成品线性排水沟设计和施工工艺

　　随着建筑工业化的推进，成品线性排水沟得到广泛应用。该文详细介绍了一套完整的成品线性排水沟施工工艺方法，并对施工工艺工序进行了调整优化，可为解决排水沟安装的牢固性和保障排水沟的施工质量提供借鉴。

　　关键词：成品；线性；排水沟；施工技术

　　随着社会的日益进步，城镇化程度越来越高，公共空间广场发展十分迅速。室外公共空间和广场的配置会涉及到排水问题，如果排水施工存在质量问题就会导致积水，为人们的生活带来极大不便，如果长期积水更会对地面基层的牢固产生影响，严重时会造成沉降问题。城市人行道多采用地砖、石材或混凝土地面，下雨时产生地表径流，为了减少地面雨水对行人的影响，只有减少雨水在地面的积压，提高地面雨水的排放速度；特别是排水系统作为城镇商业街区的重要设施，需要除具有良好的排水能力外，还要满足埋于地下、不影响地面铺装的美观要求；既不影响路上行人的生活，也不会对老人锻炼和儿童玩耍产生安全隐患。本文介绍一种新型线性排水系统，它具有更高的排水性能，施工工艺简单，能与地砖、石材或混凝土地面材料搭配，显得美观大方。

　　1线性排水沟构造及特点

　　线性排水沟沟体材质采用高密度聚乙烯（HDPE）或聚酯树脂混凝土（PRC），具有抗老化、抗化学腐蚀、抗冻性好、不吸水和渗透率低等特点。沟体间接缝处采用企口缝，施工连接时，采用粘结剂粘结，保证其接缝处紧密结合不产生渗漏。排水沟沟体过水断面为U型，内壁表面光滑，不容易挂积垃圾污物，水流性能好。线性排水沟只在地面露出一条线性排水缝，不影响地面的景观设计，铺装时不影响装饰材料的搭配效果，使用期间无论是步行、骑自行车，还是幼童玩耍都不会受到影响。成品线性排水沟为工厂预制构件，批量生产，具有质量可靠、尺寸精确等特点。成品线性排水沟系统由沟体、盖板、检查井、堵头、排水口等构件组成（图1）。地面水流通过盖板的缝隙中流入沟体，再沿排水沟纵向汇集一段后，再通过集水坑、横向排水管等引入市政排水干管网。成品线性排水沟质量轻，每条排水沟安装只需要2名工人配合，施工速度快，工人劳动强度低。成品线性排水沟安装，每段排水沟沟体间接缝采用专用粘结剂进行粘结，粘结强度高，密闭性好，不易发生渗漏情况。

