江苏高层综合楼大直径给水衬塑复合钢管卡箍连接施工工法.docx
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江苏高层综合楼大直径给水衬塑复合钢管卡箍连接施工工法
江苏高层综合楼大直径给水衬塑复合钢管卡箍连接施工工法
大直径给水衬塑复合钢管卡箍连接施工工法
1.前言
随着人们环保和健康意识的不断提高以及国家出台有关生活给水系统禁止使用镀锌钢管的政策，新型环保给水管材层出不穷、日新月异。
而塑料管或多或少地存在诸如线性膨胀系数较大、室内明敷时热胀冷缩弯曲变形、耐温耐压能力随着被传输介质温度的升高和使用年限的增加逐渐下降、室外明敷时容易受阳光紫外线照射而加速老化等不足和缺点。
而给水衬塑复合钢管作为建设部科技成果推广项目继承了钢管和塑料管的优点，其防腐措施合理科学，连接方式方便快捷，应用在给水领域具有突出的优势。
但对于不适用于螺纹丝接的大直径给水衬塑复合钢管，若采用传统的法兰焊接连接方式不但质量不易控制，而且接口连接部分易锈蚀，不但会出现渗漏等质量通病，影响使用寿命，还会增加返修、保修成本。
为有效控制和提高大直径给水衬塑复合钢管的连接施工质量，更好地推广应用相关施工技术及其配套管理方法，我公司和南通**建设集团有限公司在工程应用实践的基础上联合开发、总结出“大直径给水衬塑复合钢管卡箍连接施工工法”。
该工法在**实验基地、**SOHO综合楼和**国际广场等工程应用中取得理想效果，具有显著的经济效益、社会效益和环保效益。
其中**实验基地工程获得2011年度南京市建筑优质示范工程，**SOHO综合楼工程获得2011年度江苏省新技术应用示范工程和2012年度南京市“金陵杯”优质工程。
本工法已批准为企业级工法。
本工法经科技查新，为国内首创。
2.工法特点
2.1衬塑复合钢管既有钢管的抗压强度等力学性能，又有塑料管的耐腐蚀性，物理性能优良，且其规格品种及管件、配件齐全，适用范围广。
2.2避免水质二次污染，卫生无毒、能缓结垢，不易生长微生物，保证水质质量。
2.3管道内壁光滑、提高输送效率，表面防蚀措施完善、美观，使用寿命长。
2.4安装工艺简单成熟，无需特别机具，不增加施工成本，连接安装快捷可靠，提高管道安装施工效率和安装质量水平。
2.5安装时对环境无污染，无需特别安全技术措施，安全、节能、环保，具有良好的推广应用发展潜力。
3.适用范围
本工法主要适用于新建、改建、扩建等一般工业与民用建筑生活给水、消防、空调水等给水系统中大直径衬塑复合钢管卡箍连接的安装施工。
4.工艺原理
工法核心工艺原理：
利用专用的滚槽机将切割、打磨好的大直径衬塑复合钢管的端部进行沟槽加工，然后将一根待连接管道的一端套上橡胶密封圈，密封圈的另一端套上另一根待连接管道的端部，对中后在接口位置橡胶密封圈的外侧安上卡箍，并将卡箍凸边卡进沟槽内，上下卡箍靠紧后套上螺母并旋紧，最后安装各种配件和支吊架以及抱箍等紧固件，从而完成整个给水衬塑复合钢管系统的安装。
5.施工工艺流程及操作要点
5.1工艺流程
安装准备→绘制安装施工图→管道及管件加工→支吊架制作、安装→管道安装、敷设→管道水压试验→管道冲洗与消毒→系统通水调试→管道保温、防腐
5.2操作要点
5.2.1安装准备
1管道施工前应对照施工图仔细检查管道穿越墙体、楼板等结构的预留洞、预留套管、预埋件的标高、位置、尺寸大小是否正确。
2编制管道安装施工方案（含与结构、室内装饰装修及其它专业工程的协调、配合措施），做好专业班组和工人的书面技术交底，讲透操作要点。
