基于建筑生活排水柔性接口鑄鐵管道施工工藝技術(shù)

中鐵建設(shè)集團(tuán)有限公司華中分公司基于建筑生活排水柔性接口鑄鐵管道施工工藝技術(shù)研究中鐵建設(shè)集團(tuán)有限公司華中分公司李偉潘江委摘要本文介紹了中鐵建設(shè)集團(tuán)有限公司華中分公司洛陽(yáng)正大國(guó)際城市廣場(chǎng)項(xiàng)目經(jīng)理部建筑排水柔性接口鑄鐵管施工工藝技術(shù)，柔性接口鑄鐵管分為法蘭機(jī)械式及卡箍式兩大類(lèi)，本文通過(guò)對(duì)兩大類(lèi)施工方式的對(duì)比研究及總結(jié)，歸納出柔性接口鑄鐵管不同形式連接的適合環(huán)境及各種連接方式的優(yōu)缺點(diǎn)，便于根據(jù)工程特點(diǎn)選擇合適的施工方式，并對(duì)各種施工方式的重難點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)，為類(lèi)似工程提供了經(jīng)驗(yàn)借鑒。關(guān)鍵詞：柔性接口鑄鐵管；法蘭機(jī)械式；卡箍式；抗震型；嚴(yán)密性；耐彎曲；抗剪切；1前言柔性排水鑄鐵管具有強(qiáng)度高、耐熱、耐冷、防火、隔音好等優(yōu)點(diǎn)，長(zhǎng)期應(yīng)用的實(shí)踐證明，排水鑄鐵管可用于各種工業(yè)和民用，高、低層的建筑物內(nèi)部排放生活污水、雨水系統(tǒng)。柔性接口排水鑄鐵管能適應(yīng)高層建筑在風(fēng)荷載、地震等作用下的水平位移。本文通過(guò)中鐵建設(shè)集團(tuán)有限公司承建的洛陽(yáng)正大國(guó)際城市廣場(chǎng)的兩棟超高層項(xiàng)目，對(duì)柔性鑄鐵管的不同連接方式，從施工工藝，重難點(diǎn)控制，施工成本方面對(duì)比分析，根據(jù)工程特點(diǎn)及外部環(huán)境進(jìn)行全方面分析，為以后相關(guān)施工提供可供借鑒的實(shí)踐和理論參考。2工程概括洛陽(yáng)正大城市廣場(chǎng)及市民中心西塊地（二標(biāo)段）項(xiàng)目由5#超高層商業(yè)住宅樓、7#超高層商業(yè)辦公綜合樓及配套地下車(chē)庫(kù)構(gòu)成。5#樓建筑高度146.6米，7#樓建筑高度200.35米，污廢水管、通氣管采用柔性機(jī)制排水鑄鐵管，5#樓為降板衛(wèi)生間，立管采用A型法蘭連接。地漏與立管連接采用W型卡箍連接。7#樓立管采用A型法蘭連接，支管采用B型法蘭連接。兩棟樓均為超高層建筑，污水重力及管道重力較大，管道安裝及質(zhì)量控制尤為重要。3柔性接口鑄鐵管連接方式及對(duì)比分析所謂柔性接口鑄鐵管，既采用抗震柔性接頭連接的鑄鐵管道，柔性接頭由承口、插口、法蘭壓蓋（不銹鋼卡箍）、橡膠密封圈、緊固螺栓五個(gè)部分組成，橡膠圈在螺栓、法蘭壓蓋（不銹鋼卡箍）的作用下，呈壓縮狀態(tài)與管壁緊貼，起密封作用。同時(shí)，由于橡膠圈具有彈性，插口可以在承口內(nèi)伸縮和偏斜，而保證不滲漏。目前，國(guó)內(nèi)排水鑄鐵管柔性接口形式主要有：法蘭機(jī)械式、卡箍式兩種。其中，法蘭機(jī)械式按承口的方式又分為A型和B型兩類(lèi)。A型的管材和管件均為一端為法蘭承口，另一端為插口，安裝時(shí)法蘭承口要順?biāo)鞣较?。B型管件兩端均為法蘭承口，B型僅有管件。