　　2施工要点

　　2.1施工流程

　　施工流程为：深化设计→询价定标采购→排水沟沟槽开挖→沟体连接及检查井处垫层浇筑→成品沟体安装→技术复核→垫层和侧面混凝土保护浇筑→成品沟盖板安装→验收→维护。

　　2.2施工要点

　　2.2.1深化设计如果原设计选用成品线性排水沟，直接按照原设计图纸进行深化设计。依据原施工图纸排水沟截面尺寸及走向，按照方便生活、景观审美等要求对原设计线路进行优化，并出具线性成品排水沟深化设计图纸。（1）一般规定《室外排水设计规范》中规定“排水管渠断面形状根据设计流量、埋设深度、工程环境条件，同时结合当地施工，技术水平和经济养护管理要求综合确定，宜优先选用成品沟”。线性排水沟一般设计构造如图2。（2）设计原则①成品线性排水沟的沟槽内截面尺寸选择及检查井间沟体安装长度应进行严格计算，确保成品线性排水沟的排水能力能够满足其影响范围内的汇水面排水要求。②成品线性排水沟的承重等级选用应根据其安装范围地面的设计荷载进行，沟体的承重等级与地面的荷载相匹配（表1）。③成品线性排水沟应依据安装场地地面的设计坡度进行设计。依据安装场地地面坡度进行坡降设计为自然平底坡降和固定深度的排水沟单元加跌落沟配合使用的阶梯坡降。④成品线性排水沟检查井的位置及个数可依据建筑物实际排水点位置进行设置。⑤成品线性排水沟设计时应充分了解排水沟沟体供应市场，设计中充分考虑市场批量供应的常规规格及尺寸模数，设计中尽可能采用市场中有大量现货供应的规格，减少非标件。（3）排水能力计算成品线性排水沟断面尺寸应按计算流量、汇水面积、降雨强度、径流系数设计，按现状水量复核，依据计算流量和坡度确定断面尺寸。可按下式进行计算：成品线性排水沟中的典型水流态包括上游段流入本段的水量和本段沟槽沿线两侧汇入的水量，是一种非均匀流。非均匀流这种流态需要用微积分才能严格描述，为了简化算法，可以用式（2）进行验算：dh=[n/(AxR2/3)]2x(K12xL3/3+k1xq2xL2+q22xL)-IxL（2）式中：n———沟槽表面粗糙度，HDPE取0.009，PRC取0.011；A———下游过流面积，㎡；R———水力半径，m；k———沟槽侧面汇水强度，m3；L———沟槽长度，m；q———沟槽上游流入流量，m3/s；I———沟槽坡度。当仅有上游进水时，沟槽内呈恒定均匀流，排水量按明渠流动用曼宁公式计算：Q=AxR2/3xI1/20/n（3）式中：n———沟槽表面粗糙度，HDPE取0.009，PRC取0.011；A———下游过流面积，㎡；R———水力半径，m；I———沟槽坡度。2.2.2询价定标采购深化设计确定后，依据成品线性排水沟沟体尺寸、沟体材质、盖板类型、承重等级等参数面向市场进行询价招标。供应商及生产厂家应具备相应的成品线性排水沟供应及生产的资质能力。供应商或生产厂家应依据使用单位的要求进行供货或生产，供应或生产出的产品必须要有各种质量证明文件，并提供产品安装和使用说明书。对运抵现场的成品线性排水沟进行检查，确认其规格型号、附件数量、表观质量、细部尺寸等基本情况是否符合设计文件要求。入场检验合格后方可卸车，整齐堆码于施工总平面图预定位置。2.2.3排水沟沟槽开挖排水沟沟槽开挖截面尺寸，应依据该段排水沟沟体断面尺寸和沟面安装高度进行计算，沟体两侧应预留工作面，开挖深度应依据设计标高加上垫层厚度。沟槽开挖放样应依据设计图纸和地面铺装材料结合进行，并结合现场实际情况进行微调。沟槽开挖应采用人工配合机械开挖，避免扰动基层土壤，破坏基层，对于沟底承载力不符合设计要求的应按设计要求进行换填。2.2.4接头及检查井处垫层浇筑（1）依据深化设计，对沟体位置进行预排，确定沟体接头位置，在沟体接头位置浇筑150mm厚混凝土垫层，并在垫层中预埋套丝的圆钢（图3）。（2）沟体接头垫层面标高应依据设计标高和表面平整度进行精确控制。在沟体安装前还应对接头垫层的标高进行复核，对于存在偏差的应进行处理。（3）沟体接头垫层在排水沟横截面应原槽浇筑，增加垫层与土层结合，提高其抗拔能力。（4）检查井位置处垫层浇筑。2.2.5成品沟体安装（1）沟体安装应从出水口开始，逐段进行，并对沟体进行临时固定。（2）成品沟检查井（出水口）安装，依据深化图纸中检查井位置进行准确定位。对检查井外界管道位置进行开孔，接上排水管道。（3）排水沟沟体接缝处应擦拭干净，无颗粒灰尘并保持干燥。用清洁剂擦干净表面的污染物。（4）专用胶粘剂涂刷时，每段沟体的接缝处均要进行涂刷，不得遗漏，涂刷应迅速、适量、均匀[2]。（5）排水沟沟体接缝处涂刷胶粘剂后，应找正方向将沟体插入承口，并施压使沟体插口全部插入承口中，使沟底内部接缝处紧密结合。承插过程不得用锤子击打。（6）排水沟沟体接缝粘接后，应将挤出的胶粘剂擦净，保证接缝处光滑。（7）排水沟沟体接缝粘接后，根据专用胶粘剂的使用说明书和当日气温，将胶粘剂静置至固化为止。（8）专用胶粘剂使用应符合下列规定：胶粘剂和清洁剂的瓶盖应随用随开，不用时应随即盖紧，严禁非操作人员使用。管道、管件集中粘接的预制场所，严禁明火，场内应通风，必要时应设置排风设施[3]。冬季施工，环境温度不宜低于-10℃，当施工环境温度低于-10℃时，应采取防寒防冻措施[4]。施工场所应保持空气流通，不得密闭。粘接时，操作人员应站于上风处，配戴防护手套、防护眼镜和口罩等[4]。2.2.6成品沟体垫层和侧面支撑混凝土浇筑（1）将沟体接头处预留的带丝钢筋套上穿孔角钢，并套上螺帽，将沟体进行固定（图4）。（2）混凝土浇筑时，沟体应有覆盖措施，防止混凝土浇筑到沟槽内，并派专人看护。（3）混凝土放料时，严禁将泵管对准沟体，防止混凝土对沟体造成冲击，破坏沟体或使沟体发生位移或倾斜。（4）混凝土浇筑应在排水沟沟体两侧均匀布料，不能单侧浇筑完成后再浇筑另一侧，避免沟体因两侧混凝土侧压力不同发生倾斜和位移。2.2.7成品沟盖板安装（1）待混凝土垫层及侧面支撑混凝土达到1.2MPa后，对成品沟体内部进行卫生清理。（2）用泡沫条将盖板的缝隙口进行临时封闭，避免盖板安装后让其他工序产生的杂物进入沟体。（3）将盖板下端的卡口对准沟体，直接向下压，直至盖板与沟体贴合紧密。2.2.8沟体两侧回填地面铺装（1）为避免沟体两壁受施工过程的挤压，在铺设沟体两侧回填之前先安装盖板，避免有混凝土残渣或砂浆落入盖板内。（2）地面铺装的完成面高出盖板高度2～4mm，便于积水进入沟内。2.2.9验收（1）沟体盖板表面应平整，外观质量良好。（2）检查出厂合格证，保证沟体承载力达到设计要求。（3）通水试验：对排水沟进行灌水，对其过水能力进行检验。2.2.10维护（1）依据排水沟的使用情况宜定期对排水沟进行检查维护，建议每月两次。（2）检查维护内容：用水冲洗沟体内部，移走井盖板，清理检查井内杂物，用宽100mm的铲子清理沟体。对于可见的破损，采用密封胶进行修补。

