用于建筑施工場地的移動可調(diào)節(jié)式霧化抑塵環(huán)保施工技術(shù)

王作軍

（中國江蘇國際經(jīng)濟技術(shù)合作集團有限公司，江蘇 南京210008）

1 工程概況

華泰證券廣場土建、安裝工程由中國江蘇國際經(jīng)濟技術(shù)合作集團有限公司總承包施工，該項目位于河西江東中路與巴山路、奧體大街與富春江西街之間，由華泰證券股份公司投資建設(shè)，總建筑面積24 萬多m2，其中地下建筑面積8.7 萬m2，地上總建筑面積15.8 萬m2，土方開挖量為59 萬m3，需拆除支撐梁體積為1.3 萬m3。本技術(shù)將可移動和可調(diào)節(jié)噴霧流量、噴霧高度及噴霧角度結(jié)合，施工方便，抑塵效率高，水資源消耗少。

2 技術(shù)特點

（1）采用噴霧降塵代替?zhèn)鹘y(tǒng)的灑水工藝，抑塵效率高，并可節(jié)約大量水資源，節(jié)能環(huán)保。

（2）將可移動和可調(diào)節(jié)噴霧流量、噴霧高度及噴霧角度相結(jié)合，施工方便，對污染源的控制更具有針對性。

（3）針對不同塵粒，配制適宜濃度的抑塵劑溶液進行噴灑， 同傳統(tǒng)的灑水抑塵相比效率大大增加，且無腐蝕、無污染。

該技術(shù)適用于不同種類的建筑施工，特別對施工場地揚塵、土方開挖階段及構(gòu)造物拆除階段所產(chǎn)生的揚塵抑制效果顯著。

3 施工工藝流程及操作要點

3.1 施工流程(圖1)

3.2 噴霧設(shè)備準(zhǔn)備

該技術(shù)采用移動可調(diào)節(jié)式噴霧裝置, 噴霧裝置如圖2 所示。

該裝置可以根據(jù)現(xiàn)場施工部位確定噴霧介質(zhì)種類， 根據(jù)空氣中粉塵含量確定所需噴霧水量，調(diào)節(jié)所用噴頭的個數(shù)；根據(jù)粉塵粒徑大小選擇不同噴孔直徑的噴頭；根據(jù)所需噴霧霧粒大小和流量選擇不同功率大小的泵；根據(jù)建筑施工地點和揚塵的范圍及風(fēng)向，選擇使用左側(cè)還是右側(cè)、上部還是下部噴頭；根據(jù)所需施工部位的高程，通過水管的連接和拆卸來調(diào)節(jié)上、下部噴頭的高度及角度。

圖1 移動可調(diào)節(jié)式霧化環(huán)保施工流程圖

3.3 操作要點

3.3.1 噴霧介質(zhì)的確定

施工前應(yīng)根據(jù)施工部位確定噴霧介質(zhì)種類，對場區(qū)裸露地面、道路、廣場、堆土場等實施抑塵劑控制揚塵，對建筑施工階段的土方開挖、構(gòu)造物拆除等實施噴霧降塵。

3.3.2 抑塵劑控制揚塵操作要點

（1）施工前準(zhǔn)備。道路、廣場、堆土場、裸露地面等進行測量或估計待施工的表面積， 根據(jù)表1 所示，抑塵劑使用參考濃度計算抑塵劑的用量、水量，準(zhǔn)備材料及噴灑工具。

圖2 移動可調(diào)節(jié)式噴霧裝置

表1 抑塵劑使用參考濃度 單位：( L/m2)

（2）抑塵劑的稀釋及噴灑。 抑塵劑分為固體抑塵劑和液體抑塵劑。 固體抑塵劑稀釋：邊投放邊攪拌，攪拌均勻后即可使用。液體抑塵劑稀釋：用小桶量取定量的抑塵劑原液，按照稀釋倍率于水箱中倒入所需量的水，將原液與水混合均勻后即可使用。將攪拌均勻的抑塵劑溶液通過下部噴頭，均勻地噴灑到場地表面。噴灑時，噴嘴應(yīng)采用霧狀噴出方式，使噴灑后場地表面干濕均勻，無大量積水，也不漏噴。 持續(xù)噴灑，直到全部均勻的覆蓋一層抑塵劑溶液，對表面?zhèn)€別不均勻的地方用人工壓力式噴霧裝置或推拉式噴灑器補噴均勻。

（3）抑塵劑噴灑方式。 處理面積小于100 m2的現(xiàn)場，采用人工壓力式噴霧裝置或推拉式噴灑器對場地表面進行均勻噴施即可。 處理面積大于100 m2時，采用噴霧裝置噴灑，噴霧裝置參數(shù)選擇如下，泵壓力為1 MPa，噴嘴孔徑為4 mm，噴嘴形式選擇扇形噴嘴或空心錐體噴嘴。

