市政给排水管道承插接口施工工艺
于广源
(甘肃二安
摘要:文中主要对市政工程给排水管道承插口的施工技术进行了分析,并结合多年的施工经验总结出在给排水管道承插口的连接上提高施工技术和保障施工质量方面的一些观点。
关键词:排水管道;承插口;连接;施工工艺
前言
给排水管道是市政工程建设中必不可少的,在城市地下纵横交错,为工业和民用提供用水并排走污水和废水。
同时由于施工中所涉及的管道材料不同,所以,必须从综合管道材料的良好水力性能、施工的方便、快捷及抗不均匀沉降性等优点去选择适合的新型材料管材,而不同管材的接口有不同连接方式,同一种管材又有多种接口连接方式,由此涉及到了本文所探讨的给排水管道承插口的连接问题。
1 承插连接的接口材料类型
给排水管道承插连接的接口材料类型可分为嵌缝材料和密封材料。
(1嵌缝材料。为确保承插口间隙均匀,在承插口间塞入油麻、胶圈等材料,称为嵌缝材料。其主要作用:固定承插口之间的间隙,使承插口环向间隙均匀;防止密封材料进入管道,阻塞管道;防止介质渗漏。
(2密封材料。刚性接口内侧放人嵌缝材料,外侧放入水泥、石棉、
青铅、石膏等材料,称为密封材料。其主要作用:使承插口间隙严密,防止介质渗漏;支撑、固定嵌缝材料。
2 承插口连接接口类别、特点及适用范围
根据嵌缝材料和密封材料的不同,承插口连接方法主要有自应力水泥砂浆接口、石膏水泥接口、青铅接口、油麻石棉水泥接口、橡胶圈接口等,其特点及适用条件如下:
(1青铅接口:其刚性及抗震性能较好,不需养护,施工完后即可通水,但是造价高,施工难度大,成本高,而且对人的身体有害,施工危险;适用于穿越铁路及其他振动较大的地区,主要应用于抢修,适宜冬季施工。
(2油麻石棉水泥接口:有一定的抗震性及抗轻微的挠曲,造价较青铅低,但打口劳动强度大,操作较麻烦;其应用比较广泛,一般基础均可采用,可适应振动不大的地区。
(3自应力水泥砂浆接口:其快硬早强、造价低,操作简单,但刚性及抗震性能较差;应用比
较广泛,可适应振动不大的地区,但在遇有土质松软、基础较差地区建议最好不用。
(4石膏水泥接口:材料来源广、成本低,操作简单、劳动强度低,但操作时对手上皮肤有刺激;应用比较广泛,应用范围同石棉水泥接口。
(5橡胶圈接口:操作简单,属弹性接口,具有抗震性能,但对接口材料要求严格,适用于地基较差、易振动的地区。
3 管道承插口施工技术分析
3.1 嵌缝材料的施工工艺
(1油麻是用线麻在石油沥青和汽油的混合液中浸透晾干而成,若承插缝隙较小,填充麻1圈~2圈,对于缝隙较大、承插较深以及使用青铅作密封材料时,填充麻可为2圈~4圈,打口工具采用麻凿和灰凿。操作时,先将油麻拧成麻辫,其截面直径约为接口间隙的l。5倍,每缕麻在管子上绕过整圈后,应有50 mm~100 mm的搭接长度。
(2填塞时,油麻由接口下方逐渐向上塞进缝隙内,然后用麻凿依次打人间隙中,当锤击时发出金属声,麻凿被弹回,表明麻已打实。(3打麻时,应注意缝隙均匀、麻面紧密、平整,切匆用力过猛,以免将麻辫打断。
(4橡胶圈的断面为圆形或长方形,圆形直径为承插口间隙的1.4倍一1.6倍,长方形宽高比为1.2~1.4,厚度为承插口间隙的1.35倍~1.45倍,橡胶圈的内环直径应为管子外径的85%~90%,管子直径≦300 mm时为85%,直径>300 mlTl时为90%。
(5橡胶圈嵌缝作业时,先用楔钻将接口下方楔大,嵌入胶圈,由下而上逐渐移动楔钻,用麻凿均匀施力打胶圈,凿子应紧贴插口壁锤击,使胶圈沿一个方向均匀滚入,胶圈不宜一次滚入承口太多,以免当胶圈快填塞完一圈时,多余一段易形成疙瘩或造成胶圈填塞得深浅不一。一般第一次填塞到承口内三角槽处,然后分2次一3次填塞到位,并要求胶圈到承口外边缘的距离均匀。采用青铅作密封材料时,在填塞胶圈后,必须打油麻1圈一2圈。
