柔性卡箍式離心排水鑄鐵管施工技術(shù)

　一、前言

　　隨著新型現(xiàn)代化建筑的不斷興起，市場(chǎng)對(duì)建筑材料的要求越來(lái)越高。建筑物排水系統(tǒng)所用的管材走過(guò)了一個(gè)漫長(zhǎng)的歷程，自起初普遍使用的承插鑄鐵管，到流行至今的UPVC塑料管，都在實(shí)際應(yīng)用中暴露出了一些缺點(diǎn)。而柔性卡箍式離心鑄鐵管近幾年才進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，就以它優(yōu)良的性能引起行業(yè)界極大的關(guān)注。

　　深圳市民中心工程雨水系統(tǒng)和污水系統(tǒng)采用了卡箍式離心鑄鐵排水管。

　　二、特點(diǎn)

　　1、材質(zhì)特點(diǎn)：

　　管材以灰口鑄鐵為原料，經(jīng)離心澆注而成。材質(zhì)本身堅(jiān)固、耐用、耐高溫，具有抗腐蝕性能。鑄鐵管的減低噪音能力是UPVC塑料管的7.5倍，尤其適用防火等級(jí)要求高，管道需一定抗震性能的高層建筑。

　　2、與傳統(tǒng)管材比較：

　　柔性卡箍離心鑄鐵管、承插鑄鐵管和PVC塑料管比較具有如下特點(diǎn)：

 

名 稱	外觀	抗老化	防火	噪音	抗伸縮性	柔性抗震	耐用	暢通	安裝	維修	設(shè)計(jì)溶合
卡箍管	優(yōu)	優(yōu)	優(yōu)	優(yōu)	優(yōu)	優(yōu)	優(yōu)	優(yōu)	優(yōu)	優(yōu)	優(yōu)
PVC 管	優(yōu)	差	差	差	差	優(yōu)	差	優(yōu)	優(yōu)	優(yōu)	優(yōu)
承插管	差	優(yōu)	優(yōu)	優(yōu)	優(yōu)	良	優(yōu)	差	差	差	差

 

　　3、工法特點(diǎn)

　�。�1）卡箍式離心鑄鐵管采用不銹鋼卡箍連接，管與管或管與配件之間屬于對(duì)口連接，在該部位外套一層橡膠密封圈，再用不銹鋼卡箍進(jìn)行緊箍，屬于柔性接口，可以解決有一定弧度敷設(shè)的排水管線，同時(shí)可以抗震。

　�。�2）卡箍接口僅能承受有限的軸向拉力和垂直于軸向的剪切力。在水平方向安裝時(shí)，每根直管必須有兩個(gè)支架，而且必須有一個(gè)是固定支架；在垂直方向安裝時(shí)，其承受的剪切力很小，主要承受垂直方向的壓力，每根管道只需一個(gè)支架定位即可，但立管底部轉(zhuǎn)向處必須設(shè)一個(gè)加強(qiáng)型支架，以消除可能的垂直方向的沖擊力和水平方向的反沖擊力。

　　（3）還有一個(gè)傳統(tǒng)排水管無(wú)法具備的特點(diǎn)：在更換任意一根管或配件時(shí)，不用拆除相鄰管段，只需松開被拆管段或配件兩頭卡箍，直接更換相同尺寸的管段，然后重新緊箍不銹鋼卡箍即可，拆裝非常方便。

　�。�4）柔性卡箍式離心鑄鐵管標(biāo)準(zhǔn)坡度均為0.026.這主要為迎合其三通、四通和彎頭所構(gòu)成的水流轉(zhuǎn)角88.5°，不論管徑大小均一致tg1.5=0.026，這也是國(guó)際上沿用的坡度。若實(shí)際達(dá)不到此標(biāo)準(zhǔn)坡度可通過(guò)末端接口偏轉(zhuǎn)來(lái)校正，但不應(yīng)低于規(guī)范要求的坡度。

　　三、適用范圍：

　　1、柔性卡箍離心鑄鐵管適用于各類型建筑的雨水、污水、通氣管道系統(tǒng)，尤其適用于防火等級(jí)要求高，管道需一定抗震性能的高層建筑。

　　2、由試驗(yàn)得知，該管路系統(tǒng)可以承壓10kg/c㎡以上，所以它既可以用于無(wú)壓排水管路系統(tǒng)，又可以用于有壓排水管路系統(tǒng)。

