K 型大口徑球墨鑄鐵管在供水管道工程中的應用

呂 磊

（寧夏寧東水務有限責任公司，寧夏 銀川 750000）

1 工程概況

寧夏寧東能源化工基地某供水管道工程，位于寧夏靈武市寧東鎮，管線全長6.9km，其中5.08km 采用DN1800，PN=1.6MPa，K 型球墨鑄鐵管。

2 K 型球墨鑄鐵管的特點

球墨鑄鐵管的鑄造工藝與傳統鑄鐵不同，它在鐵水中加入少量的鎂使得鑄鐵中的片狀石墨轉變成球狀，使鑄鐵管具有更好的延展性和柔韌性。在高速離心力的作用下（40G-50G） 鐵水中的雜質及氣體得到充分排除，使管壁十分密實，管材的致密性較灰口鑄鐵管有極大的提高。通過采用退火處理工藝，使基體材質鐵素體也提高了80%以上。因此具有優異的強度，當應力集中時不易破裂。球墨鑄鐵管以其強度高、韌性好、耐腐蝕、抗震性好、施工方便等多項優良特性，具有鐵的本質、鋼的性能。同時球墨鑄鐵管外表面由一層噴鋅涂層使它具有良好的耐腐蝕性能。

球墨鑄鐵管的接口形式繁多，目前主要有滑入式“T”型柔性接口，機械式“K”型柔性接口，自錨式柔性接口，法蘭接口和特殊型接口幾種形式。本工程選用的是機械式“K”型柔性接口。它由壓蘭、螺栓和特制橡膠圈組成（膠圈前端是球形，后邊是梯形）。它的密封作用通過螺栓緊固壓蘭，使壓蘭壓縮膠圈膨脹從而達到密封的作用。

3 施工方法

3.1 管槽開挖

首先進行管槽開挖，與其他管槽開挖不同的是，“K”型墨鑄鐵管由于采用螺栓壓蘭連接，所以在每節管管口處必須開挖緊固螺栓工作坑，工作坑深度不小于0.5m，以便管道安裝緊固。管槽開挖完畢后，按設計要求對管基進行20cm的砂礫料夯填處理。

3.2 管道安裝

出廠的管子因運輸、堆放等原因，造成一些管子插口橢圓，特別是DN1000 以上的管子口徑大更容易出現管口橢圓現象。安裝前必須檢查每根管橢圓度（橢圓度不大于管外徑的2%），方法如下：測量最長軸和最短軸尺寸，用兩把卷尺十字測量見下圖：

應對橢圓度超過范圍的管進行校圓待尺寸合格后再進行安裝，（注意個別管橢圓嚴重,校園工作必須提前24 小時進行，已便尺寸定型）。現場校圓示意圖如下：

安裝前還檢查承口內部插口外部，清除表面砂土、油污、鐵屑、鑄砂等異物，防止異物安裝過程損傷膠圈影響密封。檢查膠圈表面有無裂紋，確認膠圈的正反面（膠圈平面與插口面接觸，斜面與承口面接觸）。將壓蘭及膠圈裝在鑄管的插口上，并在膠圈（膠圈與鑄管承口接觸面） 斜面上、膠圈所在的插口上及承口內分別涂刷植物油脂。

第一支管下溝槽按設計承口方向應朝水流方向，對正管溝中心線定位，與前一支管裝配應找水平，用吊帶人口將插口推入承口內（或用導鏈拉入承口內。注意裝繩索應套膠管或吊裝專用尼龍吊帶，以免損傷外壁防腐） 插口應全部進入承口內，從管道內部觀察，插口與承口連接處縫隙應該四周均勻，縫寬不大于10mm。插口完全進入以后將膠圈推入承口內，如推入進去困難可在膠圈上墊設木方用鐵錘慢慢敲入。將壓蘭壓向膠圈，并用撬棍調整，使壓蘭處于膠圈環向中心線上。并將壓蘭螺栓孔與承口處螺栓孔對中，然后上下左右各穿入一個螺栓將壓蘭位置先固定。然后把剩余螺栓穿入螺栓孔兩側對應緊固。緊固時切忌不能一次性將兩側對應螺栓緊固到位。應該均勻分別分多次對應將各個螺栓緊固到位，保證膠圈均勻壓入，同時保證壓蘭垂直。緊固時應該用力矩扳手，力矩應該達到20N-m，并用探尺沿承面插入承口密封室接觸到膠圈，以探尺寸插不進去膠圈與插口接觸的縫隙為緊固合格。緊固合格后方可進行下一根管的安裝。安裝完畢后用單口打壓設備進行打壓試驗，單口打壓不能超過1.5Mpa 防止管內襯破壞。

3.3 管道回填

管道安裝完畢主體檢驗合格后應及時回填。回填前必須將槽底積水和施工時遺留的雜物清除出來，應先回填管接口工作坑，再回填管道兩內側。管線安裝不能呈蛇形狀態，如果出現回填前進行調整，保持管線呈直線狀態；溝槽回填料按設計要求，除非特殊指定使用的回填料，一不得含有大于40mm 碎石、磚塊、垃圾等雜物，應是級配均勻土或砂礫料。回填應分層夯實，管中心線以下每200mm 為一層夯實，土壤夯實密度大于90%，管線中心線以上每500mm 夯實一次，土壤夯實密度大于85%，回填時要專人負責并監督；超出管頂500mm 以上方可以用機械夯實。

4 結語

球墨鑄鐵管以其強度高、韌性好、耐腐蝕、抗震性好、施工方便等多項優良特性，在供水領域廣泛應，有效的確保供水保障率，為社會發展及經濟建設發揮著極大的作用。