3对管材及管件的外观进行认真检查，清除管材及管件的污物及杂质。
5.2.2绘制安装施工图
在管道施工前，技术人员依据设计图纸和建设方要求和与其它专业的配合绘制详细的管道安装施工图。
实测管道安装长度及管件安装位置，以便于管道维修和施工方便，因衬塑钢管是以改性聚丙烯（PP）为内衬材料，以烤漆和镀锌处理的钢管为外管，还要考虑管道的隔热保温和不同环境温度下相应的保护措施。
5.2.3管道及管件的加工
1将专用滚槽机固定在操作台上，以方便管道加工。
2按管道安装施工图进行配管并且进行管线预组装。
3管材切断和滚槽。
压槽和切断时，应依据管道直径大小选择进刀速度。
进刀不能太快，滚槽机手柄每轮近给量不大于0.2mm。
如果进刀太快，可能导致个别管材出现变形和破裂。
衬塑复合钢管管材切断时，根据现场测量所需实际长度定尺用切管机将钢管切割，切口应平整。
切口处若有毛刺，用专用工具锉刀将两端塑料和钢管毛刺清理干净、打磨平整，图5.2.3-1管材及管段切割加工
并对衬塑层厚度的1/2进行倒角。
应保证断口端面与管材轴线垂直，切斜度DN100以上管材不大于1.5度，并去掉毛刺、飞边。
压槽时，应根据不同规格的管材选择相对应的滚轮，并按压槽尺寸表（见表5.2.3）滚出沟槽。
槽距以预装完卡箍、垫圈、密封圈无缝隙为理想槽距。
表5.2.3衬塑复合钢管滚槽基本参数表
序号
钢管外径（mm）
沟槽宽度（mm）
沟槽深度（mm）
1
114
9.5～10
2.2～2.7
2
140
9.5～10
2.2～2.7
3
165
9.5～10
2.2～2.7
4
219
13～13.5
2.5～3.0
5
273以上
13～13.5
2.5～3.0
衬塑复合钢管的滚槽提出了比普通镀锌钢管滚槽更高的要求，机械选用不当、操作不当都可能导致衬塑层的脱落、断裂。
由于衬塑复合钢管的滚槽属于新型连接工艺，相对应的滚槽设备没有同步更新，针对滚槽过程中衬塑层脱落或断裂的现象，可加大滚槽模具直径，以钢管内径的2/3为宜，以达到增大接触面积，减小局部衬塑层的摩擦力，有效防止衬塑层脱落，滚槽模具与管道接触面采用花纹状，取消原来滚槽模具的齿状结构，防止衬塑层被切破、碾碎。
1）滚槽施工流程：
将需加工沟槽的钢管架设在滚槽机和滚槽机尾架上
→在钢管上放置水平仪，用水平仪量测，使钢管处于水平位置→将钢管端面与滚槽机止面贴紧，使钢管中轴线与滚槽机止面呈90度→启动滚槽机电机。
徐徐压下千斤顶，使上轮均匀滚压钢管至设定沟槽深度为止，具体参数见表5.2.3，停机→用游标卡尺检查沟槽的深度和宽度，确认符合标准要求→千斤顶卸荷，取出钢管。
2）施工中应注意的问题：
需切割的管道端口整齐、放置水平避免管道松落；沟槽深度要严格要求，过深导致衬塑层脱落，太浅图5.2.3-2滚槽加工后管材
不符合施工标准，采用专人操作在滚槽机上作出明显的标志，以控制沟槽的深度。
5.2.4支吊架制作、安装
1支吊架制作安装根据现场弧度现场定制安装。
支吊架的制作，严禁使用气割焊进行下料、吹眼孔。
支吊架抱箍的制作应与管道接触紧密。
支吊架的防腐应均匀，不应出现油漆流淌现象。
对架空设置的大直径管道支架应保证其具有足够的强度、刚度和稳定性。
图5.2.4-1管道支架防锈处理
2安装必须遵循先装大口径、总管、后装小管径、支管的原则。
安装过程中不可跳装、分段装，必须按顺序连续安装，以免出现段与段之间连接困难和影响管路整体性能。
3对设在墙、柱上和梁上支架和吊架，应在土建工程施工时进行预埋或预留洞孔，不得任意打洞埋设，以免损坏建筑物或防水层。
不得已时应征得有关部门的同意，有条件者应尽可能地采用膨胀螺栓或射钉固定。