3.2 密封材料的施工工艺
3.2.1 青铅接口
青铅接口的优点是不需养护,有较好的弹性和刚性,施工后可立即投入使用,如发现渗漏也不必剔除,只需补打数道即可,冬季温度较低时,也不会影响接口的质量。但铝的成本高,融铅和灌铅时,对人的身体有害,易发生危险。
(1青铅接口施工的主要设施和工具有:铅炉、大小铝锅、铅勺、三角胶带卡箍、錾子、锤子、灰凿等。
(2熔铅时,铅锅支撑应稳固,四周应采取安全隔离措施,冬、雨季施工时应采取防雨、雪措施。投入铅锅的铅块要切成小块,不应附着水分,应随时掌握熔铅火候,当管内有少量余水阻止不了时,可在卡箍下方留一出口,以免灌铅时爆炸。
(3灌铅时,装铅工具应事先预热,灌铅要一次灌满,不得断流,铅液必须沿注孔一侧慢慢灌入,以便排除接口内空气。待铅凝固后,1 rain一5 min即可拆除铅模,先用錾子剔掉环形间隙外部的余铅,再用灰凿和锤子打实。先用较薄灰凿打一遍,再用较厚灰凿打三遍,一遍紧贴
插口,一遍紧贴承口,第三遍从缝正中打,打一凿移动半凿,直至铅口表面打平打实为止,表面凹人承口宜为1 mm~2 mill。(4化铅和灌铅过程中,操作人员应配戴石棉手套、防护面罩或眼镜,灌铅时人要站在管顶浇口的后面,铅锅距灌铅口约20 cm。
(5施工结束后,待剩余铅液冷却后,将铅块收回。
3.2.2 石棉水泥接口
石棉水泥接口是被广泛采用的一种接口,主要材料为不低于32.5级
的水泥和软一4级或软一5级石棉绒,石棉水泥配合比(质量比为石棉:水泥二1:5或1:10,水占水泥质量的10%一20%。
(1石棉在填料中起骨架作用,可改善接口的脆性,有利于接口的操作。在拌和前,石棉应晒干,并用细棍轻轻敲打,使其松散。
(2石棉和水泥可集中干拌,盛人容器内密封保存,存放时间不宜超过48 h,以避免受潮变质。天气炎热时,拌好后宜用潮湿布片覆盖,并需在1 h内用完,干石棉水泥混合料应在使用时再加水拌匀。(3填打灰料前应对塞麻情况进行检查,且须用水恻洗接口使其潮湿。塞麻、打灰料可流水作业。打灰料应由下向上分层填打,每层厚度约为10 mm,每层至少打两遍,靠承口和插El各打一遍,若打三遍时中间再打一遍,直至表面呈灰黑色,打成后的接口应平整光滑、深浅一致。
(4填打完毕后,应对接口进行养护,养护方法随环境的温度和湿度而定:在暖和潮湿季节,
在接口上用湿黏土盖上一圈,并定时浇水养护;也可在接口处缠绕草绳,定时浇水养护;在炎热的夏天,还必须在接口附近管面上覆盖淋湿的草袋或在接口处立即覆填松土,浇水养护。撩口养护时间应为24 h以上,在养护期间,管道上不准承受
动负荷,管内不能承受内压。
(5环境温度低于一5℃时,不宜进行石棉水泥接口作业,如若作业,必须采取保温措施或用热水拌各填料,并用盐水拌和勃土封口养护,绝不允许接口冻结。
(6试验或投入运行后,如发现局部接口渗漏,应将石棉水泥剔除后,
重新进行施工。 3．2．3 自应力水泥砂浆接口 自应力水泥砂浆接口又称膨胀水泥接口， 自应力水泥配料比(质量比 为硅酸盐水泥熟料： 矾土水泥熟料： 二水石膏=(70～71． 14： 5： (16～ 14． 5， 自应力水泥砂浆配料比 (质量比为自应力水泥： 中砂=l： 1， 水灰比控制在0．3—0．4之间，要求拌和均匀，捏成团后轻掷不散。 掺水拌和后，石膏与矾土水泥生成水化硫铝酸钙，在硬化过程中具 有较大的膨胀性。拌好的水泥要在1 h内用完，夏季气温较高，应随 拌随用。 (1施工时，先将油麻打入承插口内，然后再填入自应力水泥砂浆， 捣实时不得跳捣，无需用锤子敲打，一般三填三捣，第一次填入约为 承口深度的一半，第二三次填满，捣实时表面见稀浆为止，然后抹光 表面，用草袋子或湿泥封口，及时浇水养护，在养护期间不得移动或 发生过大碰撞。 (2在填料作好2 h内，不允许向填料部位敷泥、浇水，以免损坏未凝 固的填料。4 h后允许地下水淹没接口， 12 h后允许充水养护，但水 压不宜超过0．1 MPa。 (3操作时，环境温度不应低于5℃ ，冬季施 工时，应用热水拌和，并采取防冻措施。 3．2．4 氯化钙石膏水泥接口