直管和卡箍式連接直管一致。安裝時(shí)水流方向不受限制?？ü渴竭B接采用不銹鋼卡箍連接管件及管道，稱(chēng)為W型卡箍連接。直管和管件均無(wú)法蘭承口，靠不銹鋼卡箍連接管件和管道。不銹鋼卡箍材質(zhì)需要有一定的強(qiáng)度、剛度和耐腐蝕性能；卡箍箍帶的厚度和寬度應(yīng)確保連接后不脫扣、不撓曲和不斷裂。A型法蘭連接相關(guān)管件A型法蘭連接效果圖B型法蘭連接相關(guān)管件B型法蘭連接效果圖B型法蘭連接相關(guān)管件B型法蘭連接效果圖W型卡箍連接相關(guān)管件W型卡箍連接效果圖法蘭機(jī)械式宜隱蔽暗敷，可埋地敷設(shè)，其中，A型管材壁厚較大；接口強(qiáng)度高，密封性、耐彎曲和耐振動(dòng)性能好；可拆裝。重量大，直管套裁后有損耗；有承口，徑向大，占用空間大。B型管材管件壁厚適中，直管可套裁，有承口，徑向大。卡箍式管道明敷觀(guān)感好，壁厚適中；接口結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝維修便捷，勞動(dòng)強(qiáng)度低；直管亦可套裁；密封性、耐彎曲和剪切性能較低。同時(shí)，對(duì)支吊架、支墩安裝要求高。A型鑄鐵管法蘭連接B型鑄鐵管法蘭連接W型鑄鐵管卡箍連接4柔性接口鑄鐵管施工工藝排水管道系統(tǒng)的安裝應(yīng)本著先干管后支管，先立管后水平管，由低到高，由里到外的原則進(jìn)行。1、柔性鑄鐵排水管施工工藝流程：2、施工準(zhǔn)備施工前要根據(jù)施工圖紙并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況繪制出施工草圖，主要根據(jù)設(shè)計(jì)的層高及各層地面做法厚度，管道的坐標(biāo)、標(biāo)高、坡度和坡向，管道甩口位置，管道直徑，以及支吊架設(shè)置的位置等來(lái)繪制施工草圖。施工機(jī)具設(shè)備包括砂輪機(jī)、臺(tái)鉆、電錘、套絲機(jī)、電焊機(jī)、扳手、線(xiàn)墜、水平尺、鋼卷尺等。所需主材要求管材、管件壁厚均勻，造型規(guī)矩，不得有粘砂、毛刺、砂眼、裂紋等缺陷。管材和管件內(nèi)外表面應(yīng)涂防腐涂料，涂料必須符合管道工程對(duì)內(nèi)外介質(zhì)的抗腐蝕要求和防火要求。內(nèi)壁可采用環(huán)氧煤瀝青涂料，厚度不小于120μm；外壁可采用紅丹類(lèi)防腐涂料，厚度不小于60μm。地上管道外壁采用鐵紅色，埋地管道外壁采用青灰色。排水系統(tǒng)所需輔料主要有灰口鑄鐵壓蘭、螺栓螺母、橡膠密封圈、油麻、水泥、防水油膏、防銹漆、調(diào)和漆、銀粉漆、型鋼、圓鋼等。柔性接口的排水鑄鐵管及其配套管件、連接件必須采用同一產(chǎn)品品牌和型號(hào)，且具有統(tǒng)一的配合公差。柔性鑄鐵排水系統(tǒng)中所采用的每根管材、每個(gè)管件、連接件上都應(yīng)該有明顯的標(biāo)志，標(biāo)明生產(chǎn)廠(chǎng)家名稱(chēng)或商標(biāo)、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的編號(hào)、規(guī)格和品種。而且標(biāo)志必須在生產(chǎn)廠(chǎng)制造時(shí)鑄出或印上，不得在施工現(xiàn)場(chǎng)制作。