4用膨胀螺栓固定支架时，先在墙上按支架螺栓孔的位置钻孔，孔的直径与膨胀套外径应相等，深度与螺栓长度相等。
然后分别将膨胀螺栓穿入支架螺栓孔并打入墙孔内，再用扳手拧紧螺母。
图5.2.4-2管道支架及抱箍设置
5.2.5管道安装、敷设
1准备好符合要求的沟槽管段、配件和附件。
2检查橡胶密封圈是否损伤，将其套上一根钢管的端部。
3装管前应去掉管材连接部位的复膜层，将另一段钢管靠近已套上橡胶密封圈的钢管端部，两端处应留有1～2mm间隙。
4将橡胶密封圈套上另一根钢管端部，使橡胶密封圈位于接口中间部位，并在其中间涂抹润滑剂。
5检查管道中轴线。
对竖向大直径管道可辅以专用专用对中稳固支座进行调校。
图5.2.5-1专用对中稳固支座
6在接口位置橡胶密封圈外侧安上下卡箍，并将卡箍凸边卡进沟槽内。
7用手力压紧上下卡箍的耳部，并用木榔头锤紧卡箍凸缘处，将上下卡箍靠紧。
图5.2.5-2直通和异型管件及卡箍安装
8在卡箍螺孔位置穿上螺栓，并均匀轮换拧紧螺母，防止橡胶密封圈起皱。
9检查确认卡箍凸边全圆周卡进沟槽内。
10室内管道敷设时，管道距墙面的距离应为12～15mm，管道穿楼板时须设置钢套管，高出地面50～100mm。
图5.2.5-3穿板（墙）钢套管设置
11在干管安装时，不得有塌腰、拱起的波浪现象及左右扭曲的现象，不得在衬塑钢管上套丝，管道系统的横管有2～5‰的坡度，坡向泄水孔。
12埋地敷设的衬塑复合钢管和管件外表面途油漆或沥青进行防腐处理。
室内地坪以下管道铺设在土建工程夯实的土层中，敷设的沟底应平整，必要时可铺100mm厚砂垫层。
埋地管道回填时，应先用砂石或颗粒粒径不大于12mm土回填至管顶上侧300mm处，经夯实后回填原土。
13管道在敷设时应考虑因温差引起的伸缩长度变化，并视计算情况采取相应的补偿伸缩措施。
图5.2.5-4管道补偿器安装
5.2.6管道水压试验
系统安装完后应按设计要求对衬塑复合钢管管网进行强度、严密性试验。
衬塑钢管的强度、严密性试验与普通的镀锌钢管相同，一般采用水压进行试验。
试压前应具备的条件：
系统安装符合设计及规范要求；支、吊架齐全可靠；预检合格；压力表已校验；对不能参加试验的设备应加以隔离；加设盲板的部位应有明显标记并作好记录。
有关试验方法和试验标准应符合图纸设计和《建筑给水排水及采暧工程质量验收规范》GB50242的规定要求。
5.2.7管道冲洗、消毒
衬塑复合钢管管网在安装后应分段进行冲洗。
冲洗的顺序应按干、立管、支管进行。
冲洗前，应对系统内的仪表采取保护措施，并将减压设备暂时拆下，待冲洗工作结束后随即复位。
不允许冲洗的设备应与冲洗系统隔离，冲洗前应检查管道支、吊架的牢固程度，必要时应予以临时加固。
对不能冲洗或冲洗后可能留存的脏物、杂物的管道，设备，应采取其他方法进行清理。
大直径管道冲洗时，应对焊缝、死角和管道底部重点敲打，但不得损伤管子。
冲洗到进、出水色泽一致为合格，管道冲洗合格后，除规定的检查及恢复工作外，不得再进行影响管内清洁的其他作业。
冲洗结束后用含20～30mg/L游离氯的自来水灌满管道进行消毒，静置消毒时间为24小时，消毒结束后，放空管道内消毒液，再用清洁生活饮用自来水冲洗管道，使其水质符合国家《生活饮用水标准》。
5.2.8系统通水调试
整个系统在安装完，水压试验、冲洗、消毒完毕后进行系统调试，可参照普通钢管的系统通水调试方法进行。
5.2.9管道保温防腐
衬塑复合钢管的保温与防腐方法无特殊要求，可参照普通钢管的保温与防腐施工方法。
图5.2.9管道保温与铝箔保护