　　四、工藝原理：

　　柔性卡箍式離心鑄鐵排水管是由：無(wú)承口離心鑄鐵管、無(wú)承口管道配件、專用不銹鋼卡箍及橡膠密封圈等四大部分組成，接口是將直管或配件的端頭插入專用的橡膠密封圈內(nèi)，橡膠密封圈外用專用的不銹鋼卡箍鎖緊，達(dá)到連接和止水的目的。如圖1

　　五、工藝流程及操作要點(diǎn)

　　1、工藝流程

　�。�1）接口安裝程序

　�、賹⒔涌谔幍墓芡獗砻娌料锤蓛簟�

　�、趯⒉讳P鋼卡箍先套在接口一端的管身上。③在管接口外壁涂一些肥皂水作為潤(rùn)滑劑，將橡膠圈的一端套在管接口上（一般是套在已固定好的管子或管件這一端），并應(yīng)套入至安裝（主止水橡膠帶處）規(guī)定深度。見(jiàn)圖2

　�、軐⑾鹉z圈的另一頭向外翻轉(zhuǎn)。

　　⑤將要連接的管件或直管的管口放入翻轉(zhuǎn)的橡膠圈內(nèi)，校準(zhǔn)方位，與另一管端接口擠實(shí)，把翻轉(zhuǎn)的橡膠圈口翻回正常狀態(tài)。

　�、拊俅涡�準(zhǔn)管道的坡度、垂直度、方位，初步用支（吊）架固定住管道、移動(dòng)不銹鋼卡箍套在橡膠圈外合適的位置，用專用套筒力矩扳手（6.76牛。米）擰緊卡箍的緊固螺栓。對(duì)于有四道夾板的大口徑管箍，中間的緊固螺栓先擰緊之后，再緊外側(cè)的夾板螺栓，在所有情況下，夾板的緊固需交替進(jìn)行，以便不銹鋼舌板均勻收緊，直至力矩扳手滑扣，接口就算完成，然后將支（吊）架上螺栓擰緊，使管道牢固地定位。

　　（2）管道安裝程序

　　管道安裝的順序：宜沿水流方向從下游向上游安裝，即：排出管－立管－支管－連接衛(wèi)生器具及排水附件，這樣可以避免分段安裝匯合處出現(xiàn)偏差。管材依現(xiàn)場(chǎng)量好尺寸后，用無(wú)齒鋸切管，切割完成后，切口外圈應(yīng)略倒角，應(yīng)清除切口內(nèi)外的毛刺，防止劃傷橡膠圈，鉤掛污水中的纖維，導(dǎo)致水流不暢。特殊情況下，可以自任意一個(gè)部位開始安裝，這時(shí)要注意排水管總的坡度和上下連接點(diǎn)的接口問(wèn)題，防止標(biāo)高錯(cuò)位。

　　2、操作要點(diǎn)

　�。�1）室外埋地管道安裝：

　�、俟艿椎牡鼗�承載力應(yīng)不小于100KN，當(dāng)達(dá)不到此承載力時(shí)，可采用夯實(shí)或換土夯實(shí)的辦法提高地基承載力。不宜用混凝土條形基礎(chǔ)。當(dāng)必須用砼條形基礎(chǔ)時(shí)，則管徑1/2以下應(yīng)用條形砼基礎(chǔ)包裹。當(dāng)管底為堅(jiān)硬巖石時(shí)，應(yīng)在管底超挖不小于100mm深度，并填中粗砂將管放在砂基礎(chǔ)上。如超挖有困難時(shí)，可將管徑1/2以下用砼做成1800條形砼基礎(chǔ)。

　�、谠谛熊嚨牡孛妫�管頂最小覆土高度為400mm，行駛汽車在10級(jí)以下土路面，管頂最小覆土高度為700mm，，行駛汽車在15級(jí)土路面，管頂最小覆土深度為1000mm。

　　③卡箍式離心鑄鐵排水管是采用無(wú)承口對(duì)接卡箍連接，宜沿逆水流方向從下游向上游安裝，坡度遵循表：1要求。每個(gè)接口處應(yīng)預(yù)留200mm長(zhǎng)溝槽，便于連接卡箍。在很多情況下需要改變管道的方向時(shí)，可以通過(guò)連接的變形來(lái)實(shí)現(xiàn)，管子在1000mm長(zhǎng)度末端的最大變形量為87.5mm.管敷設(shè)完成后應(yīng)進(jìn)行閉水試驗(yàn)，在試驗(yàn)前應(yīng)用土回填管身，限制管線和連接的位移，管接口應(yīng)露出來(lái)，以便查驗(yàn)管道滲水情況。