包裝上應(yīng)標(biāo)明產(chǎn)品批號(hào)、名稱(chēng)、接口形式、規(guī)格、生產(chǎn)廠(chǎng)名稱(chēng)和制造日期、批量及執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)代號(hào)。其實(shí)物和資料應(yīng)一致，必須具有質(zhì)量證明書(shū)、檢測(cè)報(bào)告、合格證等資料。管道和管件等所有材料進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)自檢合格，并向監(jiān)理工程師報(bào)驗(yàn)經(jīng)檢查合格后方可使用。進(jìn)場(chǎng)的材料堆放整齊，規(guī)格、型號(hào)、材質(zhì)要分清，每一種材料必須掛牌，注明規(guī)格、名稱(chēng)、材質(zhì)并建立臺(tái)帳，做到賬、物、卡相符，收發(fā)手續(xù)完整。管材應(yīng)水平堆放在平整的地面上，不得不規(guī)則堆放，碼放高度不得高于2m，并且要有防止?jié)L動(dòng)、坍塌和防曬、防雨淋的措施；接頭件和管件等應(yīng)按規(guī)格分類(lèi)逐層碼放整齊。管件在裝卸、運(yùn)輸、堆放時(shí)，要小心輕放，嚴(yán)禁摔、拋、滾、拖和劇烈撞擊，嚴(yán)禁與有腐蝕性和有害于管材、橡膠的介質(zhì)接觸。管材、管件內(nèi)外污垢應(yīng)清理干凈后方可供工程使用。預(yù)知加工管道切割下料時(shí)，管道切口的段面應(yīng)與管道軸線(xiàn)垂直，切口處的毛刺應(yīng)清理干凈，操作時(shí)必須仔細(xì)的完全除去。下料時(shí)根據(jù)所選用的管件本身的長(zhǎng)度及接頭的間隙計(jì)算出排水管的實(shí)際下料尺寸，再進(jìn)行切割下料。管道安裝前對(duì)管材、管件作復(fù)查，有明顯缺陷的管材、管件不得使用。管道的施工應(yīng)盡可能預(yù)制成適當(dāng)長(zhǎng)度的管段后再進(jìn)行安裝。在不影響現(xiàn)場(chǎng)安裝的前提下，盡可能的進(jìn)行管道的地面預(yù)制，將管道通過(guò)三通、彎頭、異徑管等管件預(yù)制成較完整的管段，再進(jìn)行安裝，減少高空作業(yè)和安裝工作量，即可提高功效，又能保證質(zhì)量。預(yù)制好的管段做上編號(hào)，碼放在平坦的場(chǎng)地，管段下方用方木墊實(shí)。根據(jù)施工草圖和現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，確定支吊架的形式和數(shù)量，在地面進(jìn)行支吊架的預(yù)制加工，管道在非承重結(jié)構(gòu)時(shí)，在結(jié)構(gòu)施工期間進(jìn)行預(yù)留鐵的預(yù)留預(yù)埋。4、排水管支、吊架安裝建筑排水柔性接口鑄鐵管安裝，其上部管道重量不應(yīng)傳遞給下部管道，立管重量應(yīng)由支架承受，橫管重量應(yīng)由支、吊架承受。支架一般用槽鋼和角鋼來(lái)進(jìn)行制作。