6.材料与设备
6.1材料
6.1.1本工法所使用的主要材料的品种、规格及质量要求应符合表6.1.1的规定。
表6.1.1主要材料品种及质量要求表
序号
材料
名称
规格、型号
单位
数量
备注
1
衬塑复合钢管
DN100以上
m
根据工程实际确定
应提供产品合格证、质保书和材质检测报告
2
管件
等径、异径、变径，与衬塑复合钢管配套相配套
只
根据工程实际确定
3
卡箍
与衬塑复合钢管配套相配套
只
根据工程实际确定
4
补偿器
补偿器应根据实际情况选用
只
根据工程实际确定
注：
本工法所涉及的其它材料，如钢套管、支吊架、橡胶密封圈、抱箍、膨胀螺栓等品种、规格、技术性能、数量均应符合相应施工工艺要求，逐个进行外观检查，并应提供相应的产品合格证等质保资料。
6.1.2管材、管件、配件等搬运过程应严禁抛、摔、拖，避免损伤。
进场后认真做好核对、验收、入库管理工作，确保材料质量，并应堆放整齐、进行覆盖、标识，堆放场地不得有积水，特别不得与污水、有腐蚀性物质混放，以免影响材料质量。
6.2机具设备及仪器
6.2.1本工法所采用的主要机具设备及仪器规格型号等见表6.2.1。
表6.2.1主要机具设备及仪器表
序号
机具设备
或仪器名称
规格、型号
单位
数量
用途
1
滚槽机
SD680-Ⅲ
台
根据工程具体情况确定
管材连接部位压槽加工
2
手动葫芦
2T以上
台
根据工程具体情况确定
管材运输、运输吊装
3
切管机
WH500-2Y
台
根据工程具体情况确定
切管
4
管道开孔机
台
根据工程具体情况确定
管道开孔
5
砂轮切割机
精工
只
根据工程具体情况确定
切管端部打磨
6
游标卡尺
0-300mm
把
1把以上
检查沟槽的深度和宽度
7
阀门打压机具
0～10Mpa
个
根据工程具体情况确定
阀门强度耐压测试
8
电动或手动试压泵
0～4Mpa
台
根据工程具体情况确定
管网系统强度、
严密性试验
注：
每班施工前，应检查机具设备试运行是否正常，不合格的机具设备不得投入施工；每班施工结束后进行清理保养，以维护机具设备的性能；仪表、测量仪器应定期检定合格，确保测量精确。
6.2.2辅助用具及清理工具：
人字梯、扳手、卷尺、锉刀、电锤、钳子、工具包、水平尺、钢卷尺、线锤、划线笔、脚手板等。
7.质量控制
7.1质量保证与控制措施
7.1.1衬塑复合钢管的切断和滚槽应使用专用工具、机具。
专用橡胶密封圈、卡箍使用配套的产品。
7.1.2切管作业后的管端切口应平整且应保证断口端面与管材轴线垂直，并要即时除去管道端部的毛刺，以免划破橡胶密封圈和影响管道连接完成后的密封质量。
7.1.3在管道滚槽时，槽距以预装完卡箍、密封圈无缝隙为理想槽距。
为达到理想槽距，安装人员应采用游标卡尺测量槽距，保证管道的安装质量。
7.1.4对接的两管道轴心方向应垂直对中一线，不得有倾斜角度，否则将影响连接质量，另两管道端处应留有1～2mm间隙，以保证微观的自由伸缩。
卡箍安装时其凸边应卡进沟槽内。
7.1.5管道安装固定时应使用专用抱箍，不得使用自制的简易型扁钢或圆钢管卡,抱箍和支吊架布置应合理美观，抱箍和管道应接触紧密，但不得损害管表面。
对管道接口部位、闸阀、拐角部位、悬臂部位等增设固定支吊架。
7.1.6屋面及室外明敷管道，应用橡胶泡沫包裹进行保温隔热，并在通水前保护好铝箔保护层，避免衬塑复合钢管与潮湿物体接触而产生电化学反应腐蚀管道外表。
7.1.7衬塑复合钢管与其它管道同沟（架）平行敷设时，沿沟（架）边布置上下平行敷设时，应敷设在热水和蒸汽管下面，与其它管道交叉敷设时，采取橡胶隔离管道保护措施。