氯化钙石膏水泥接口也是膨胀水泥性质的接口，又称三合一水泥接 口，氯化钙是快凝剂，石膏是膨胀剂，水泥是强度剂。该种方法具有 操作简单省力、成本低、速凝等优点。其配合比(质量比为32．5级
硅酸盐水泥：石膏：氯化钙=85：10：5，用2O％ 的水搅拌均匀。 (1使用时，先把水泥和石膏拌匀，再将氯化钙溶于水中，最后用氯 化钙水溶液与水泥石膏拌和。 (2填充时施工要迅速， 拌和一个接口用量后， 在1Omin左右必须用完， 否则失效，8 h后方可试压或运行。这种接口的抗弯和抗震性能较差， 强度较低，适用于工作压力不大于1 MPa、基础条件；较好的铸件管 道。 (3冬季施工时，由于气温低为加速凝固，氯化钙的用量应适当加大， 并用热水进行拌和。 3．2．5 水泥砂浆接口 水泥砂浆接口是以水泥砂浆为密封填料的接口， 常用于无震动的排水 管道上。所用水泥标号不小于32．5级采用l：3水泥砂浆，细砂要干 净，搅拌要均匀。填塞时要边塞边捣实，填满后，用瓦工刀将表面压 光，应在承口管外抹成45。角坡向插管的保护层。施工完毕后应进行 养护，养护方法与石棉水泥接口相同。 3．2．6 柔性橡胶圈接口 柔性橡胶圈接口是一种新型承插式接口，它利用橡胶圈良好的弹性， 与承口的特殊密封槽配合，能承受由外力产生的一定位移和振动，橡 胶圈使用前必须逐个检查， 不得有割裂、 破损、 气泡、 大飞边等缺陷。 该接口方法施工速度快，操作简单、劳动强度小。 柔性橡胶圈接口，根据其结构形式，分为两种，一种是机械式接口， 一种是滑入式接口。①机械式接口采用楔形橡胶圈作填料，压盖为压
紧装置。填料被压盖紧紧地压在承插口间隙里，形成密封。机械式接 口的特点是使用性能好， 安装方便， 在一定程度上起到伸缩节的作用， 但其工程造价较高；②滑人式接口是先把一定截面T形、楔形和梯唇 形的橡胶圈放入管子承口胶圈槽内定位，然后把
插口插入。必要时， 可在连接部位涂抹润滑剂，以防止在插入时橡胶圈发生翻边或位移， 造成介质渗漏。在一定范围里，橡胶圈受到的压缩越大，密封的性能 就越好。 密封材料施工前应对承插口连接部位作外观检查，应完整，不得有崩 缺、毛刺等缺陷，必要时，可采用钢丝刷、锉刀进行清理。如果是埋 地敷设安装时，在下管之后，应注意承插部位清洁、干燥，并设置工 作坑以提供有效的工作面，保证密封材料的施工质量。 4 结束语 近几年来，行业内在工程管道材料制造成本、品质、技术性能方面的 要求越来越高，从经济角度讲，管材制造需能耗低，节约了国家宝贵 资源，符合“节能、环保” 的可持续发展理念，符合满足人们日益 增长的物质文明要求的需要：从品质及技术性能方面考虑，则需要管 材耐腐蚀，卫生条件好，省时省力且水密性、可挠性好，同时有良好 的抗震效果。目前市场上管材类型推陈出新发展很快，给排水管道承 插口连接方法也呈现多样化， 但根据工程实施验证效果综合分析以及 在实际中的应用效果来看，笔者仍然推荐采用柔性接口，而柔性接口 也必将逐渐成为给排水管道接口连接的发展趋势。 [ID：5405] __
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