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，市場對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漫長的歷程，自起初普遍使用的承插鑄鐵管，到流行至今的UPVC塑料管，都在實際應(yīng)用中暴露出了一些缺點。而柔性卡箍式離心鑄鐵管近幾年才進入國內(nèi)市場，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

　　1、材質(zhì)特點：

　　管材以灰口鑄鐵為原料，經(jīng)離心澆注而成。材質(zhì)本身堅固、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：

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

　?。?）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口連接，在該部位外套一層橡膠密封圈，再用不銹鋼卡箍進行緊箍，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，每根直管必須有兩個支架，而且必須有一個是固定支架；在垂直方向安裝時，其承受的剪切力很小，主要承受垂直方向的壓力，每根管道只需一個支架定位即可，但立管底部轉(zhuǎn)向處必須設(shè)一個加強型支架，以消除可能的垂直方向的沖擊力和水平方向的反沖擊力。

　?。?）還有一個傳統(tǒng)排水管無法具備的特點：在更換任意一根管或配件時，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，這也是國際上沿用的坡度。若實際達(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要求高，管道需一定抗震性能的高層建筑。

　　2、由試驗得知，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

　　1、工藝流程

　?。?）接口安裝程序

　?、賹⒔涌谔幍墓芡獗砻娌料锤蓛?。

　?、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⒁B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，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。

　?。?）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，可以自任意一個部位開始安裝，這時要注意排水管總的坡度和上下連接點的接口問題，防止標(biāo)高錯位。

　　2、操作要點

　　（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，可采用夯實或換土夯實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，則管徑1/2以下應(yīng)用條形砼基礎(chǔ)包裹。當(dāng)管底為堅硬巖石時，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，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?，管頂最小覆土高度為400mm，行駛汽車在10級以下土路面，管頂最小覆土高度為700mm，，行駛汽車在15級土路面，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。每個接口處應(yīng)預(yù)留200mm長溝槽，便于連接卡箍。在很多情況下需要改變管道的方向時，可以通過連接的變形來實現(xiàn)，管子在1000mm長度末端的最大變形量為87.5mm.管敷設(shè)完成后應(yīng)進行閉水試驗，在試驗前應(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 　

　?。?）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承口對接，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，安裝管道時要求每根管設(shè)兩個支（吊）架，距接口不大于300mm，一個為固定支架、一個為滑動支架，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米長直管范圍內(nèi)有多個配件連接時，則每個短管各加一個支架（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，并按此制作，涂刷油漆，按施工順序編號。由于排水管安裝有坡度，管架長短有區(qū)別，不可安錯順序。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)置伸縮補償裝置。必要時，每個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)一個固定支架，在兩個固定支架之間應(yīng)設(shè)一個滑動支架。若兩個固定支架間距小于1.5米時可不設(shè)滑動支架。兩個接口之間至少應(yīng)有一個支架。當(dāng)立管在樓層上安裝時，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，即可當(dāng)作一個固定支架。

　　B、立管底部應(yīng)用支墩或用加強型支架。由于卡箍連接不能承受軸向拉力，依安裝實際情況，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，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、單個配件與管相連，在彎頭底部加固定支架即可。

　　B、多個配件與管相連，每個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，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。見附圖：4

　　六、材料

　　1、外觀、尺寸檢驗：

　?。?）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

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

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

　　2、試驗：

　?。?）試壓：直管除在出廠前應(yīng)進行逐根水壓試驗外，進場后應(yīng)進行抽檢水壓試驗，試驗壓力為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：管材進場后還應(yīng)進行切削鉆孔試驗，任意抽取一根管材和一個管件，用無齒鋸進行切割，斷口應(yīng)為平整斷面，另外把管材和管件分別放于臺鉆上鉆孔，鉆孔應(yīng)均勻無裂縫，無破口現(xiàn)象，則該項試驗視為合格。

　?。?）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，視為該項合格。

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

　　七、機具設(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

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

　　八、勞動組織和安全

　　1、勞動組織

　　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)針對管道安裝的特點制定相應(yīng)安全管理制度：

　?。?）電工、焊工必須持證上崗，并且在進入現(xiàn)場前應(yīng)進行現(xiàn)場考試，合格后才予進入現(xiàn)場實際操作。

　?。?）專業(yè)工程師應(yīng)對工人進行安全技術(shù)書面交底，每天班前會強調(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)場跟蹤檢查，及時消除安全隱患。

　?。?）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，可以采用“人”字梯作腳手架。在管中心距地面超過4米時，必須用龍門架搭設(shè)操作平臺，平臺必須堅固耐用，經(jīng)安全員驗收合格后方可使用。另外平臺作業(yè)人員必須戴安全帶、安全帽等保護用品。

　?。?）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)加強固定。

　　九、質(zhì)量要求

　　材料驗收

　　管材和管件進場應(yīng)嚴(yán)格按GB/T12772-1999標(biāo)準(zhǔn)進行檢查驗收。即應(yīng)進行外觀尺寸檢驗、水壓試驗、切削鉆孔試驗。同時應(yīng)送第三方的檢測機構(gòu)進行檢驗，每個環(huán)節(jié)均合格即為合格材料。

　?。?）現(xiàn)場施工質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格按照GB50242-2002標(biāo)準(zhǔn)進行驗收。

　?。?）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，對于立管轉(zhuǎn)角等特殊部位應(yīng)用加強性支架。

　?。?）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。這也是國際上沿用坡度。若實際達(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。

　?。?）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)計要求應(yīng)安裝在距地面1.0m處，以便于檢修清通。

　?。?）排水管按規(guī)范必須進行閉水試驗，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，污水整個系統(tǒng)還必須進行通水試驗。

　　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％，但其實際安裝費比傳統(tǒng)排水管安裝費低20-30％，并且卡箍式離心鑄鐵管使用壽命長、堅固耐用、維修方便和返修率低的特點，使一棟大樓從總體角度考慮，總的費用低于傳統(tǒng)排水管系統(tǒng)。另外，該系統(tǒng)還巧妙地運用了一些特殊配件：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)場研究試驗中總結(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。經(jīng)甲方、監(jiān)理驗收合格。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)二年多的運行，情況良好，使用方對運行效果比較滿意。