7.2本工法需遵照执行的国家、行业标准和企业标准主要有：
7.2.1《建筑给水排水设计规范》GB50015；
7.2.2《给水衬塑复合钢管》CJ/T136；
7.2.3《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》GB/T17219；
7.2.4《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242；
7.2.5《大直径给水衬塑复合钢管卡箍连接施工工艺标准》QB/JSSL-04-2012。
7.3质量控制标准
7.3.1主控项目
1室内给水管道的水压试验必须符合设计要求。
2给水系统交付使用前必须进行通水试验并做好记录。
3生活给水系统管道在交付使用前必须冲洗和消毒，并经有关部门取样检验，应在符合国家《生活饮用水标准》后方可使用。
7.3.2一般项目
1给水水平管道应有2‰～5‰的坡度坡向泄水装置。
2给水管道和阀门安装允许偏差应符合表7.3.2的规定：
表7.3.2管道及阀门安装的允许偏差和检验方法表
项次
检查项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
水平管道纵横方向弯曲
每1m全长25m以上
1≯25
用水平尺、直尺、拉线和尺量检查
2
立管垂直度
每1m全长5m以上
3≯8
吊线和尺量检查
3
成排管段和成排阀门
在同一平面上间距
3
尺量检查
8.安全措施
本工法施工过程中除了应严格执行《安全防范工程技术规范》GB50348、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ59、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33、《施工企业安全生产评价标准》JGJ/T77和《建筑施工安全检查标准》JGJ59等国家（行业）、地方安全规定外，尚应遵守以下安全措施：
8.1现场成立项目安全管理机构，建立健全项目安全生产管理制度，并相应制订针对性、实施性强的安全操作规程；现场配备必要的安全防护设施和防护用品，并要求正确使用，登高作业时要确保操作平台或人字梯稳固，穿好防滑鞋，加强劳动保护；提供可靠的安全操作环境。
施工过程中专业工长、专职安全员等须做好各项安全生产监督检查工作。
8.2由项目技术负责人、专业工长和安全员一道对操作人员进行岗前职业健康安全教育培训，培训考核合格后方可上岗作业。
每班作业前进行有针对性安全操作、防护交底，将操作者的安全注意事项要讲述清楚、交待明白；每班施工作业前，应认真检查工作点范围，排除障碍及其他安全隐患后方可作业，施工中检查并制止安全违章行为发生。
8.3加强作业人员安全意识教育，施工人员进入现场必须穿戴好安全帽、防滑鞋、安全带等劳动保护用品；锉刀、钳子、卷尺、水平尺等工具要随手放入工具包内，以免掉落伤人，上下传递物件工具时，不得抛掷。
操作时教育工人思想要集中，防止钉子扎脚和空中滑跌等。
8.4施工现场应建立明火管理制度，严防火灾事故发生。
施工现场临时消防等规定配足齐全有效的灭火器材或设施，严禁烟火、严禁吸烟。
明火作业前应按规定程序履行动火审批手续，未经批准不得擅自动用明火，且防火措施、专人监护和灭火器材要落实到位。
不得在易燃、易爆物品旁实施焊接工作，作业时应先将周围的可燃物移走或采用非燃烧材料隔离遮盖，焊接完成后，及时清理灭绝火种。
9.环保措施
