屋面排水管工程施工工艺技术标准

1、屋面排水管工程施工工艺1、工艺流程：施工准备预制加工干管安装立管安装支管安装卡架固定封口堵洞闭水试验通水试验通球试验2、施工工艺1）预制加工：依照图纸要求并结合实质情况，绘制加工草图。依照草图量好管道尺寸，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。粘接前对付承插口先插入试验，不得全部插入，一般为承口的3/4深度。度试插合格后，用棉布将承插口需粘接的部位的水分、灰尘擦试干净。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，随即垂直插入，插入粘接进将插口稍作转动，以利粘接剂分布均匀，约3060min即可粘接牢固。粘牢后马上将溢出的粘接剂擦试干净。多口粘连时应

2、注意预留口方向。（2）干管安装：1）依照图纸要求的坐标、标高，打好穿楼板及过墙孔洞，施工前按各受水口地址测量绘制草图，按草图进行加工预制。2）管道穿结构墙体处应设置刚性防水套管，做法按铺设安装管道做法施工。3）塑料排水导管安装坡度要求，伸出外墙尺寸及与室外结合井，连接做法均按铺设管道做法施工。4）支导管安装中，地平管穿越楼板洞时，均应安装防水翼环，并确保其地址正确、粘接牢固。5）排水导管必定按设计要求及地址安装伸缩节。6）在连接2个及以上大便器或3个以上卫生器具的污水横管上，应设置打扫口，当污水管在顶板下吊装时，可将打扫口设在一层地面上。污水管起点的打扫口与管道相垂直的墙面，距离不得小于200

3、mm。如污水管起点地址设置堵头代替打扫口时与墙面不得小于400mm。7）在转角135的污水横管上，应设置检查口或打扫口。8）在转角、排水的水平管道与水平管道、水平管道与立管的连接处应采用45三通或45四通和斜三通或斜四通。立管与排出管端部的连接，应采用两个45弯头或曲率半径不小于4倍管径的90弯头。9）通向室外的排水管，穿过墙壁或基础必定应采用45三通和45弯头连接，并应在垂直管段的顶部设置打扫口。10）塑料排水管道安装时，可采用铅丝临时悬挂，进行预安装，调整甩口坐标、地址、管道标高、坡度吻合设计要求进行粘接，并及时校正甩口坐标地址、标高、坡度。待粘接固化后，安装固定支撑件但不宜卡固过紧，采用

4、金属支架时，必定在与管外径接触处垫好橡胶垫片。11）管道安装好后应及时堵管洞，按规范要求支模封堵，安装后的管道严禁登攀或借做他用。（3）立管安装：1）立管安装前，应按图纸坐标，确定卡架地址，预装立管卡架。2）土建墙面粉刷后，按预留口地址核对图纸坐标，确定管道中心线后，依次安装管道、管件和伸缩节，并连接各管口。3）采用整体式防火圈时，应在按设计或施工规范的要求的楼层部位，依照管径的大小安装防火圈或阻火圈，先将防火圈或阻火骗局在管段处，尔后进行接口联接。4）UPVC排水管穿过楼顶板时，应预留防水刚性套管，并作好屋顶防水与套管缝隙的防水密封。（4）支管安装：1）按图纸、坐标、标高修整预留孔洞，确定吊

5、卡地址，检查调整预埋件坐标地址，清理现场，按安装标高需要支搭操作平台。安装吊装导管支架、吊架。将预制好的支管按编号运至场所，除掉粘接部位污物，进行支管卡、吊件复检，摆正各预留口坐标地址，至满足图纸要求后，涂刷粘接剂进行支管安装，调整支管坡度，满足规范规定坡度值。锁固卡架、固定支架地址，并临时封闭各预留口后，封堵结构孔洞。2）支导管安装，直管段长度大于4m时，应安装伸缩，保证每段内净长4m。3）暗装立管的分支管管径100mm时，按设计防火等级要求，安装阻火圈。4）支导管安装中，地平管穿越楼板洞时，均应安装防水翼环，并确保其地址正确、粘接牢固。（5）试验：1）排水管道安装完成后，应按施工规范要求进

