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柔性卡箍式離心排水鑄鐵管施工技術(shù)
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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越高。建筑物排水系統(tǒng)所用的管材走過了一個(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):
3、工法特點(diǎn)
?。?)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。
?。?)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。
?。?)還有一個(gè)傳統(tǒng)排水管無法具備的特點(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。
?。?)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)坡度可通過末端接口偏轉(zhuǎn)來校正,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:無承口離心鑄鐵管、無承口管道配件、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
?。?)接口安裝程序
?、賹⒔涌谔幍墓芡獗砻娌料锤蓛簟?/p>
?、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。見圖2
?、軐⑾鹉z圈的另一頭向外翻轉(zhuǎn)。
?、輰⒁B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?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:
?、俟艿椎牡鼗休d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)。
②在行車的地面,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。
?、劭ü渴诫x心鑄鐵排水管是采用無承口對(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),可以通過連接的變形來實(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,以便查驗(yàn)管道滲水情況。
表:1
?。?)室內(nèi)管道安裝:
①、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。
?、壑Ч馨惭b:
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)。見附圖:4
六、材料
1、外觀、尺寸檢驗(yàn):
?。?)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。
?。?)直管和管件的壁厚差應(yīng)符合表2規(guī)定:
表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)無滲漏現(xiàn)象即視為合格。
?。?)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)均勻無裂縫,無破口現(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,具體情況見表3:
表3
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:
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。
?。?)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。
?。?)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。
?。?)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。
?。?)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)坡度可通過末端接口偏轉(zhuǎn)來校正,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
(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。
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