支架間距為：在主橫管上設(shè)置支架時(shí)，支架位置離管道接口距離不大于750mm，兩支架間距不大于2000mm，且當(dāng)管材長(zhǎng)度不小于1.2m時(shí)，每根管材上必須安裝1個(gè)，橫管與彎頭、三通、四通等管件的連接處，接頭每一側(cè)必須安裝一個(gè)吊架（托架），兩個(gè)吊架的間距不得大于3m，吊架與接頭間的凈距不得大于300mm；在主立管上設(shè)置支架時(shí)，支架位置離管道接口距離不大于500mm。兩支架間距不大于1800mm；立管與橫管通過(guò)彎頭連接時(shí)，支架位置離彎頭接口不大于500mm，安裝接口較多的橫支管時(shí)，每個(gè)接口處均應(yīng)加設(shè)支架，當(dāng)橫支管連接衛(wèi)生潔具的兩個(gè)接口距離不大于600mm時(shí)，可在中間設(shè)置一個(gè)支架。支、吊架在安裝前要將銹蝕、污垢清除干凈，暗裝處的支、吊架刷防銹漆兩道；明裝處的支、吊架刷防銹漆一道，管道安裝完畢后再刷銀粉漆兩道，油漆要求涂刷均勻，無(wú)漏涂，附著良好。當(dāng)橫管長(zhǎng)度超過(guò)12m時(shí)，為防止管道水平位移，每12米必須設(shè)置一個(gè)防晃吊架，支架及吊架效果圖及現(xiàn)場(chǎng)圖片管道連接無(wú)論哪種形式的柔性排水鑄鐵管，在安裝管道時(shí)均需要將直管和管件內(nèi)、外表面粘接的污垢和雜物，承口、插口工作面上的泥沙等附著物清除干凈。針對(duì)法蘭安裝管道（A/B型柔性鑄鐵管），連接前，按插入長(zhǎng)度在插口外壁上畫(huà)出安裝線(xiàn)。插入長(zhǎng)度比承口實(shí)際深度小5mm，安裝線(xiàn)所在平面應(yīng)與管的軸線(xiàn)垂直。插入前在插口端先套法蘭壓蓋，再套入橡膠密封圈，橡膠密封圈右側(cè)邊緣與安裝線(xiàn)對(duì)齊。插入過(guò)程中，插入管子的軸線(xiàn)與承口管子的軸線(xiàn)應(yīng)在同一直線(xiàn)上，橡膠密封圈應(yīng)均勻緊貼在承口的倒角上。擰緊螺栓時(shí)，三耳壓蓋的三個(gè)角應(yīng)交替擰緊。四耳和四耳以上壓蓋應(yīng)按對(duì)角位置交替擰緊。擰緊應(yīng)分多次交替進(jìn)行，使橡膠密封圈均勻受力，不得一次擰死。W型管到連接時(shí)應(yīng)用專(zhuān)用工具松開(kāi)卡箍螺栓，取出膠圈內(nèi)限位環(huán)，將限位環(huán)上面部分膠圈作180°翻轉(zhuǎn)到下面，將要連接的管件至于其上，把翻下來(lái)的膠圈再?gòu)?fù)位，使兩個(gè)連接管件的端口都緊貼膠圈套筒內(nèi)的限位環(huán)。將不銹鋼套拉回橡膠圈上，使兩邊平整對(duì)好，橡膠圈和安裝線(xiàn)平齊，盡量保持插入管的軸線(xiàn)與承口的軸線(xiàn)重合。擰緊鋼套上的螺栓，緊固到位。緊固螺栓時(shí)，不得一次完成，應(yīng)按順序緊固，并注意膠圈應(yīng)均勻受力，防止用力過(guò)大，螺栓打滑。直管安裝長(zhǎng)度不宜超過(guò)100米，如若超過(guò)100米，建議增加緩沖管件。5、試驗(yàn)通球試驗(yàn)：排水干管和排水立管安裝完畢后，必須做通球試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)根據(jù)試驗(yàn)管段的管徑選擇試驗(yàn)小球，球直徑為管道直徑的2/3。立管試驗(yàn)時(shí)，從立管頂端投入小球，在干管檢查口或室外排水出口處觀(guān)察，當(dāng)發(fā)現(xiàn)小球?yàn)楹细?