6、行闭水试验。暗装的导管、立管、支管必定进行闭水试验。闭水试验应分层分段逐根进行试验标准，以一层结构高度采用橡胶球胆封闭管口，满水至地面高度，满水15min，再连续5min，液面不下降，检查全部满水管段管件、接口无渗漏为合格。2）闭水试验后，排水系统管道的立管、骨干管，应进行通球通水试验。立管通球试验应由屋顶透气口处投入不小于管径2/3的试验验球，应在室外结合井内临时设网截取试验球，用水激动试验球至室外结合井，取出试验球为合格。且应在油漆粉刷最后一道工序前进行。一、尾水管的作用尾水管是反击式水轮机所特有部件，冲击式水轮机无尾水管。尾水管的性能直接影响到水轮机的效率和牢固性，一般水轮机中均采用经过

7、试验和实践证明性能优异的尾水管。反击式水轮机尾水管作用以下：1将转轮出口处的水流引向下游；2利用下游水面至转轮出口处的高程差，形成转轮出口处的静力真空；3利用转轮出口的水流动能，将其变换成为转轮出口处的动力真空。5-69表示三种不相同的水轮机装置情况：没有尾水管；拥有圆柱形尾水管；拥有扩散形尾水管。图5-69在三种情况下，转轮所能利用的水流能量均可用下式表示EE1E2(HdPa)(P2V22)gg2g（5-38）式中E转轮前后单位水流的能量差；Hd转轮进口处的静水头；Pa大气压力；P2转轮出口处压力；V2转轮出口处水流速度。在三种情况下，由于转轮出口处的压力P2及V2不相同，从而引起使转轮前后

8、能量差的变化。图5-69尾水管的作用P2Pa1没有尾水管时如图5-69(a)。转轮出口gg代入式（5-38）得V22EHd（5-39）2g式（5-39）说明，当没有尾水管时，转轮只利用了电站总水头中的Hd部分，转轮后至下游水面高差Hs没有利用，同时损失掉转轮出口水流的全部功能V222g。P22拥有圆柱形尾水管时如图5-69(b)。为了求得转轮出口处的压力g，列出转轮出口断面2及尾水管出口断面5的伯努利方程hHsP2V22PahV22hg2gg2g(5-40)式中h尾水管内的水头损失。2PaPHshgg所以上式亦可写成PaP2Hshg（5-41）PaP2式中g称为静力真空，是在圆柱型尾水管作用下

9、利用了Hs所形成。P2g值代入式（5-38），获取采用圆柱型尾水管时，转轮利用的水流能EPaHaPaHsV22Eghg2g即E(HdHs)V22h2g（5-42）从式（5-42）可见与没有尾水管时相比较较，此时多利用了吸出水头Hs，V22但动能2g依旧损失掉了，而且增加了尾水管内的损失h，即此时多利用了数值为Hsh的能量（静力真空值）。3拥有扩散型尾水管时如图5-69(c)。此时依照伯努利方程可得出：P2PaHsV22V52ggh2g断面2处的真空值为：PaP2HsV22V52hg2g（5-43）比较式（5-43）与式（5-41）可见，此时在转轮后边除形成静力真空外，V22V52又增加数值为2

10、g的真空称为动力真空，它是因尾水管的扩散作用，使转轮出口处的流速由V2减小到V5形成的。P2将式（5-43）中的g值代入式（5-38）得扩散型尾水管条件下转轮利用的水流能量E为：PaHdPaHsV22V52V22Eg2ghg2gHdHsV52h2g（5-44）比较式（5-44）与式（5-42）可见，当用扩散形尾水管代替圆柱形尾水管V22V52V22V52后，出口动能损失由2g减少到2g，又多利用了数值为2g的能量，此值亦称为断面2处的附加动力真空，自然此时扩散形尾水管中的水头损失也有所V22V52h增加。故实质上在断面2地方恢复的功能为2g，比式（5-43）中定义的动力真空值少了管中的损失h。