噴灑完成20 min 后，觀察噴灑了抑塵劑溶液后粉塵表面產(chǎn)生的變化情況， 使用粉塵測定儀按照標(biāo)準(zhǔn)方法采集施工場地的大氣試樣， 測量大氣中粉塵濃度，如果測得的粉塵濃度不符合標(biāo)準(zhǔn)，則應(yīng)分析原因，重新選取抑塵劑參數(shù)進行抑塵工作或進行補噴。

（4）抑塵劑使用注意事項。 ①稀釋時，應(yīng)及時攪拌，防止溶液結(jié)塊成團。 ②隨兌隨用，避免長時間暴露于空氣中。 ③噴灑過抑塵劑的場地表面有明顯破壞時，需重新補噴。 ④使用后應(yīng)及時對設(shè)備進行清洗保養(yǎng)。

3.3.3 建筑施工階段噴霧降塵操作要點

3.3.3.1 施工高度測定

由于不同施工階段的施工范圍、揚塵范圍、揚塵粒徑等不盡相同，在建筑施工開始和噴霧降塵工作之前應(yīng)根據(jù)所處的施工階段利用粉塵測定儀測定揚塵量及揚塵粒徑分布，并測定施工高度。

3.3.3.2 噴嘴形式的選擇

①用于工地產(chǎn)塵范圍大且含塵量高時， 宜選用實心錐體噴嘴。 ②用于工地產(chǎn)塵范圍大而含塵量低時，宜選用空心錐體噴嘴。 ③用于工地產(chǎn)塵范圍小時，宜選用空心錐體噴嘴。 ④用于工地攔截含塵氣流時，宜選用扇形噴嘴或空心錐體噴嘴。

3.3.3.3 泵的選擇

宜選擇H—Q 曲線比較緩的離心泵，當(dāng)泵的流量發(fā)生變化時，泵的壓頭變化不宜超過10%。 泵的動力提供方式也可以分兩種情況，如果工地電源供應(yīng)方便，施工地點相對固定，則可利用固定電源供電；如果工地電源供應(yīng)不方便且施工移動范圍較大時，可以選擇機車發(fā)動機供電，根據(jù)實際需要的泵的壓力，通過調(diào)節(jié)控制發(fā)動機的馬力提供不同的離心泵壓力，泵壓力大小可從壓力表中直接讀出。

3.3.3.4 噴霧設(shè)備的工作參數(shù)選擇

（1）噴嘴的工作參數(shù)選取的依據(jù)公式

式中：d—噴嘴直徑，mm；p—噴嘴噴射壓力，MPa；q—噴嘴噴射流量，L/min；Q—泵的流量，m3/s；β—噴嘴效率系數(shù)；dk—噴霧粒徑，μm；dp—粉塵粒徑，μm；P—電機功率，kW；H—泵的揚程，m；η—泵的效率，無因次；α—降塵效率，無因次。

（2）管道壓力降計算

管道壓力降為管道摩擦壓力降、靜壓力降以及速度壓力降之和。 管道摩擦壓力降包括直管、管件和閥門等的壓力降，同時亦包括孔板、突然擴大、突然縮小以及接管口等產(chǎn)生的局部壓力降；靜壓力降是由于管道始端和終端標(biāo)高差而產(chǎn)生的壓力降；速度壓力降是指管道始端和終端流體流速不等而產(chǎn)生的壓力降。

①摩擦壓力降

式中：⊿Pf—管道總摩擦壓力降，kPa；λ—摩擦系數(shù)， 無因次；L—管道長度，m；D—管道內(nèi)直徑，m；∑K—管件、閥門等阻力系數(shù)之和，無因次；u—流體平均流速，m/s；ρ—流體密度，kg/m3。

