热镀锌钢管紧钉套管快速连接技术

全 苗

中铁建设集团有限公司西北分公司 陕西 西安 710014

1 概述

现如今建筑结构趋于复杂化、综合化、高层化，使用者对机电安装的效果、质量和使用年限的要求更加严格，而电气预埋工程作为电气安装工程的基础性一环，有着重要的意义。

建筑电气施工过程中常用的热镀锌钢管连接方法仅限于螺纹连接，而在复杂的施工环境中，单纯使用螺纹连接存在诸多不便，会给施工带来很大阻碍，造成时间成本和经济成本上升[1-4]。

本文主要对热镀锌钢管的施工工艺进行探讨和改进，发明了专用于小口径热镀锌钢管快速连接的紧钉套管，并提出了热镀锌钢管紧钉套管的连接技术。该紧钉套管是研发团队在电线导管预埋施工过程中创新性提出的一种热镀锌钢管连接管件。使用此紧钉套管可实现复杂狭小空间内小口径热镀锌钢管的套接紧定连接。在完成相同工程量的情况下，使用紧钉套管进行热镀锌钢管连接能有效地提高施工效率，节约人工、材料和时间成本，从而实现良好的综合效益。

2 技术特点

1）安装速度快、效率高、质量有保证，能有效加快施工进度，并节约成本。

2）热镀锌钢管对接简单，避免了狭小、复杂等不良工况造成的施工困难，使得操作简单快捷。

3）实现在紧迫的工期安排下快速连接热镀锌钢管的目的，有利于各专业配合，加快施工进度。

3 技术原理

3.1 技术背景

GB 50303—2002《建筑电气工程施工质量验收规范》规定热镀锌钢管不允许焊接。 在超高层建筑和大体量高层建筑中，热镀锌电气管线使用数量庞大。当设计采用热镀锌钢管作为电线导管时，管线预埋施工必须有合理可行的施工方案，才能保证施工生产的高质量与快速度。

但目前国内热镀锌钢管唯一的连接方式——螺纹连接存在诸多弊端，对施工生产进度会产生很多不利影响。主要因为螺纹连接需使用套丝机对每段钢管进行套丝，且每段钢管需要旋转拧进螺纹套管进行对接，但钢管的弯头部位受狭小空间限制无法正常扭转，两管不能顺利对接。例如：在钢筋密集的墙体和楼板交接处、楼板高低跨等部位。这些部位钢筋密集，作业空间狭小，若利用传统的螺纹连接法进行热镀锌钢管的连接作业，存在很大难度。按照相关要求，为避免在上述特殊部位存在接头，必须使用一段完整的热镀锌钢管一次弯曲成所需的形状，才能完成该部位的管线连接作业，而此成形弯管自身在上述特殊部位也很难施展。同时，部分短管在此工况下完全得不到合理利用，反而会产生较多的余料短管。

可见，在热镀锌电气管线连接中，单纯使用螺纹连接的弊端还是很明显的。为此，本文提出热镀锌钢管紧钉套管快速连接技术。

3.2 核心技术

将热镀锌钢管的连接套管做了创新性改进，管与管连接处采用特制的热镀锌紧钉套管进行套接紧定连接，管与接线盒仍然采用螺纹连接。

本文以DN20 mm紧钉套管为例，来说明紧钉套管的设计原理：紧钉套管如图1所示，为有螺纹紧定型，其材质跟钢管相同，壁厚与对应的热镀锌钢管壁厚一致，为2.8 mm，套管长度为60 mm（不小于管外径的2倍）；紧钉套管内径与对应热镀锌钢管配套，即D=d＋2 mm，D为套管内径，d为钢管外径。

图1 DN20 mm紧钉套管尺寸

1）限位螺钉的作用是限制两端钢管在套管内的位置，使得两端插入深度保持一致以确保最终受力均匀，避免因一头多一头少而导致脱管。限位螺钉的尺寸与壁厚保持一定的数量关系。设钢管壁厚为b，螺钉直径为r，螺帽直径为R，则限位螺钉尺寸如图2所示。