　　表：1

 

管徑（ mm ）	50	75	100	150	200	250	300
標(biāo)準(zhǔn)坡度	0.035	0.025	0.020	0.010	0.008	0.007	0.006
最小坡度	0.025	0.015	0.012	0.007	0.005	0.0045	0.004

 

　�。�2）室內(nèi)管道安裝：

　�、�、水平管道安裝：

　　A、支架安裝規(guī)則：由于卡箍式離心鑄鐵管道連接是無(wú)承口對(duì)接，依靠不銹鋼卡箍連接。接口不能承受垂直于軸向的剪切力和軸向的拉力，所以，安裝管道時(shí)要求每根管設(shè)兩個(gè)支（吊）架，距接口不大于300mm，一個(gè)為固定支架、一個(gè)為滑動(dòng)支架，保證每根管道軸向固定，又可抵抗垂直方向剪切力。若在3.0米長(zhǎng)直管范圍內(nèi)有多個(gè)配件連接時(shí)，則每個(gè)短管各加一個(gè)支架（吊）架，并且支架和吊架相間隔。水平方向有三通或四通，應(yīng)在該管件部位加一個(gè)固定支架，防止軸向反沖擊力沖開管件。

　　B、支架安裝：確定好管道安裝的順序和部位，依施工圖管道標(biāo)高確定管架規(guī)格、型號(hào)，并按此制作，涂刷油漆，按施工順序編號(hào)。由于排水管安裝有坡度，管架長(zhǎng)短有區(qū)別，不可安錯(cuò)順序。按管道安裝原則，逆排水坡度方向固定支（吊）架。

　　C、管道安裝：按柔性卡箍式離心排水鑄鐵管安裝的一般要求，應(yīng)逆水流方向安裝。在安裝管道之前，管支架必須先裝好，當(dāng)一個(gè)接口連接完成后，把連接好的管段牢牢地固定在支架上，防止發(fā)生位移造成安裝偏差。由于管連接屬于柔性接口，而且伸縮系數(shù)很小，不需設(shè)置伸縮補(bǔ)償裝置。必要時(shí)，每個(gè)連接口允許有少量偏轉(zhuǎn)，但偏轉(zhuǎn)角度最大不得大于50.

　�、诖怪惫艿腊惭b：

　　A、管道支架安裝：排水管每3m設(shè)一個(gè)固定支架，在兩個(gè)固定支架之間應(yīng)設(shè)一個(gè)滑動(dòng)支架。若兩個(gè)固定支架間距小于1.5米時(shí)可不設(shè)滑動(dòng)支架。兩個(gè)接口之間至少應(yīng)有一個(gè)支架。當(dāng)立管在樓層上安裝時(shí)，立管穿樓板應(yīng)采用“穿樓板專用短管”。該短管的止水翼環(huán)應(yīng)放在樓板二分之一厚度處，用膨脹水泥砂漿填筑樓板孔洞，即可防止?jié)B漏又使該處成為固定支撐點(diǎn)，即可當(dāng)作一個(gè)固定支架。

　　B、立管底部應(yīng)用支墩或用加強(qiáng)型支架。由于卡箍連接不能承受軸向拉力，依安裝實(shí)際情況，若立管底部轉(zhuǎn)彎處著地可采用900的鴨腳彎頭配件固定于地板上。如圖：3

　　C、立管轉(zhuǎn)彎處懸空轉(zhuǎn)到水平位置，應(yīng)在彎頭底部設(shè)加強(qiáng)型固定支架。

　　③支管安裝：

　　排水支管起始端直接與潔具、地漏、雨水斗相連，直接承受水流的沖擊擾動(dòng)，所以支管固定問(wèn)題更應(yīng)重視。分以下三種情況分別固定：

　　A、單個(gè)配件與管相連，在彎頭底部加固定支架即可。

　　B、多個(gè)配件與管相連，每個(gè)配件處加固定支架和吊架并相互間隔。

　　C、在管配件比較密齊，幾乎是管件相互連接時(shí)，應(yīng)在管件下設(shè)置槽形管托，支（吊）架與管托相連接，固定支架和吊架相互間隔，每3米一個(gè)。見(jiàn)附圖：4

