵假墙,形成一定宽度的布置管道的专用空间,排水支管不穿越楼板在假墙内敷设、安装,在同一楼层内与主管相连接。该方式达到了卫生、美观、整洁的要求,因楼板上没有卫生器具的排水预留孔,用户可自由布置卫生器具的位置,满足卫生洁具个性化的要求。
1.2 结构降板式
具体做法是卫生间的结构楼板下层(局部) 一定空间作为管道敷设空间。下沉楼板采用现浇混凝土并做好防水层,按设计标高和坡度沿下层楼板敷设给、排水管道,并用水泥焦渣等轻质材料填实作为垫层,垫层上用水泥砂浆找平后再做防水层和层面[2]。渗漏水机率小;卫生间楼板不被卫生器具管道穿越, 减小了渗漏水的机率,也能有效地防止病菌的传播。降低排水噪声:排水管布置在楼板上,被回填垫层覆盖后有较好的隔声效果,从而使排水噪声大大减小。
图1 降板式卫生间降板作法及排水支管布置图
1.3 同层排水接入器接入式
主要特点是在楼板架空层内设置排水集水器,卫生器具排水管均接入排水集水器后,集中排放。这种方式的卫生洁具可以自由布置;排水横管均在本层布置,楼板上没有洁具排水支管预留洞,防水工作量大为减少;水封问题已在接入器本身解决。由一只共用的“多通道地漏”或“接入器”,取代了传统的下排水方式中各卫生器具设置的P弯或S弯,避免了由P弯与S弯产生且自身无法克服的弊端。
2 降板式同层排水在美立方工程中的应用
由于美立方工程B座办公楼属于复式结构,卫生间数量较多,为了保证卫生器具安装的灵活性,故选用了降板式同层排水方式。
2.1 降板式同层排水降板作法及支管布置方式
该结构在室内地面的基础上降低一定的尺寸,将管敷设于下沉地面上,然后进行二次灌浆,降板尺寸为10cm、15cm,其降板尺寸及支管布置方式具体做法如下:
2.2 降板对排水支管布置的影响
(1)同层排水方式决定了其结构布置形式。降板式结构施工方式复杂,需要将楼板下沉一定高度,增加了支模、回填和二次防水的费用。由于排水支管在固定空间安装,受降板尺寸限制,故对降板要求准确度比较高。如本工程中,降板尺寸设计为10cm,从实际施工来说,排水支管的布置很难实现,只能采取加高卫生间标高的做法。但水力条件不一定达到设计要求。因此,建议施工中至少保留15cm的降板,才能保证排水支管按照规范要求找出一定的坡度。
(2)降板式同层排水系统需要将排水支管做在垫层下,属于隐蔽式安装,设备和管道安装维护困难,漏水也很难发现,而且一旦漏水,进行维修需要破坏结构。因此,选材时一定要选择质量优良和性能稳定的产品;在隐蔽之前,一定要做好闭水试验,防止留下隐患;施工时,必须要保证施工质量。
(3)HDPE管普遍采用热熔连接的方式,但是排水横支管与主立管连接的地方,由于空间限制(只有1cm左右的距离),故只能采取电焊管箍连接,增加了工程总造价。
3 管材的选择
在同层排水的推广应用中,管道漏水的问题是处理难度最大的问题,不管采用降板式,还是墙体隐蔽式,一旦管道漏水,维修处理麻烦,且易造成卫生间污染、细菌滋生等问题。因此,要充分发挥同层排水的优势,同层排水系统管材的选用是首要问题。
本工程排水管材为,二层以上同层排水选用HDPE管,首层排水主干管及2层污、废水单排选用W柔性接口铸铁排水管,充分发挥了不同管材的优势。
3.1 HDPE管的特点
HDPE管即高密度聚乙烯塑料管,具有重量轻、安装简便、密封性能好、施工成本低、强度高、耐腐蚀、管壁光滑、水力阻力系数小、接口方便(可用橡胶圈、热熔、焊接等形式) 、寿命长等优点。排水横支管及排水立管的连接采用对焊连接,排水横支管采用户内现场焊接板手动对焊连接。具体做法如下:
(1)预制加工:根据图纸要求并结合实际情况,按预留口位置测量尺寸,绘制加工草图。根据草图量好管道尺寸,进行断管。断口要平齐,用铣刀或刮刀除掉断口内外飞刺,外棱铣出15°角。粘接前应对承插口先插入试验,不得全部插入,一般为承口的3/4深度。试插合格后,用棉布将承插口需粘接部位的水分、灰尘擦拭干净。如有油污需用丙酮除掉。用毛刷涂抹粘接剂,先涂抹承口后涂抹插口,随即用力垂直插入,插入粘接时将插口稍作转动,以利粘接剂分布均匀,约30s至1min即可粘接牢固。粘牢后立即将溢出的粘接剂擦拭干净。多口粘连时应注意预留口方向。