图2 限位螺钉尺寸

2）紧定螺钉的作用是紧固钢管，待两端钢管对接完成后，拧紧螺钉直至螺帽脱落，达到紧固钢管的目的。

3）之所以设计套管内径比钢管外径大2 mm而不是相同，是考虑到在实际材料生产过程中会存在误差，在材料搬运和施工过程中会发生磕碰和损耗，也会造成误差，若二者相等，则无法将钢管和套管顺利对接。所以，采取了涂抹电力复合脂这一必要措施，其不仅能够有效保证套管和钢管间的缝隙完整密封，同时也保证了钢管良好的导电性能。

在完成以上对接工序后，可根据实际需求对接头部位做进一步封堵，连接如图3所示。

图3 热镀锌钢管利用紧钉套管连接示意

4 技术对比

4.1 螺纹连接与紧钉套管连接的对比

1）单纯使用螺纹连接方式：需要在现场将线盒固定→依据线路走向和设计要求选择线管型号→切割线管截取合适长度→对截取的线管两端套丝→将线管安装在线盒上→线管之间利用螺纹连接法对接→封闭线盒→接地线固定→清场。

2）改进工艺后的连接方式：线盒加工部分仍然使用螺纹连接，而线管与线管间则采用套管连接；将线盒加工几乎完全放在作业面之外，只对特殊部位（如高低跨）进行特殊加工，作业面上仅保留线管对接这一道主要工序，如图4所示。

图4 紧钉套管连接结合螺纹连接安装流程

4.2 对比分析

钢管套丝是线管预埋工程中一项比较烦琐的工序，而且现场不太适合采用螺纹连接的特殊部位（图5）若仍采用螺纹连接，将会耗费大量人工和时间，敷设速度会降低，并且直接导致电气预埋施工和结构施工相互影响，耽误面筋敷设，进而影响阶段性进度计划。

图5 墙体内连接方式对比

预埋过程中产生很多余料短管，可充分利用其预加工成一通、二通、三通、四通的模块组，如图6所示。

图6 接线盒模块组

当施工作业面达到施工条件后，将模块组固定在相应点位直接使用。至此，施工作业面仅保留钢管连接一道工序，而在采用紧钉套管作为连接套管后，因为不再需要套丝，故大大降低了施工难度，极大地加快了施工速度。电气预埋工程的迅速完成直接减少了对有限作业面和时间的占用，进而加快了工程整体施工进度。

5 技术效益分析

5.1 节约人工

改进了热镀锌钢管连接工艺技术后，钢管与钢管之间对接不再需要套丝，缩短了电气预埋对有限施工作业面的占用时间，可以保障结构施工顺利进行，进而对工程进度起到重要的推进作用。对整个工程而言，亦节约了大量人力成本。

5.2 节约材料

接线盒预加工环节中使用的余料短管长度大多在 150～500 mm之间，预埋施工过程中产生的较短的钢管恰好能被充分利用，实现了材料循环利用，能最大限度地节省材料，有利于资源的优化配置。

6 应用实例

笔者工作过的某工程地处南宁市东盟核心商务区，整个地下室部分共计6层，在当时均采用了紧钉套管快速连接技术。由于成功地应用了这一技术，电气预埋施工得以顺利地向前推进，在地下室施工进度最紧迫的时期也从未出现耽误结构施工的情况，对工程整体进度起到了极大的推进作用。

7 结语

根据实践研究出的紧钉套管方便实用，结合合理的工序安排，使得施工速度大大提升。使用此紧钉套管能满足复杂狭小空间内快速连接热镀锌钢管的要求，实现了小口径热镀锌钢管的套接紧定连接。相较于热镀锌螺纹连接法，紧钉套管连接法安装简单、速度快、效率高，不仅使得电气预埋工作有效地跟进紧张的施工生产节奏，而且产生了经济节约的良好效果。综上所述，本文所述的热镀锌钢管紧钉套管快速连接技术是一项快捷高效、绿色环保的施工技术。