公路橋梁施工中滴灌技術(shù)的應(yīng)用研究

沈芝萍

(貴州省公路工程集團(tuán)總公司)

1 滴灌技術(shù)的特點(diǎn)

滴灌技術(shù)是一種與傳統(tǒng)灌溉技術(shù)存在巨大差別的灌溉方式，其最大特點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)水資源的有效節(jié)約，降低因蒸發(fā)造成的水分消耗，同時(shí)可對(duì)灌水路徑進(jìn)行精準(zhǔn)控制，不需要采取滲透或者徑流的方式實(shí)現(xiàn)灌溉作業(yè)。灌溉時(shí)采用滴灌技術(shù)能夠節(jié)約水資源用量約30% ～70%。滴灌技術(shù)原理是通過(guò)支管、干管及毛管，在較低的水壓狀態(tài)下將水分直接滴入灌溉區(qū)域。滴管技術(shù)需要由一套完整的設(shè)備系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，存在一定的質(zhì)量與技術(shù)要求。現(xiàn)階段，在路橋項(xiàng)目施工中尚未能大面積推廣使用滴管技術(shù)，主要是因?yàn)榈喂嘞到y(tǒng)中毛管對(duì)水質(zhì)有較高要求，若水質(zhì)存在沉淀或者雜質(zhì)都可能引起灌溉系統(tǒng)管網(wǎng)不暢或者堵塞，無(wú)法保證灌溉的均勻度。

2 滴灌系統(tǒng)分類

(1)移動(dòng)型滴灌系統(tǒng) 該類型系統(tǒng)可分為機(jī)械移動(dòng)式系統(tǒng)和人工移動(dòng)式系統(tǒng)。機(jī)械移動(dòng)式系統(tǒng)包括兩種:①將塑料管道固定在支架上，使用某些機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)管道支架的移動(dòng);②與時(shí)針式大型噴灌機(jī)類似，其支管長(zhǎng)達(dá)200 m，可繞中心作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，支管由5 個(gè)塔架進(jìn)行支承。人工移動(dòng)式是指一種系統(tǒng)僅由支管與毛管組成以人工作為持續(xù)移動(dòng)動(dòng)力源的滴灌系統(tǒng)，該類滴管系統(tǒng)的投資成本最低，但存在耗時(shí)、耗人力等缺點(diǎn)。

(2)固定型滴灌系統(tǒng) 在滴管系統(tǒng)中最常見(jiàn)的是固定型系統(tǒng)。在這種類型系統(tǒng)中，滴頭與毛管在使用系統(tǒng)進(jìn)行灌水的整個(gè)時(shí)期內(nèi)是處于固定狀態(tài)的。因此，在密植作物的滴灌作業(yè)中，滴頭與毛管的用量較大，整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備的投資成本較高。

3 滴灌系統(tǒng)的組成

滴灌系統(tǒng)一般包括首部樞紐、輸水管網(wǎng)及滴頭等組成部分。首部樞紐主要包括水泵(含動(dòng)力機(jī))、控制器、過(guò)濾器及測(cè)量?jī)x器等組成部分，其作用主要是抽水與過(guò)濾，將一定數(shù)量的溶液以一定壓力輸送至干管。輸水管道通常由干管、毛細(xì)管、支管及相應(yīng)的調(diào)節(jié)設(shè)備(閘閥、流量控制器及壓力表等)組成。其作用主要是將加壓后的溶液均勻的輸送至滴灌系統(tǒng)各個(gè)滴頭。一般情況下，輸水管道采用口徑20 ～100 mm 的摻入碳黑的高壓聚乙烯或聚氯乙烯塑料管。滴頭作為滴灌系統(tǒng)的重要設(shè)備之一，可對(duì)滴灌質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。其作用主要是使水流通過(guò)細(xì)小的孔道，產(chǎn)生能量損失，降低其壓力，最終以水滴的形式滴進(jìn)土壤中。

4 滴灌技術(shù)和傳統(tǒng)養(yǎng)生形式對(duì)比

(1)使用效果對(duì)比 在進(jìn)行傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)作業(yè)時(shí)，需要專門(mén)安排人員進(jìn)行負(fù)責(zé)，且勞動(dòng)強(qiáng)度大，易因工作量大而導(dǎo)致顧此失彼，養(yǎng)護(hù)作業(yè)質(zhì)量較大程度受到人為因素的影響。同時(shí)因氣溫較高時(shí)水分極易蒸發(fā)，形成干濕不均，造成養(yǎng)生的效果不理想。傳統(tǒng)養(yǎng)生模式，通常是采取混凝土構(gòu)件進(jìn)行養(yǎng)生，同時(shí)予以麻袋覆蓋，然后用水管人工灑水養(yǎng)生。采用滴灌技術(shù)，僅需要少量人力，即初始時(shí)需將塑料管布設(shè)在空心板的頂部，然后由機(jī)械進(jìn)行自動(dòng)控制，使混凝土工作常態(tài)化，以降低人為因素對(duì)養(yǎng)生效果影響。為增強(qiáng)養(yǎng)生效果，將塑料薄膜覆蓋于空心板上部，而不是對(duì)保濕物進(jìn)行覆蓋。在使用過(guò)程中，噴頭滴出的水于薄膜內(nèi)霧化成水汽，經(jīng)檢測(cè)，薄膜內(nèi)部的濕度高達(dá)98%，內(nèi)部溫度比氣溫高出5 ～10 ℃，少數(shù)剩余的養(yǎng)生水聚集在腹板產(chǎn)生細(xì)小徑流，使腹板養(yǎng)生效果更佳。在同等養(yǎng)生條件下檢測(cè)混凝土試塊強(qiáng)度，通常56 h 左右，混凝土試塊的平均強(qiáng)度達(dá)到52 MPa 左右，為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的1.04倍，完全符合放張的要求，有效提高施工效率，大大縮短施工工期。