　　六、材料

　　1、外觀、尺寸檢驗(yàn)：

　�。�1）直管和管件的內(nèi)外表面應(yīng)光潔平整，不允許有裂縫，冷隔，錯(cuò)位，蜂窩及其它防礙使用的缺陷。

　　（2）直管和管件的壁厚差應(yīng)符合表2規(guī)定：

　　表2

 

公稱口徑 Dg	壁厚允許偏差
50-100	-0.7
125-200	-1.0
250-300	-1.2

 

　　3）直管長(zhǎng)度偏差為±10mm，重量偏差允許負(fù)偏差8%，管件每個(gè)重量允許負(fù)偏差為10%，直管的彎曲度應(yīng)不大于2mm/m。

　　2、試驗(yàn)：

　�。�1）試壓：直管除在出廠前應(yīng)進(jìn)行逐根水壓試驗(yàn)外，進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)進(jìn)行抽檢水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為0.2Mpa，穩(wěn)壓應(yīng)不小于30分鐘，接口應(yīng)無(wú)滲漏現(xiàn)象即視為合格。

　�。�2）切削鉆孔試驗(yàn)：管材進(jìn)場(chǎng)后還應(yīng)進(jìn)行切削鉆孔試驗(yàn)，任意抽取一根管材和一個(gè)管件，用無(wú)齒鋸進(jìn)行切割，斷口應(yīng)為平整斷面，另外把管材和管件分別放于臺(tái)鉆上鉆孔，鉆孔應(yīng)均勻無(wú)裂縫，無(wú)破口現(xiàn)象，則該項(xiàng)試驗(yàn)視為合格。

　　（3）破口檢查：把被切斷短管和配件分別用鐵錘砸碎，仔細(xì)觀察斷口應(yīng)為灰色，斷口金屬結(jié)構(gòu)致密，無(wú)氣孔、氣泡，管壁應(yīng)均勻，視為該項(xiàng)合格。

　　在以上各項(xiàng)全部合格后，還應(yīng)按規(guī)定抽樣送檢，待檢驗(yàn)報(bào)告合格后，才能確認(rèn)該批管材合格。

　　七、機(jī)具設(shè)備

　　施工開始之前應(yīng)配備必要的設(shè)備和施工工具，具體情況見(jiàn)表3：

　　表3

 

序號(hào)	機(jī)具名稱	型號(hào)	單位	數(shù)量	備注
1	交流電焊機(jī)	BSX-500	臺(tái)	2
2	無(wú)齒鋸		臺(tái)	2
3	臺(tái)鉆	Z4114	臺(tái)	1
4	沖擊鉆	J12-10A	臺(tái)	2
5	鋼銼		把	2
6	電動(dòng)力矩扳手	6.76 牛 . 米	臺(tái)	1	專用
7	手動(dòng)力矩扳手	6.76 牛 . 米	把	10	專用
8	手砂輪機(jī)		臺(tái)	1
9	鋼圈尺	5 米	圈	2

 

　　八、勞動(dòng)組織和安全

　　1、勞動(dòng)組織

　　以市民中心中區(qū)工程為例，建筑面積約為100000㎡，工期約定為兩年，勞動(dòng)力配備情況如下表4：

 

工程技術(shù)員	管道工	焊工	電工	油柒工	雜工
1	10	4	2	4	20

 

　　2、安全

　　在施工中要正確貫徹“安全為了生產(chǎn)，生產(chǎn)必須安全”及“預(yù)防為主”的方針，施工中除必須遵守國(guó)家有關(guān)安全生產(chǎn)的法規(guī)及我公司安全管理制度外，還應(yīng)針對(duì)管道安裝的特點(diǎn)制定相應(yīng)安全管理制度：

　�。�1）電工、焊工必須持證上崗，并且在進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)前應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考試，合格后才予進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作。

　�。�2）專業(yè)工程師應(yīng)對(duì)工人進(jìn)行安全技術(shù)書面交底，每天班前會(huì)強(qiáng)調(diào)總結(jié)前一天安全情況，提醒注意當(dāng)天工作可能發(fā)生的安全問(wèn)題，專職安全員負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)跟蹤檢查，及時(shí)消除安全隱患。

