柔性插式铸铁排水管道的施工

秦红卫

摘    要：随着城市发展速度的提升，城市高层建筑排水系统的施工成为了影响建筑使用性能的重要因素。排水管道作为提供居民基本生活条件的设施，不仅需要具备稳定的使用性能，同时需要使用方便，易于检修和维护。柔性承插式铸铁管道近年来在建筑排水工程中应用广泛，此类管道不仅具有良好的抗震性能，而且施工方便。本文就其特点和施工工艺、控制要点进行论述，为房屋建筑工程排水系统的建设提供参考，促进城市化发展进程。

关键词：柔性;抗震;承插式;铸铁排水管

1  引言

排水系统中应用的柔性连接的铸铁管道种类众多，常见的有两种，一种法兰连接，一种为承插式连接。本文以承插式柔性铸铁排水管的施工为例进行分析。作为一种广泛应用于建筑工程中的排水管材，柔性承插式铸铁管道随着逐渐推广应用，在国际排水工程领域得到了普遍认可。随着我国城市化进程的加剧，在排水新材料上逐渐向国际先进水平靠拢。由于柔性铸铁排水管施工方便，具有良好的抗震、降噪性能，管道占用空间小，便于维修，开始在建筑工程推广普及，尤其是重要的公共场所和高档次小区中，柔性铸铁排水管能够发挥出良好的性能，提供稳定的排水能力。

2  柔性鑄铁排水管种类介绍

2.1  法兰连接柔性接口铸铁管道

柔性接口是铸铁排水管实现抗震能力的关键工艺，法兰连接的柔性接口铸铁排水管连接更加稳定，但是这种连接方法在连接处形成较大的接头，不仅笨重占用空间大，而且施工过程较为复杂，材料价格高，会提高排水管道施工成本[1]。因此，法兰连接的柔性接口铸铁排水管在排水系统中应用并不多，很多建设单位由于其高成本和高空间占用率而难以接受，尤其是在高层建筑中，室内空间有限，使用法兰接口会造成建筑空间浪费，降低工程的经济效益。

2.2  承插式柔性接口铸铁管道

承插式接口是应用最为广泛的柔性铸铁排水管。这种管道采用管箍进行连接，接口与管壁贴合，空间占用小，连接方式简单。承插式接口的铸铁排水管接口施工可以与管道安装施工同步进行，大幅度提高工程的施工效率。而且对于管材的利用率高，被广泛应用到国内外的建筑工程中。

3  柔性承插式铸铁排水管道性能及适用范围

3.1  性能概述

柔性铸铁排水管采用水平旋转离心铸造技术，铸造过程连续，所以管壁厚度均匀、密实。铸铁管道不仅具有良好的外观性能，重量相比传统的承插式铸铁管更加轻便。随着管道制造工艺的进步，根据管道使用要求，可以内衬混凝土防护和搪瓷防护。在管道安装施工完后，管道在正常运行使用状态下，承受0.4MPa以下压力，轴线位移10mm内，振动频率1.5Hz～22Hz，振幅1.5mm～2.0mm时，管道能够正常工作，不会发生渗漏现象[2]。管道在温度变化下具有良好的稳定性，不会发生破损和渗水，具有良好的变形抵抗能力，适宜应用在扰动较大的区域中，能够发挥出良好的使用效果。

3.2  管道适用范围

承插式铸铁排水管能够在较大的轴向位移、轴向挠度变形和振动位移下保持正常工作，性能稳定，适用于地震烈度在9度以下的区域中。在高层建筑、公共场所、民用多层建筑和工业厂区的污水、雨水、室内排水系统中具有良好的适用性。当前市场常见规格为长度1m、3m等管材，型号丰富，可以根据工程情况灵活选择。接头结构配件能够满足普通接头与柔性接头之间的转换，可以在旧排水系统改造中应用[3]。

4  柔性承插式铸铁管道优点

4.1  管道质量性能更加优秀

柔性承插式铸铁管道由于制造工艺上进行了革新，采用高速离心铸造技术，相较于传统的立模、横模浇筑，管道性能更好，不仅管壁光滑，而且管壁无沙眼和夹渣情况，管壁质量更加稳定。此种制造工艺生产的铸铁管道不仅在抗拉和抗压性能上有一定的提高，而且具备了更高的化学稳定性，能够一定程度上抵抗腐蚀和高温，在不良条件下不会产生有毒有害物质。在管道使用中，具备良好的隔音减震效果。不仅如此，铸铁管道刚度大不易变形，使用寿命大大提高。在连接接口上，管箍采用带肋不锈钢管箍，内衬柔性橡胶圈，不仅可以抵抗振动干扰，而且具有良好的密闭性，能够防止使用过程中发生渗漏[4]。管道长度规格较多，在超长直管敷设中，能够减少接头数量，在提高管道整体性基础上，降低了连接部位的成本投入。

4.2  能够满足建筑物竖向位移变形

在传统的建筑物排水管道施工中，常用的管道材质为塑料管，这种管道轴向变形抵抗能力较弱，在外力作用下，如果管道轴向位移超过0.05mm，塑料管道就会发生破裂，出现渗漏水情况。采用柔性连接的铸铁排水管具有良好的轴向位移变形抵抗能力，管道轴向位移在35mm以内，管道都可以正常使用，不会发生渗漏水情况。由此可见，柔性铸铁排水管在竖向位移风险较大的区域具有良好的使用效果。

4.3  能够满足较大水平位移变形

排水管道在外力的作用下，极易发生横向位移，这种水平向的位移会导致管道承受剪力，造成断裂破损。通过实现表明，刚性连接的管道在水平方向挠曲值1.2mm～1.4mm左右发生破坏，出现漏水情况，而柔性连接的铸铁管道挠曲值可以达到31.5～43.5左右。如此高的横向位移变形抵抗能力，可以保障管道在9度左右的抗震结构中正常使用。即便受到风荷载、地基沉降变形和温度变化干扰，依然可以稳定运行，比刚性连接管道性能高出数倍[5]。