　　3质量标准

　　缝隙式线性排水沟施工质量除应符合本施工工艺中的相应规定外，还应符合《建筑排水用高密度聚乙烯（HDPE）管材及管件》CJ/T250、《不饱和聚酯树脂试验方法》GB/T7193、《纤维增强塑料用液体不饱和聚酯树脂》GB/T8237等相关规范、规程、标准的规定（表3、表4）。生产缝隙式线性排水沟的厂家，同一工艺正常生产的应按不超过1000件且不超过6个月的同类型产品作为一个检验批次。

　　4效益对比

　　4.1社会效益

　　成品线性排水沟沟顶开口较小，有利于安全。缝隙式排水沟系统可与几乎所有的地面铺装材料搭配使用，并且可以作为不同地面铺装以及地面分隔缝适用，具有良好的视觉效果。

　　4.2经济效益

　　传统的排水沟一般采用砖砌，上面铺盖板的方式。缝隙式成品排水沟采用工厂加工，现场只需进行拼接，大量省略了人工，且经济效益良好（表5）。

　　4.3环保节能效益

　　成品线性排水沟为成套工厂制作品，有效减少了施工现场环境污染。成品线性排水沟采用HDPE或PRC材料制作，比起传统砖砌排水沟具有更高的强度和耐久性，有效的节约了砌体材料。

　　5结语

　　本文详细介绍了线性排水沟的施工工序及要点，通过研究成品线性排水沟施工工艺，对垫层施工和沟体安装施工工序进行优化，采用预埋螺栓及压板固定工艺，提高了成品缝隙式排水沟安装质量。成品线性排水沟在城市建设中已有多个项目应用，经对采用成品线性排水沟项目进行回访调查，可知采用成品线性排水沟在后期使用过程中排水性能良好，维护简单方便，值得推广。

　　参考文献：

　　[1]上海市建设和交通委员会.室外排水设计规范：GB50014—2006（2016年版）[S].北京：中国计划出版社，2016.

　　[2]申永平.UPVC排水管在多层住宅中的应用问题探讨[J].科技资讯，2006（5）：111-112.

　　[3]张建设，张永庆，刘虎.UPVC排水管安装工法[J].河南机电高等专科学校学报，2004（6）：52-54.

　　[4]姜蕾.塑料管应用技术的探讨[J].辽宁建材，2011（12）：42-44.

　　作者：李龙 赵培川 刘光菊