(2)干管安装:首先根据设计图纸要求的坐标、标高预留槽洞或预埋套管。埋入地下时,按设计坐标、标高、坡向、坡度开挖槽沟并夯实。采用托吊管安装时应按设计坐标、标高、坡向做好托、吊架。施工条件具备时,将预制加工好的管段,按编号运至安装部位进行安装。各管段粘连时也必须按粘接工艺依次进行。全部粘连后,管道要直,坡度均匀,各预留口位置准确。安装立管需装伸缩节,伸缩节上沿距地坪或蹲便台70~100mm。干管安装完后应做闭水试验,出口用充气橡胶堵封闭,达到不渗漏,水位不下降为合格。地下埋设管道应先用细砂回填至管上皮100mm,上覆过筛土,夯实时勿碰损管道。托吊管粘牢后再按水流方向找坡度。最后将预留口封严和堵洞。
(3) 立管安装:首先按设计坐标要求,将洞口预留或后剔,洞口尺寸不得过大,更不可损伤受力钢筋。安装前清理场地,根据需要支搭操作平台。将已预制好的立管运到安装部位。首先清理已预留的伸缩节,将锁母拧下,取出U型橡胶圈,清理杂物。复查上层洞口是否合适。立管插入端应先划好插入长度标记,然后涂上肥皂液,套上锁母及U型橡胶圈。安装时先将立管上端伸入上一层洞口内,垂直用力插入至标记为止(一般预留胀缩量为20~30mm)。合适后即用自制U型钢制抱卡紧固于伸缩节上沿。然后找正找直,并测量顶板距三通口中心是否符合要求。无误后即可堵洞,并将上层预留伸缩节封严。
(4) 支管安装:对焊连接属刚性连接,不可拆装,抗压力,适用于现场或车间内各种环境温度下进行预制安装。对焊占据断面空间小,焊接边缘不影响管道的使用,只需选择正确的焊接板焊接温度和力度,即可完成管道的连接。其允许温度及允许压力值详见表1、表2。
表1 对焊面允许厚度
表2 焊接操作压力参考值
图2 HDPE管电焊管箍
户内横支管末端局部收口部位管道连接采用带指示装置的电熔管箍连接,管箍中部有电阻丝,电熔焊机通电加热时收缩产生电熔焊所需压力,并使压力均匀分部在焊接面上。电熔丝焊接完成即被包覆上P E(聚乙烯)材料,不被腐蚀破坏。同时电熔管箍还能通过取下止动圈实现对管道的改装或修补工作(HDPE管电熔管箍如图 2 所示)。
3.2 W型柔性接口排水铸铁管
W型柔性接口排水铸铁管(即卡箍式离心铸铁排水管),由无承口离心铸铁管、无承口管件、不锈钢卡箍和橡胶密封圈等四大部分组成。W型柔性接口铸铁排水管以其独特的优势被广泛应用,主要体现在:①能满足建筑物竖向位移变形要求②能满足建筑物较大水平位移变形要求③强度高、噪声低、防火性能好、使用寿命长。因此,首层排水干管选用W柔性接口铸铁排水管,采用不锈钢卡箍连接,安装连接比较方便。
3.3 HDPE管与W柔性接口铸铁排水管性能比较
本工程在材料选用上选择了HDPE管与W柔性接口铸铁排水管两种管材。两种管材的性能比较如下表所示。见表3
由表3可见,采用HDPE管具有许多铸铁排水管无法取代的技术优势,但铸铁管能承受较大的横向荷载,因此本工程中横干管选用了W柔性接口铸铁排水管,而且铸铁管相对来说,价格低廉,不仅充分发挥了不同管材的优势,而且降低了造价。
4 卫生器具的选用
同层排水卫生器具与传统卫生器具相比,有其特殊性,现将座便器与地漏介绍如下。
4.1 座便器
与传统座便器相比,同层排水座便器排水管的接入方式比较自由,可以使用热熔连接,也可以使用波纹管用卡箍与HDPE管相接。接入位置不受限制,用户可以根据自己的喜好选择座便器的位置。但是,由于同层排水卫生器具定型产品较多,价格相对较贵,自由选择的空间较小,所以在这方面还有待改进。
4.2 地漏的选择
同层排水可以选择同层排水专用地漏进行排水。其结构如图3所示,上部的尺寸可以根据降板的尺寸来确定,因此增加了地漏安装的灵活性。地漏与排水支管的连接采用热熔连接,安装便捷,而且耐腐蚀性较普通铸铁地漏强。
图3 同层排水专用地漏
表3 HDPE管与W柔性接口铸铁排水管性能比较
5 施工中存在的问题
5.1 施工技术问题
由于该工程降板尺寸为10cm和15cm,排水支管尺寸在10cm左右,故对施工要求相对较高,稍有误差,即会影响排水支管的安装。同时,由于管道采用热熔连接,一旦连接错误,就必须将其割掉,浪费管材,所以对施工技术人员操作要求相对较高。
5.2 水利条件较差问题
同层排水管道坡度较小,一般为1% ~1.5%,水流较慢。如果管径过细,容易形成虹吸现象,破坏水封,造成干涸,溢出臭味;如果管径过粗,容易积累脏物形成堵塞,造成污水返溢。而且降板式同层排水支管在安装的时候,空间受到限制。因此,管径在选用时,要特别重视水力计算的准确性。
6 结语
总之,同层排水技术以其特有的优势在国内得到越来越广泛的应用,但是由于经济、技术以及施工等一系列问题,使得该技术的推广尚待时日。随着该技术难题的一个个攻破,相信同层排水将成为排水方式的主流,更好地解决人们日常生活中遇到的各种排水干扰问题。