4.4  安装拆卸施工方便

传统的塑料排水管道连接方式往往采用热熔、法兰和粘连的方式，不仅施工复杂，而且在维修时拆卸困难。承插式铸铁排水管道的结构采用管箍和橡胶圈连接，不仅安装简单方便。当管道发生故障泄漏或者其他问题时，将管箍拆开就能将管道拆卸，这种便利的施工条件是刚性连接管道所不具备的。尤其是在狭窄的作业空间内，刚性连接管道施工安装复杂，连接口占用较大空间。采用柔性铸铁管空间占用小，具备更加灵活的施工条件。

4.5  柔性接口具备更广泛的应用空间

柔性连接铸铁排水管的连接更加灵活，适宜应用在不同施工条件中。在连接方式上，不仅可以在实现柔性铸铁管道之间的连接施工，对于刚性管道与柔性铸铁管连接、柔性铸铁管连接刚性管道，都有对应的连接配件。这种连接方式能够实现新建排水系统与传统排水系统连接，在旧排水系统改造中也可以适用。

5  柔性承插式铸铁管的施工工艺

5.1  材料准备

在柔性承插式铸铁管施工前，需要做好前期的准备工作。由于施工条件不同，需要的管道规格和长度也存在差别。所以如果没有合适的管材长度，需要提前进行管材的加工。在管材切割时，需要使用无齿锯，切割后的断面要与管道的中心线垂直，确保管道能够良好的安装使用。管道切口需要光滑无毛刺和裂缝，如果管道切口粗糙，可以通过打磨进行进行处理，如果管道出现裂缝，那么嚴禁应用到工程施工中。加工完成的管道需要根据安装需要，画好安装线，为安装施工提供方便。

5.2  管道安装

在进行管道安装施工时，室内建筑的铸铁排水管按照图纸进行安装施工即可。管道连接部位需要牢固美观，并且做好防腐保护工作。如果应用在市政排水工程中，如图1柔性承插式铸铁排水管。在进行管道安装时，要根据排水孔预留位置合理设计管道结构，确保管道连接符合排水系统施工技术标准。管道连接部位必须满足密闭要求，同时具有良好的抗震性能。

5.3  支架安装

在建筑工程中使用柔性连接铸铁管时，需要进行支架的安装。支架通常选用槽钢和角钢制作，根据管道规格的区别，合理设置支架的位置和间距。通常情况下，为了保障连接部位的稳定，支架距离管道接口不能大于750mm，并且两个支架的距离不大于2m。对于三通和弯头连接处，支架的距离在500mm以内。总而言之，支架的安装是为了使管道更加稳定，在考虑经济成本的基础上，最大程度确保管道安装质量。

6  柔性承插式铸铁管道施工要点及改进建议

6.1  施工技术控制要点

在某小区排水系统施工中，采用柔性承插式铸铁管道，通过施工过程的分析发现，排水管道安装的难点为以下几个方面。其一，在竖向管道施工时，由于管身为铸铁材质，重量较大，并且需要穿越楼层，在安装过程中对接连接较为困难，而且管道刚度较大，受到磕碰会导致出现裂缝。其二，管道橡胶圈连接质量不稳定，在安装时存在橡胶圈挤压扭曲的情况，对管道的密闭性造成威胁。其三，排水管道安装完成后在外力作用下会发生较大振动。其四，管道密闭性试验出现渗水情况。这些问题对于建筑排水系统的施工造成一些不良影响，是施工中需要重点控制的内容。

6.2  施工技术改进建议

针对柔性管铸铁管道施工中存在一些难点，提出一些改进措施，帮助解决施工过程中遇到的问题。其一，竖向管道在施工是需要将工人分为两组，上下两层配合进行竖向管道的安装，上层施工人员利用绳索拖拽降低下层连接的难度。在管道口等易碰撞损害部位，包括土工布等柔性材料保护。其二，在安装橡胶圈时，可先将其固定在一侧的铸铁管口，通常为已经完成固定工作的管道端。然后将另一段管道安装对接。对接安装需要缓慢稳定，防止将橡胶圈挤压变形。其三，管道安装完成后，如果在外力作用下发生振动，则说明管道支架不稳定，或者之间间距过大，通过适当增加支架和排查松动部位可以解决。其四，管道出现渗水情况，如果橡胶圈质量和规格符合要求，并且为发生变形，可能是在管道连接时，连接口清洁不彻底，存在杂物导致渗漏，拆卸检查清洗后更换新的橡胶圈重新连接可以有效解决。

7  结束语

综上所述，柔性承插式排水管是当前排水工程中应用较为广泛的一种排水管道。这种管道具有施工方便、成本低廉、抗震性好、节约空间等众多优点。在管道施工中，为了确保管道的质量，需要做好安装前的准备工作、安装过程的控制工作，严格按照要求进行施工，确保排水管道能够正常使用。

参考文献：

[1] 周长领.市政道路承插式排水管道施工技术讨论[J].建筑工程技术与设计，2018（24）：2416.

[2] 王小豹，阚沙沙.定尺柔性球墨铸铁排水管的应用[J].建筑工程技术与设计，2018（36）：4299.

[3] 宋方琛，陈建，曹志涛.承插式管道在供水管道中橡胶圈的选择与应用[J].水务世界，2019（3）：10009～10011.

[4] 李冠潮，韩阳，任雪振.往复荷载下管道承插式柔性接口力学性能试验研究[J].河南城建学院学报，2020（1）：29～33.