11、为了估计扩散形尾水管的恢复功能效能，设想扩散形尾水管内没有水力损V220失h0，且出口断面为无量大，没有动能损失2g，则此时断面2处V22的理想动力真空就等于转轮出口的全部功能2g。实质恢复的动能与理想恢复的功能的比值称为尾水管的恢复系数V22V522gh2gV222g（5-45）式（5-45）表示，尾水管内的水头损失及出口动能越小，则尾水管的恢复系数越高。所以恢复系数表征了尾水管的质量，反响了其变换功能的能力，故有时也称为尾水管的效率。依照以上解析，水流经尾水管总的损失为内部水力损失与出口动能损失之和，即h将式（5-45）代入上式得：V522gV2212g（5-46）尾水管相对水力损失，即能

12、量损失与水轮机水头H之比值为：V22H2gH由上式可见，尾水管的恢复系数不是尾水管的相对损失，它只反响其转换动能的收效。两个不相同比转速的水轮机即使拥有相同的尾水管恢复系数，而V22由于它们的转轮出口动能2g所占总水头的比重不相同，其实质相对水力损失也V22不相同。高比转速水轮机的转轮出口动能2g占总水头的40%左右，而低比转速水轮机却不到1%。以尾水管的恢复系数都等于75%来估计，则高比转速水轮机尾水管的相对水力损失达10%，而低比转速的仅为0.25%左右。由此可见，尾水管对高比转速水轮机起着十分重要的作用。今后也能够看到尾水管对轴流式水轮机比对混流式水轮机更重要。二、尾水管的基本种类1直锥

13、形尾水管。如图5-70所示，这是一种简单的扩散形尾水管，广泛使用于中小型水电站中（转轮直径D10.50.8m）它制造图5-70直锥形尾水管简单，由于在直锥形尾水管内部水流均匀，阻力小，所以其水力损失小，恢复系数比较高，一般能够达到83%以上。图5-71弯肘形尾水管直锥形尾水管母线多是直线，图5-70(a)，也有母线为曲线而使管子呈喇叭状图5-70(b)。2波折形尾水管。如图5-71所示，用于大中型水电站的立式水轮机中。它由三部分组成。进口锥管A，肘管B及扩散5-72肘管管1锥面；2水平圆柱面；3垂直圆锥面；C。4垂直面；5斜面；6圆环面；进口7上翘面锥管是一个竖直的圆锥扩散管。图5-72肘管是

14、一图5-73弯锥形尾水管90的弯管，它的进口断面为圆形，出口断面为矩形。出口扩散管是一个水平放置的断面为矩形的扩散管。这种尾水管的锥管段里衬由制造厂供应，尾水管在现场用钢筋混凝土完成。在大中型电站的立式水轮机中，如采用直锥形尾水管，由于管子长，需将下游控制得很深，大大增加土建工程量，以致实质上不能能实现，所以必定采用弯肘形尾水管。在这种尾水管中，水流经过一段不长的直锥管后进入肘管，使水流变为水平方向，再经过水平的扩散段而流入下游。弯肘形尾水管增加了转弯的附加水力损失及出口水流不均匀性的水力损失，所以这种尾水管的恢复系数较直锥形尾水管低。如图5-73所示，为小型卧式机组用的弯锥形尾水管，它由两部

15、分组成，第一段为圆段面弯管，转弯角度一般为90，第二段为竖直的圆锥管段。弯管的形状比肘管简单，易于制造。但由于弯管为等断面，其中水流速度较大，所以其水力损失很大。其他，拐弯后速度分布不均匀，这就使得水流在直锥扩散管中流动状态恶化，故其回能系数较弯肘形尾水管的小，一般在0.40.6之间。三、尾水管选择在设计尾水管时，第一要依照机组和电站的详尽条件来确定和选择尾水管的形式。目前在小型机组上多采用圆形断面的直锥形尾水管，对于大型卧式机组（比方大型贯流式水轮机），为了减少水电站的土建投资并保证尾水管有足够的淹没深度，平时将直锥管的出口做成矩形断面，加大水平方向尺寸而减少高度方向尺寸。而对于大型立式机组

