施工技術(shù)
柔性卡箍式離心排水鑄鐵管施工技術(shù)
信息來源： 深圳建筑業(yè)雜志 信息提供日期：2007-09-28 瀏覽：22181
( 編號： SZJXGF10-2004)
中鐵建工集團(tuán)有限公司深圳分公司
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(jìn)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 塑料管相比具有如下特點：
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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
（ 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。
（ 3 ）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/cm 2 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
（ 1 ）接口安裝程序
① 將接口處的管外表面擦洗干凈。
② 將不銹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
④ 將橡膠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，把翻轉(zhuǎn)的橡膠圈口翻回正常狀態(tài)。
⑥ 再次校準(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(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：
①管底的地基承載力應(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 180 0 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 。
③卡箍式離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(jìn)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 |
（ 2 ）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 5 0 。
② 垂直管道安裝：
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。
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。
六、材料
1 、外觀、尺寸檢驗：
（ 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：
（ 1 ）試壓：直管除在出廠前應(yīng)進(jìn)行逐根水壓試驗外，進(jìn)場后應(yīng)進(jìn)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。
（ 2 ）切削鉆孔試驗：管材進(jìn)場后還應(yīng)進(jìn)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(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。
（ 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 100000m2 ，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：
（ 1 ）電工、焊工必須持證上崗，并且在進(jìn)入現(xiàn)場前應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場考試，合格后才予進(jìn)入現(xiàn)場實際操作。
（ 2 ）專業(yè)工程師應(yīng)對工人進(jìn)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。
（ 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， 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(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(jìn)場應(yīng)嚴(yán)格按 GB/T 12772-1999 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查驗收。即應(yīng)進(jìn)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(jìn)行檢驗，每個環(huán)節(jié)均合格即為合格材料。
• 現(xiàn)場驗收
（ 1 ）現(xiàn)場施工質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格按照 GB50242-2002 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗收。
（ 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，對于立管轉(zhuǎn)角等特殊部位應(yīng)用加強性支架。
（ 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。
（ 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，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(jìn)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。
（執(zhí)筆：柳海民 張紅巖 鄭才磊）