；排水干管試?yàn)時(shí)，從干管起始端投入試驗(yàn)小球，并向干管內(nèi)通水，在戶(hù)外的第一個(gè)檢查井處觀(guān)察，發(fā)現(xiàn)小球流出為合格。灌水試驗(yàn)：對(duì)于需要隱蔽或埋地的排水管道在隱蔽前必須做灌水試驗(yàn)。灌水前用充氣球膽將排出管末端堵嚴(yán)，從管道最高點(diǎn)灌水，灌水高度不低于底層衛(wèi)生器具的上邊緣或底層地面高度。暗裝或鋪設(shè)于墊層中及吊頂內(nèi)的排水支管安裝完畢后，在隱蔽前也要做灌水試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)分區(qū)、分段、再分層進(jìn)行，試驗(yàn)時(shí)先打開(kāi)立管檢查口，測(cè)量好檢查口至水平支管下皮的距離在膠管上作好記號(hào)，將球膽由檢查口放入立管中，達(dá)到標(biāo)記后向球膽內(nèi)充氣，然后向立管連接的第一個(gè)衛(wèi)生器具內(nèi)灌水至器具的上邊緣。滿(mǎn)水15分鐘液面下降后，再灌滿(mǎn)觀(guān)察5分鐘，液面不下降，檢查管道各接口沒(méi)有滲漏說(shuō)明該管段灌水試驗(yàn)合格。5施工質(zhì)量控制及成本分析管道安裝過(guò)程中，垂直度及坡度控制尤為重要。管道垂直度控制不好，不僅影響美觀(guān)，同時(shí)，也加大了管道管件的剪切力，增加了管道漏水的隱患。垂直度方面，安裝管道前先進(jìn)行支架定位。結(jié)構(gòu)施工期間墻體尺寸及預(yù)留難免存在偏差，支架制作安裝前先進(jìn)行逐層定位，并做好記錄，根據(jù)統(tǒng)計(jì)在支架上鉆孔安裝卡子。安裝后做好垂直吊線(xiàn)工作，防止出現(xiàn)錯(cuò)誤，影響管道安裝。管道支架制作定位及吊線(xiàn)水平管道坡度及位置在安裝過(guò)程中，采用水平儀進(jìn)行定位，確定管道支架位置。坡度根據(jù)水平儀發(fā)出紅線(xiàn)進(jìn)行復(fù)合，保證管道安裝坡度及位置。管道安裝定位線(xiàn)及安裝后現(xiàn)場(chǎng)圖片與建設(shè)單位計(jì)價(jià)成本按河南省2008版安裝定額計(jì)算。柔性鑄鐵管管材信息價(jià)單位長(zhǎng)度管材含量實(shí)際成本與預(yù)算成本對(duì)比經(jīng)對(duì)比分析，W型管材利潤(rùn)最高，A型管材利潤(rùn)較低。6總結(jié)本工程通過(guò)兩棟超高層建筑排水鑄鐵管的安裝及探索，筆者認(rèn)為超高層建筑排水管材宜選用柔性排水鑄鐵管，立管宜選用W型卡箍連接，W型管由于安裝快捷，接口可曲撓性良好，宜做排水立管的選用材料，特別是作為廁浴間內(nèi)排水橫支管的安裝施工時(shí)，可以利用其接口的良好可曲撓性和嚴(yán)密性，對(duì)排水管道的坡度進(jìn)行良好控制。排水支管選用柔性接口鑄鐵管時(shí)，宜選用B型法蘭連接，材料利用率較高，安裝較為方便，安全型較高。地下一層排水系統(tǒng)宜選用A型法蘭連接，抗沖擊力強(qiáng)，安全型高，但是勞動(dòng)強(qiáng)度較高。A型管由于法蘭壓蓋連接的機(jī)械性能較好，在做排水橫干管時(shí)，可以保證使用壽命和使用功能。此外，將A型和W型兩種管材搭配使用，除上述原因外，還因?yàn)锳型管安裝施工