16、，由于土建投资占电厂投资比率很大，所以在电站设计中，要尽量降低水下开挖量和混凝土量，应采用弯肘形尾水管，下面分别介绍这两种常用的尾水管的设计的方法。1直锥形尾水管的设计直锥形尾水管由于结构简单，设计时一般可按以下步骤进行。（1）依照经验公式，决定尾水管的进口速度V5V50.008H1.2（5-47）确定尾水管出口断面面积F5QV5（5-48）D54QQV51.13V5（5-49）确定锥角及管长L依照扩散管中水力损失最小原则，一般选锥角1216，管长L可由进口断面面积F2(D2)和出口断面面积F5(D5)值及值算出。决定排水渠道尺寸为保证尾水管出口水流畅达；排水渠道必定有足够的尺寸。对于立式小型

17、机组可参照图5-74确定。设计时先依照当地地质条件按hD50.61.0确定h值，尔后再由曲线图5-74(b)查出bD5，算出b，并取c0.85b。2.弯肘形尾图5-74排水渠道断面尺寸选择水(a)排水渠道断面；(b)排水渠道尺寸选择曲线管的选择及计算与直锥型尾水管不相同之处在于弯肘形尾水管的轴心线为曲线，整个尾水管由不相同的断面形状组织而成。选择弯肘形尾水管就是依照电站机组的详尽条件选择各组合断面的几何参数，这些参数的选择原则是设计出的尾水管要求有较高的的综合经济指标，即一方面要尾水管有较高的能量指标，即恢复系数要大，这会对电站带来长远的经济效益，同时又要求土建工程最小，即减少电站一次性投资。

18、而上述两种经济效益常常是矛盾着的。比方为了提高尾水管的恢复系数，应增加尾水管的高度h，但随图5-75弯肘形尾水管相对深度hD1着h的增加将会带来电站水下开挖量及与水轮机效率差值的关系混凝土量增加。所以在弯肘形尾水管各断面参数选择时应予综合考虑。弯肘形尾水管的性能受下面三个因素影响，选择时应重视加以考虑。（1）尾水管的深度尾水管深度h是指水轮机导水机构底环平面至尾水管底板平面之间的距离。深度h越大直锥段的长度能够取大一些，所以降低其出口即肘管段进口及以后部流道的流速，这对降低肘管中的损失较有利。尾水管的深度变化对水轮机的效率，特别是在大流量情况下影响很显然，这可从图5-75的曲线看出（代表效率差

19、值）。尾水管的深度对水轮机的运行牢固性影响很大。特别是混流式水轮机因叶片角度不能够调整而简单产生独爱涡带及振动，实践及研究表示，采用较大的深度可改进尾水管独爱涡带所引起的振动。所以常常需要限制尾水管深度的最小值。但是，尾水管的深度又是影响工程量的最直接的一个因素。水下部分的开挖和施工常常很困难而且波及面较广，甚至由于地质条件的限制而要求尾水管高度必定小于某一数值，会出现施工和运行二者的矛盾。需要指出，当尾水管的深度要求采用小于正常介绍范围的数值时，必定事前进行充分的论证或试验研究，以保证安全运行。依照实践经验一般可作以下选择。对转轮进口直径D1小于转轮出口直径D2的混流式水轮机取h2.6D1；

20、对转桨式水轮机取h2.3D1，在某些情况下必须要求降低尾水管深度时则前者取hmin2.3D1；对后者取hmin2.0D1。对转轮直径D1D2的高水头混流式水轮机则可取h2.2D1。与上述尾水管深度介绍值相对应，直锥段的单边扩散角分别取以下数值：对混流式水轮机79；对转桨式水轮机取810（轮毂比大于0.45时，取较小值）。（2）肘管型式肘管的形状十分复杂，它对整个尾水管的性能影响很大，一般介绍定型的标准肘管。图表5-8标准肘管尺寸zy1x1y2x2y3x3R1R2F-71.90605.2041.70569.45150124.56542.45579.6179.61200190.69512.7257

21、9.6179.61250245.60479.77579.6179.61300292.12444.70579.6179.61350331.94408.13579.6179.61400366.17370.44579.6179.61450395.57331.91579.6179.61500420.65292.72-813.1294.36552.891094.52579.6179.61732.67550441.86251.18-713.0799.93545.79854.01571.6571.65496.96600459.48209.85-671.28105.50537.70761.82563.6363

22、.69360.21650473.74168.80-639.26111.07530.10696.36555.7355.73276.14700484.81128.09-612.27116.65522.51645.77547.7747.77205.27750492.8187.764-588.39122.22514.92605.41539.8039.80142.56800497.8447.859-85.20566.55127.79507.32572.92531.8431.84850499.947.996-31.21545.98133.30499.73546.87523.8823.88900500.00

