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装配式建筑给排水管道安装技术创新与质量控制研究

作者

梁秀鸽 张加茗杨

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摘要:随着建筑工业化进程的加速,装配式建筑凭借其高效、环保等优势得到广泛应用。给排水管道安装作为装配式建筑的重要组成部分,其技术创新与质量控制直接影响建筑使用功能和品质。本文深入分析装配式建筑给排水管道安装的特点与难点,系统阐述新型连接技术、BIM技术应用等技术创新手段,并从设计、施工、验收等环节提出质量控制策略,通过实际案例分析验证技术创新与质量控制方法的有效性,旨在为装配式建筑给排水管道安装的技术发展和质量提升提供理论与实践参考。

关键词:装配式建筑;给排水管道;安装技术创新;质量控制;BIM技术

一、引言

装配式建筑是建筑行业转型升级的重要方向,其通过工厂预制、现场装配的建造模式,显著提升了建造效率和质量稳定性。给排水系统作为建筑使用功能实现的关键基础设施,其安装质量直接关系到用户生活便利性和建筑耐久性。然而,传统建筑给排水管道安装技术难以完全适应装配式建筑标准化、模块化的建造要求,亟需开展技术创新与质量控制研究。本文结合行业发展趋势和工程实践,对装配式建筑给排水管道安装技术创新与质量控制展开深入探讨。

二、装配式建筑给排水管道安装特点与难点

2.1 安装特点

装配式建筑给排水管道安装呈现模块化、集成化特征。管道系统多在工厂预制为标准化模块,包括卫生间整体卫浴模块、厨房管道集成模块等,现场通过快速连接件完成拼接。这种安装模式减少了湿作业和高空作业量,缩短了工期,降低了施工对环境的影响 。

2.2 技术难点

1. 精度要求高:预制构件尺寸偏差需严格控制在毫米级,否则会导致管道接口无法准确对接,影响系统功能性。

2. 协同难度大:给排水管道安装需与建筑结构、电气管线等专业深度协同,避免管线碰撞和空间冲突。

3. 密封与防漏挑战:装配式建筑的预制接缝处易成为渗漏隐患点,对管道连接密封技术提出更高要求。

4. 后期维修困难:集成化的管道系统隐藏于墙体或楼板内,一旦出现故障,检修难度和成本显著增加。

三、装配式建筑给排水管道安装技术创新

3.1 新型连接技术

1. 热熔焊接技术:针对聚丙烯(PPR)等塑料管道,采用热熔焊接工艺实现管道与管件的一体化连接。如李运江等在《建筑给排水塑料管道热熔连接技术研究》中指出,热熔焊接技术通过精确控制加热温度和时间,可形成高强度、高密封性的连接接口,有效降低渗漏风险 。

2. 压接式连接技术:不锈钢或铜质管道可采用压接式管件,通过专用工具将管件与管道压合,形成密封连接。该技术安装便捷,无需焊接,避免了明火作业风险,适用于装配式建筑现场快速安装。

3. 承插式橡胶圈连接:对于排水铸铁管等大口径管道,采用承插式橡胶圈连接,利用橡胶圈的弹性变形实现密封。此技术可吸收管道热胀冷缩产生的位移,提高系统稳定性。

3.2 BIM技术的应用

BIM(建筑信息模型)技术在装配式建筑给排水管道安装中发挥关键作用。通过建立三维信息模型,可实现管道系统与建筑结构、机电设备的碰撞检测,优化管线排布方案。例如,王燕等在《BIM技术在装配式建筑机电安装中的应用研究》中提出,BIM技术可提前模拟管道安装流程,发现设计冲突并及时调整,减少现场返工 。此外,BIM模型还可生成预制构件加工图和安装指导手册,为工厂预制和现场施工提供精准数据支持。

3.3 智能化监测技术

引入传感器和物联网技术,对给排水管道系统进行实时监测。在管道关键节点安装压力传感器、流量传感器和渗漏检测传感器,通过无线传输将数据上传至监控平台。一旦出现异常压力波动、流量突变或渗漏信号,系统可及时预警,便于运维人员快速定位故障点,提升后期维护效率 。

四、装配式建筑给排水管道安装质量控制策略

4.1 设计阶段质量控制

1. 深化设计:联合给排水、结构、电气等专业开展协同设计,利用BIM技术进行管线综合排布,确保管道走向合理,避免与结构构件、其他管线发生冲突。

2. 标准化设计:建立给排水管道预制构件标准化图库,统一管道接口形式、尺寸规格和连接方式,提高预制构件的通用性和互换性。

4.2 预制阶段质量控制

1. 原材料把控:严格控制管材、管件及密封材料的质量,要求供应商提供产品合格证、检测报告,对进场材料进行抽样复检。

2. 生产工艺管理:在工厂预制环节,规范管道切割、焊接、组装等工艺流程,采用自动化生产线和质量检测设备,确保预制构件尺寸精度和连接质量。例如,采用激光测距仪检测管道长度和接口位置,利用压力测试设备对预制管道模块进行密封性测试 。

4.3 施工阶段质量控制

1. 安装流程规范:制定标准化安装作业指导书,明确管道吊装、定位、连接等工序的操作要点和质量标准。施工人员需经过专业培训,严格按照规范操作。

2. 过程质量检查:建立“自检、互检、专检”三级质量检查制度,对管道安装位置、坡度、接口密封性等关键指标进行实时监控。利用红外热成像仪检测管道连接处的温度分布,判断密封性能是否达标 。

4.4 验收阶段质量控制

依据《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》(GB 50242)等标准,对给排水管道系统进行功能性测试,包括压力试验、通水试验、通球试验等。验收过程中,采用数字化检测手段记录数据,建立质量追溯档案,确保工程质量可查可溯 。

五、工程案例分析

以某装配式住宅项目为例,该项目采用整体卫浴模块和厨房管道集成系统。在技术创新方面,排水管道采用压接式不锈钢管件连接,给水管道采用热熔焊接技术,并利用BIM技术优化管线排布,避免了与结构梁、电气管线的冲突。在质量控制方面,通过设计阶段的协同深化、预制阶段的自动化生产检测、施工阶段的全过程监控,实现了管道安装一次验收合格率98.5%,渗漏率低于0.3%,显著优于传统施工项目 。项目运行一年后,智能化监测系统成功预警2次管道局部堵塞问题,运维人员及时处理,保障了系统正常运行。

六、结论

装配式建筑给排水管道安装技术创新与质量控制是推动建筑工业化发展的关键环节。通过新型连接技术、BIM技术、智能化监测技术的应用,以及设计、预制、施工、验收全流程质量控制策略的实施,可有效提升管道安装效率和质量,降低渗漏、堵塞等质量通病的发生概率。未来,随着建筑科技的不断进步,装配式建筑给排水管道安装技术将向更高效、智能、绿色的方向发展,为建筑行业高质量发展提供有力支撑。

参考文献

[1] 李运江, 赵玉涛, 刘峰. 建筑给排水塑料管道热熔连接技术研究[J]. 施工技术, 2020, 49(15): 118-121.

[2] 王燕, 陈红, 张晓东. BIM技术在装配式建筑机电安装中的应用研究[J]. 建筑经济, 2021, 42(8): 105-109.

[3] 中国建筑科学研究院. 建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范: GB 50242-2018[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2018.

[4] 张伟, 李明, 刘华. 装配式建筑机电安装智能化监测技术应用[J]. 建筑技术, 2022, 53(3): 345-348.