淺析樁基圍護(hù)施工中的循環(huán)水利用

王方亮 史志昂 王武國

(中國建筑第八工程局有限公司，上海 200120)

1 樁基圍護(hù)施工概要

樁基圍護(hù)施工主要包含鉆孔灌注樁、排樁、地連墻以及三軸攪拌樁、高壓旋噴樁。特別是鉆孔灌注樁、地連墻施工過程中，為平衡地層壓力、護(hù)壁、冷卻鉆頭、清孔和潤滑鉆具，會產(chǎn)生大量的泥漿，需用大量水資源，且這些泥漿為粘稠流體或半流體狀，其具有顆粒細(xì)小、級配差別不大、粘度高、含水率高和不易脫水等特性。現(xiàn)階段行業(yè)普遍采用程控自動壓濾機(jī)將泥漿中的泥沙與水分離，再將分離水排出，并將分離出的渣土外運至卸土點。此外，三軸攪拌樁以及高壓旋噴樁用水量也非常巨大。然而往往城市自來水供應(yīng)滿足不了現(xiàn)場樁基圍護(hù)施工用水需求，因此打破傳統(tǒng)思路，采用水循環(huán)利用成為解決現(xiàn)場施工用水缺口，節(jié)約成本，踐行綠色施工，創(chuàng)造社會經(jīng)濟(jì)效益的必要手段。

2 循環(huán)水利用工藝

2.1 循環(huán)水池尺寸

以上海市某工程為例，現(xiàn)場兩個地塊同時施工，25臺樁基每天樁基施工量約75根。按照每根樁長34m，樁徑600mm計算需水量：

V=3.14×0.32×34×75×2=1441.5m3。

按照每天循環(huán)4次供給現(xiàn)場用水，則蓄水池所需體積：V=1441.5÷4=360.38m3?？紤]現(xiàn)場洗車池以及其他用水需求，設(shè)計蓄水池尺寸：26m×8m×2m，蓄水容積：416m3。

2.2 材料設(shè)備選定

根據(jù)計算結(jié)果，則選擇現(xiàn)場給水管管徑為100mm(DN100)。根據(jù)現(xiàn)場循環(huán)水池配備需求材料如表1。

表1 設(shè)備材料需求表

2.3 循環(huán)水系統(tǒng)布置

循環(huán)水系統(tǒng)主要組成有：程控自動壓濾機(jī)、集水池、循環(huán)水蓄水池、自吸水泵、水表、自動控制箱、底閥、槽式閘閥和鍍鋅鋼管(水管)。系統(tǒng)運行方式為：程控自動壓濾機(jī)將分離水儲存于集水池，經(jīng)集水池沉淀過后，由自動控制箱將沉淀水抽至循環(huán)水蓄水池，循環(huán)水蓄水池到達(dá)設(shè)計水位后可自動關(guān)閉水泵，避免水滿溢出。而后采用另一套自動控制箱控制循環(huán)池內(nèi)自吸水泵，將循環(huán)水池管網(wǎng)與現(xiàn)場給水管組網(wǎng)，完成整個循環(huán)水管網(wǎng)系統(tǒng)。具體設(shè)計圖紙和現(xiàn)場實施照片如圖1，2。

圖1 循環(huán)水系統(tǒng)布置

2.4 循環(huán)水水質(zhì)分析

根據(jù)現(xiàn)場實際測試，循環(huán)水池水pH值在10～13之間，pH值偏高。該水質(zhì)對現(xiàn)場鉆孔灌注樁施工毫無影響，但是對于地連墻施工影響較大，根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，地連墻泥漿pH值必須控制在8～11之間。因此，在地連墻施工時必須對泥漿配合比進(jìn)行控制。為滿足泥漿性能指標(biāo)，擬利用膨潤土添加增粘劑(CMC)而不添加純堿進(jìn)行泥漿參數(shù)試驗。規(guī)范要求泥漿配置使用的膨潤土比重為8%～10%，CMC為0～0.02%，純堿為0～0.5%。試驗時膨潤土擬采用6%，8%，10%，12%，14%五種配比，并增加0.02%的增粘劑，加入循環(huán)水。充分?jǐn)嚢璨⒔?jīng)24h放置之后，根據(jù)試驗結(jié)果可知，通過將膨潤土比重控制在10%～12%而不添加純堿，循環(huán)水完全可以使用。具體試驗參數(shù)如表2。

表2 循環(huán)水地連墻泥漿參數(shù)試驗

3 循環(huán)水利用效益分析

3.1 循環(huán)水使用量分析

根據(jù)59d的現(xiàn)場實際水表數(shù)據(jù)收集發(fā)現(xiàn)，循環(huán)水使用量達(dá)到了125296m3，且完全滿足現(xiàn)場施工用水需求量。具體循環(huán)用水量如表3。

圖2 循環(huán)水現(xiàn)場布置圖

表3 循環(huán)水使用量

3.2 循環(huán)水系統(tǒng)成本分析

根據(jù)集水池、循環(huán)水蓄水池制做，自吸水泵、水表、自動控制箱、底閥、槽式閘閥、鍍鋅鋼管(水管)材料和安裝成本分析。具體成本分析如表4。

表4 循環(huán)水系統(tǒng)成本分析表

3.3 循環(huán)水利用經(jīng)濟(jì)效益

根據(jù)現(xiàn)場循環(huán)水使用量，結(jié)合當(dāng)?shù)刈詠硭畠r格5元/m3，計算循環(huán)水總價：F=125296×5=626480元。則節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本

V=626480-55356.7=571123.3元(如圖3)。

圖3 成本效益分析餅狀圖

3.4 循環(huán)水利用社會效益

在整個循環(huán)水利用過程中，極大提高了施工現(xiàn)場的用水效率。不僅滿足現(xiàn)場用水需求，且節(jié)約大量成本。積極踐行國家綠色施工政策，響應(yīng)國家節(jié)能減排、建設(shè)節(jié)約型社會的號召，走可持續(xù)發(fā)展道路，樹立了良好的企業(yè)形象和綠色施工氛圍。

4 結(jié) 語

在實施國家倡導(dǎo)綠色發(fā)展、文明發(fā)展的大環(huán)境中，我們應(yīng)該綠色建設(shè)、綠色發(fā)展，采用新工藝、新技術(shù)，節(jié)約資源，減少環(huán)境污染。建筑與人文和諧相處，與自然環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。按照生態(tài)學(xué)原則建立社會、經(jīng)濟(jì)、自然協(xié)調(diào)發(fā)展的社會新型關(guān)系，構(gòu)建一個綠色，人與人、人與自然之間共存的生態(tài)城市建設(shè)體系。本文希望通過對樁基圍護(hù)施工階段的循環(huán)水利用研究分析，探索適合的節(jié)約用水工藝，以此引發(fā)對綠色施工的一些思考。