23、21.35525.97138.93492.13526.40515.9215.92950500.0075.71505.26144.50484.54510.90507.967.961000500.00150.07476.94150.07476.95500.0504.005-76所示为标准混凝土肘管。此肘管D4h2，图中各线性尺寸列于表5-8。其他，当水头高于200m时，由于水流流速过大，此时可采用金属肘管，它们的形式与混凝土肘管不相同。（3）水平长度水平长度L是机组中心到尾水管出口的距离。肘管型式必然，长度L决定了水平扩散段的长度。增加L可使尾水管出口动能下降，提高效率。但太长了将增加沿程损失和增

24、大厂房水下部分尺寸。增加L的效益不如高度h显然，通常取：L4.5D1。图5-76标准混凝土肘管水平段的形状以下：两侧平行，顶板向上翘，倾角1013。底板一般水平，少许情况下，为了减少开挖要求尾水管上抬，此时一般不高出612（低比转速水轮机取上限）。转桨式水轮机的水平段宽度B2.32.7D1；混流式为B(2.73.3)D1。当B1012m时，赞同图5-77扩散段与支墩在出口段中加单支墩。支墩尺寸（图5-77）为：b0.10.15B；R36b;r0.20.3b;l1.4D1。出口段最好不要加双支墩，试验表示双支墩会引起效率显然下降。有些水电站因水工建筑的要求，尾水管的出口中心线常常需要偏离机图5-

25、78偏离机组中心线的尾水管组中心线（图5-78）。此时，肘管水平段的俯视图按以下方法绘制：独爱距离由水工建筑要求决定，肘管的水平长L保证标准值。在以上两条件下，使肘管两侧面夹角的角均分线过机组中心（即图5-78所示两个角相等）。而肘管段的断面形状则保持不变。地下电站为了减小厂房和尾水流道尺寸，常采用高而窄的尾水管。此时厂房的挖深一般不是主要矛盾，这样即可用加大深度来填充宽度的减小。实践证明这样做对水轮机效率影响不大。四、减少尾水管振动的措施当运起色组上出现尾水管独爱涡带引起的振动时，平时可采用以下几个措施来减少其影响。1尾水管加导流隔板因产生独爱涡带的根根源因是转轮出口水流有环量存在。所以用加

26、隔导流板的方法来除掉环流，从而除掉或减弱独爱涡带常常是有效的。导流板大体有以下几类：一是在尾水管直锥段进口部位加置十字形隔板图5-79(a)；二是在直锥段进口管壁加置导流板图5-79(b)；三是在弯肘段前后加置导流板图5-(c)。实践证明，加设导流板的方法对改进振动有必然收效，但它有时会对机组的运行产生一些不利的影响：如效率降低，最优工况区改变等。导流板的形状和尺寸的采用针对机组的特点而定，装得不好的导流板简单被冲掉，所以在采用此法时应先做一些试验研究工作。图5-79尾水管中装设导流板2尾水管补气为了减少压力脉动和由它引起的尾水管振动，以及为了在混流式水轮机的某些运行工况下，损坏尾水管的真空，

27、常对转轮区进行补气，在大多数情况下，补气对水轮机工作会产生有利的影响，动载荷减小，转轮下面的真空降低。补气方法有两类；一是自然补气，当尾水管的压力低于大气压时可采用这一类，但这种方法补襟怀常难以控制。二是强迫补气即用压力机或射流泵向尾水管送入空气，这是目前采用很多的一种，当尾水管管壁周边的压力高于大气压时就必定用这一类。它能够依照工况不相同补进不相同的襟怀，以保持减振收效和对机组运行效率的影响处于最优状态。补气地址平时是在直锥段。实践证明补气管口深入越多所需补襟怀越少，收效越显然。补气管口越凑近管壁收效越差，补襟怀越大。这是由于旋转水流离心力的作用，使管壁处的h0，此时补入的空气不易进入旋涡中心而被水流带向下游。试验表示，补气管口太深入中心，高出半径的70%左右则收效提高就不甚显然