(2)經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比 在路橋項(xiàng)目施工中，除了需要考慮施工效果、節(jié)水效果，還需考慮到成本效果，即工程的經(jīng)濟(jì)效益。傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)方式，需耗費(fèi)較多的物力及人力，如麻袋等材料，為了達(dá)到養(yǎng)生效果，通常麻袋均只能使用一次，不能進(jìn)行重復(fù)使用。即便如此，仍無(wú)法保證養(yǎng)生的最終效果，并且采用氈布或者麻袋進(jìn)行養(yǎng)生可導(dǎo)致混凝土的表面出現(xiàn)色澤不均一，使混凝土的外觀質(zhì)量受到影響，故其性價(jià)比受到廣泛質(zhì)疑。采取滴灌技術(shù)進(jìn)行養(yǎng)生，只需在前期進(jìn)行一次性成本投入，即滴灌系統(tǒng)設(shè)備的成本投入，使用期間注意系統(tǒng)的保養(yǎng)與維護(hù)，后期就不需持續(xù)的追加投資，同時(shí)其養(yǎng)生效果較為理想。因此，站在經(jīng)濟(jì)效益視角考慮，應(yīng)用滴管技術(shù)是十分合理、可行的。

(3)節(jié)水效果比較 滴灌技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)就是節(jié)水，采取傳統(tǒng)養(yǎng)生方式，雖然可人為的節(jié)制及控制，但受設(shè)備制約，對(duì)水量進(jìn)行有效、科學(xué)的控制十分困難。傳統(tǒng)養(yǎng)生方式雖也可達(dá)到養(yǎng)護(hù)作用，但是受蒸發(fā)、徑流及滲透等各種因素影響，水資源浪費(fèi)十分嚴(yán)重，并未能充分發(fā)揮養(yǎng)生效果。同時(shí)由于無(wú)法有效控制水量，難以保障養(yǎng)護(hù)效果。采取滴灌技術(shù)，直接讓水作用于滴入混凝土表面，大大縮短水暴露于空氣中的時(shí)間，不僅可有效的控制水量，而且降低 因蒸發(fā)引起的水損失。根據(jù)測(cè)算，要達(dá)到同等的養(yǎng)護(hù)效果，滴灌技術(shù)的用水量比傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)技術(shù)的節(jié)約最高可達(dá)70%左右，故滴灌技術(shù)節(jié)約和保護(hù)水資源具有重要的意義。

(4)養(yǎng)生環(huán)境對(duì)比 應(yīng)用滴管技術(shù)進(jìn)行養(yǎng)生，水不暴露于空氣中，直接濕潤(rùn)混凝土表面。預(yù)制現(xiàn)場(chǎng)不致產(chǎn)生場(chǎng)地滲漏與地面徑流，避免了預(yù)制場(chǎng)地出現(xiàn)沉降與變形，從而使橋梁預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量到得了保證。施工場(chǎng)地不會(huì)產(chǎn)生污水污染環(huán)境，道路也沒(méi)有泥濘現(xiàn)象產(chǎn)生。

(5)人為的影響因素分析 采用傳統(tǒng)的養(yǎng)生方法，由于企業(yè)管理存在不足或者灑水養(yǎng)護(hù)人員沒(méi)有正確認(rèn)識(shí)混凝土的養(yǎng)生措施可直接影響混凝土的強(qiáng)度，特別是在夏季高溫下進(jìn)行施工時(shí)，養(yǎng)護(hù)人員的懶惰、偷工行為，致使混凝土的養(yǎng)護(hù)不到位，將會(huì)導(dǎo)致混凝土上層的強(qiáng)度降低，開(kāi)放使用后極易過(guò)早出現(xiàn)露骨、脫皮等病害，大大縮短混凝土的使用壽命。滴灌技術(shù)基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化養(yǎng)護(hù)，很少受到人為因素的影響，其養(yǎng)生措施可保證混凝土的強(qiáng)度要求。

5 結(jié) 語(yǔ)

滴灌技術(shù)系統(tǒng)雖然僅由相對(duì)簡(jiǎn)單的三個(gè)部件構(gòu)成，但其也可具體細(xì)分為固定式與移動(dòng)式。在工程項(xiàng)目施工中，應(yīng)該依據(jù)工程場(chǎng)地實(shí)際的水源環(huán)境與施工環(huán)境等決定合理的系統(tǒng)。當(dāng)前在滴灌技術(shù)的推廣應(yīng)用過(guò)程中，普遍存在設(shè)備質(zhì)量低下與管理缺乏科學(xué)性等問(wèn)題，故在公路橋梁建設(shè)中，應(yīng)保證滴灌系統(tǒng)配件質(zhì)量，加強(qiáng)安裝、使用等方面的管理，及時(shí)進(jìn)行滴灌設(shè)備養(yǎng)護(hù)，重復(fù)利用各種配件。為了保護(hù)環(huán)境、節(jié)約用水，應(yīng)在橋梁施工中大力推廣應(yīng)用滴灌技術(shù)。

［1］ 吳繼康.公路橋梁施工中滴灌技術(shù)的應(yīng)用［J］. 黑龍江交通科技，2012，(6):79.

［2］ 吳仕亮，蓋洪兵.滴灌技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用［J］.山東交通科技，2009，(4):32－33.

［3］ 朱賢榮.滴灌技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用［J］. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2010，(9):69.