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

  (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/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

  (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

 、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(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:

 、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。

  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:

 、、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:

 。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:

 。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/T12772-1999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。

 。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。