　�。�3）水平管基本上都敷設(shè)在板下，均需登高作業(yè)；垂直管大部分在管井或沿柱子下行，也需要登高作業(yè)。在管中心距地面4米以下時(shí)，可以采用“人”字梯作腳手架。在管中心距地面超過(guò)4米時(shí)，必須用龍門架搭設(shè)操作平臺(tái)，平臺(tái)必須堅(jiān)固耐用，經(jīng)安全員驗(yàn)收合格后方可使用。另外平臺(tái)作業(yè)人員必須戴安全帶、安全帽等保護(hù)用品。

　�。�4）管井施工自下而上安裝，管道在樓板上的預(yù)留孔洞應(yīng)臨時(shí)用木板層層封堵，以防石子等物體掉下，砸傷下部操作的人員。每個(gè)立管接口完成后應(yīng)立即用管支架固定牢固，防止滑脫，尤其是受力集中的部位更應(yīng)加強(qiáng)固定。

　　九、質(zhì)量要求

　　材料驗(yàn)收

　　管材和管件進(jìn)場(chǎng)應(yīng)嚴(yán)格按GB/T12772-1999標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查驗(yàn)收。即應(yīng)進(jìn)行外觀尺寸檢驗(yàn)、水壓試驗(yàn)、切削鉆孔試驗(yàn)。同時(shí)應(yīng)送第三方的檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢驗(yàn)，每個(gè)環(huán)節(jié)均合格即為合格材料。

　�。�1）現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格按照GB50242-2002標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收。

　�。�2）支架應(yīng)按S161標(biāo)準(zhǔn)圖加工，但還應(yīng)按施工工藝要求適當(dāng)調(diào)整，對(duì)于立管轉(zhuǎn)角等特殊部位應(yīng)用加強(qiáng)性支架。

　　（3）柔性卡箍式離心鑄鐵管標(biāo)準(zhǔn)坡度均為0.026。這主要為迎合其三通、四通和彎頭所構(gòu)成的水流轉(zhuǎn)角88.5°，不論管徑大小均一致tg1.5=0.026。這也是國(guó)際上沿用坡度。若實(shí)際達(dá)不到此標(biāo)準(zhǔn)坡度可通過(guò)末端接口偏轉(zhuǎn)來(lái)校正，但不應(yīng)低于規(guī)范要求的坡度。

　�。�4）排水立管中心與墻面的距離應(yīng)符合表5要求。

　　表5

 

管徑（ mm ）	50	75	100	125	150	200	300
距離（ mm ）	60	80	90	100	120	130	150

 

　�。�5）立管檢查口按規(guī)范要求和設(shè)計(jì)要求應(yīng)安裝在距地面1.0m處，以便于檢修清通。

　�。�6）排水管按規(guī)范必須進(jìn)行閉水試驗(yàn)，污水至每層地面最低處排水口；雨水立管滿水至雨水斗部位。另外，污水整個(gè)系統(tǒng)還必須進(jìn)行通水試驗(yàn)。

　　十、效益分析

　　卡箍式離心排水鑄鐵管應(yīng)用于雨水、污水和通氣管系統(tǒng)中，雖然材料費(fèi)比傳統(tǒng)排水管（承插鑄鐵排水管、UPVC塑料管）高大約20％，但其實(shí)際安裝費(fèi)比傳統(tǒng)排水管安裝費(fèi)低20-30％，并且卡箍式離心鑄鐵管使用壽命長(zhǎng)、堅(jiān)固耐用、維修方便和返修率低的特點(diǎn)，使一棟大樓從總體角度考慮，總的費(fèi)用低于傳統(tǒng)排水管系統(tǒng)。另外，該系統(tǒng)還巧妙地運(yùn)用了一些特殊配件：如穿樓板專用短管、90°鴨腳彎頭，可以節(jié)省許多管支架，穿樓板套管，節(jié)省投資。

　　十一、工程實(shí)例

　　柔性卡箍式排水鑄鐵管施工技術(shù)是從深圳市民中心工程的現(xiàn)場(chǎng)研究試驗(yàn)中總結(jié)出來(lái)的一套行之有效的施工方法。自2001年3月開始使用到目前排水系統(tǒng)己全部安裝完畢，并一次性通過(guò)了閉水試驗(yàn)。經(jīng)甲方、監(jiān)理驗(yàn)收合格。系統(tǒng)調(diào)試，排水暢通，未出現(xiàn)任何滲水現(xiàn)象。雨水系統(tǒng)經(jīng)二年多的運(yùn)行，情況良好，使用方對(duì)運(yùn)行效果比較滿意。