施工现场除应遵守、执行《建筑施工现场环境与卫生标准》JGJ146、《建筑施工场界噪声极限》GB12523以及《ISO14001环境管理体系标准》外，施工过程中尚应做好以下环保措施：
9.1现场应制定便于实施、检查、控制和考核的绿色环保施工指标和具体措施，严格遵守环保部门相关规定，采取有效措施预防和消除因本工法实施所造成的环境污染。
9.2操作前在滚槽机、手动葫芦等下方设置油盆等收集系统等，预防滴油污染地面的现象发生。
9.3现场施工废弃物要临时集中堆放，并分类标识，以便及时回收利用或作清场处理，严禁垃圾随意堆放和抛撒。
现场作业区设置楼层移动式厕所或小便桶，并每天安排专人清洗、更换。
9.4施工过程中应选用符合环保要求的低噪声施工工艺和施工机具，对噪声超标的声源处（如砂轮切割机、打磨机等）应采取安装消声器等措施控制噪声污染，施工场界噪声限值昼间控制在65dB、夜间控制在55dB。
10.效益分析
10.1经济效益
本工法所用衬塑复合钢管物理性能优良，管材具有强度高、韧性好、耐腐蚀性好，接口采用卡箍连接方式，无需特别机具，具有操作简单、施工快捷、提高工效、降低施工成本、连接可靠、保证密封性能、提高管道安装质量、延长使用寿命长、降低维修费用等特点。
经综合测算，每施工1000m衬塑复合钢管卡箍连接管网与传统的镀锌钢管等管网相比平均可降低成本、提高经济效益约4.38万元，经济效益显著。
10.2社会效益
本工法所使用的衬塑复合钢管具有管道内壁光滑、提高输送效率，表面防蚀措施完善、美观，各种管件、配件齐全，适用于工业与民用建筑中生活给水、消防、空调水等给水系统安装，适用范围广，既可明敷、暗敷，又能用于室内与室外不同空间环境，适用性强。
其施工机具设备简单、操作要点易于掌握，接口质量易于控制，施工效率高。
另外施工时摒弃了传统法兰焊接连接技术的不足，减少了施工中的二次污染，卫生无毒、能缓结垢，不易生长微生物，保证水质质量，且安装后不需接口防腐处理，简化了施工工序，具有技术创新、关键技术科学先进合理、工艺成熟可靠、施工简便、提高工效、降低成本、质量稳定、安全可靠、经济实用等特点，社会效益显著。
10.3环保效益
本工法安装操作时基本无噪声、废渣、废气、油污产生，其卡箍连接方式对水质卫生无污染，且施工时基本无边角余料和建筑垃圾，对环境影响极小，符合国家节能减排、绿色施工要求，具有良好的推广应用价值和广阔市场发展潜力。
11.应用实例
本工法有关工程应用情况如表11所示：
表11工法应用情况表
工程名称
工程地点
结构形式
建筑面积
开竣工日期
工法
应用量
应用效果
**实验基地
南京市草场门大街107号
框架地上26层，地下2层（局部3层）
55698m2
2010.06.18～2012.09.16
860m
操作快捷、质量可靠、安全卫生、绿色环保、使用寿命长、维护费用低。
获南京市建筑优质示范工程
珠江路劳动村（**SOHO综合楼）
南京玄武区珠江路与龙蟠中路交叉口
框架抗震墙地上15层，地下3层
30310m2
2009.01.15～2011.04.21
530m
操作快捷、质量可靠、安全卫生、绿色环保、使用寿命长、维护费用低。
获市优和省级新技术应用示范工程
**国际广场
雨花区凤台南路
框剪地上19、30层，地下2层
360000m2
2010.05.20～2012.09.20
1260m
操作快捷、质量可靠、安全卫生、绿色环保、使用寿命长、维护费用低
图11完工的管道安装效果及三个工程应用实例图
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