②靜壓力降

式中∶△PS—靜壓力降，kPa；Z1—進口端的標(biāo)高，m；Z2—管道出口端，m；ρ—流體密度，kg/m3；g—重力加速度，9.81 m/s2。

③速度壓力降

式中∶△PN—速度壓力降，kPa；u1—進口端流體流速，m/s；u2—出口端流體流速，m/s；ρ—流體密度，kg/m3。

（3）管徑計算

式中∶d—管道內(nèi)直徑，mm；Vf—流體體積流量，m3/h；u—流體平均流速，m/s；W—流體質(zhì)量流量，kg/h；ρ—流體密度，kg/m3。

（4）根據(jù)上述關(guān)系，并參考施工現(xiàn)場的粉塵分析結(jié)果，表2 列出噴嘴及泵的工作參數(shù)，供施工時參考選用。

表2 噴霧裝置設(shè)備工作參數(shù)表

3.3.3.5 選擇合適的水源

該移動可調(diào)節(jié)式噴霧除塵裝置可用的水源有兩種形式，一是放置于機動車上的水箱，二是工地上的固定水源。 如果施工范圍較大，需要機動車移動的范圍大時，宜選擇使用水箱作為水源。 如果施工范圍較小，不需要機動車大范圍移動，且工地揚塵地段附近有水源時，可選擇固定水源。 施工時應(yīng)根據(jù)具體情況選用，應(yīng)優(yōu)先使用基坑降水、滲漏地下水、雨水等。

3.3.3.6 風(fēng)速及風(fēng)向?qū)婌F裝置的影響

（1）風(fēng)速的影響。遇有四級風(fēng)以上天氣不得進行土方回填、轉(zhuǎn)運以及其他可能產(chǎn)生揚塵污染的施工。

（2）風(fēng)向的影響。土方開挖階段揚塵控制時，施工范圍較大，移動可調(diào)節(jié)式降塵裝置的機車應(yīng)能夠在相應(yīng)施工揚塵范圍內(nèi)移動，如果施工范圍過大或施工點較多，則可增加相應(yīng)的設(shè)備風(fēng)向、施工機具與噴霧裝置。 位置關(guān)系可能有以下幾種：噴霧裝置處于逆風(fēng)向噴霧， 噴霧裝置處于側(cè)逆風(fēng)向噴霧，噴霧裝置處于順風(fēng)向噴霧，噴霧裝置處于側(cè)順風(fēng)向噴霧(圖3)。從降塵效率和清潔施工等因素考慮，這幾種方式各有優(yōu)缺點（表3），施工單位可根據(jù)具體情況，綜合考慮進行適當(dāng)?shù)倪x擇。

圖3 風(fēng)向、施工機具與噴霧裝置的位置關(guān)系示意圖

3.3.3.7 噴頭及機具設(shè)備的增加

穩(wěn)定施工后， 如果廠界測定粉塵濃度不符合《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》，則應(yīng)增加噴霧裝置中噴頭的數(shù)量，加大噴霧量，以增加除塵效率。 如果施工工作點增加時，可根據(jù)實際情況適當(dāng)?shù)卦黾訃婌F除塵裝置的數(shù)量，但必須注意的是，增加新的裝置之前，應(yīng)對新的工作點進行揚塵高度、揚塵量及揚塵粒徑分布的測定，以選取合適的設(shè)備參數(shù)(表4)。

表3 幾種噴霧方向的比較

表4 機具設(shè)備表

4 質(zhì)量要求及控制措施

（1）抑塵劑溶液配制濃度需控制，根據(jù)制液量精確測量抑塵劑投放量。 制定、完善相關(guān)的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，嚴格標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。

（2）抑塵劑噴灑時應(yīng)嚴格控制噴灑速度，力求噴灑均勻，不能過度沖刷而形成溝壑流，同時也不能漏噴。

（3）噴霧降塵對水質(zhì)要求較高，水質(zhì)必須達到一定的凈度才可以進行噴灑，以免噴頭堵塞，必要時可以先對水進行過濾。

（4）組裝噴霧裝置設(shè)備時，應(yīng)在裝置處于通水的狀態(tài)下安裝噴頭，這樣可以避免噴頭發(fā)生堵塞。

（5）測定粉塵濃度和粒徑分布時，應(yīng)根據(jù)相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進行操作。

（6）施工結(jié)束后指派專業(yè)人員定期檢查，對不合格的地方及時補灑抑塵劑溶液。

5 結(jié)語

（1）按照該技術(shù)工藝流程，針對不同塵粒，配制適宜濃度的抑塵劑溶液，用小桶量取定量的抑塵劑原液， 按照稀釋倍率于水箱中放入所需量的水，將原液與水混合均勻。 安裝移動可調(diào)式噴霧裝置，將攪拌均勻的抑塵劑溶液通過可移動裝置的噴頭均勻地噴灑到場地表面。

（2）移動可調(diào)節(jié)式噴霧裝置依據(jù)粉塵類型和粉塵粒徑來確定噴霧設(shè)備參數(shù)，針對性較高，提高了降塵效率；可就地使用水源，較傳統(tǒng)的灑水工藝，可節(jié)約大量水源，節(jié)能環(huán)保；布設(shè)方便，設(shè)備輕巧，可在施工的同時進行降塵，加快了施工進度；使用抑塵劑溶液，抑塵時間長、效率高，較傳統(tǒng)措施提高了綜合經(jīng)濟性能。

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