涉江取水工程中绿色施工与环境保护探析.pdf

云南水力发电YUNNAN WATER POWER38第 40卷第 1期0 引言广西壮族自治区崇左市扶绥县第二水厂以左江作为取水水源，取水口建在入左江口的上游龙寨村西南约 350 m 的龙寨取水点。设计取水量为40104 m3/d。水泵房集水井、水泵间、变配电室于一体；采用岸边式钢筋混凝土圆形结构，内直径为 26 m，基底标高-29.70 m（高程 61.30 m），场 坪 标 高 0.00m（高 程 91.00 m），屋 面 标 高+11.50 m（高程 102.5 m）。取水头部采用箱式取水头部，尺寸为：LBH=11m3 m5 m，进水栅条间净距设为 1 000 mm，进水过栅流速按 0.4 m/s 1 m/s。自流水管采用 DN1500 钢管 2 根，单根长 20 m，管底高程-28.27 m（高程 62.73 m）。1 工程特点泵房位于岸边斜坡上，场地现状标高与泵房底部高差较大，最高处开挖深度约 28.7 m，最低处开挖深度约 14.7 m。场地空间相对有限，泵房基坑开挖及出渣难度较大。泵房距现有建（构）物及左江较近，且基坑开挖深度较大，基坑安全防护是重难点。场坪工程属纯填方工程且周边无涉江取水工程中绿色施工与环境保护探析王锋，李艳明（中国水利水电第十四工程局有限公司，云南 昆明 650041）摘要：我国城市化正处于加速发展阶段，城市规模不断增大，自来水厂是城市整体建设不可缺少的部分。自来水厂取水口一般位于大江大河，绿色施工与环境保护尤为重要。以广西壮族自治区崇左市扶绥县第二自来水厂取水工程为例，对绿色施工与环境保护进行阐述，通过紧邻运营水厂水源地施工时环保措施、节能措施、绿色施工措施的实践应用，切实提升施工环保、节约能源水平，并节省后期环保治理费用。关键词：自来水厂；取水头部；绿色施工；环境保护中图分类号：TU991.1；X3文献标识码：B文章编号：1006-3951(2024)01-0038-04DOI：10.3969/j.issn.1006-3951.2024.01.009Analysis of Green Construction and Environmental Protection in River Water Diversion ProjectsWANG Feng,LI Yanming(POWERCHINA SINOHYDRO ENGINEERING BUREAU 14 CO.,LTD.,Kunming 650041,China)Abstract:Chinas urbanization is in an accelerating stage of development,with the urban scale constantly increasing.Waterworks are indispensable part of the overall urban construction.The water intake of waterworks is generally located in large rivers,and green construction and environmental protection are particularly important.Taking Second Waterworks Water Intake Project in Fusui County,Chongzuo City,Guangxi Province as an example,this paper elaborates on green construction and environmental protection.Through the practical application of environmental protection measures,energy-saving measures,and green construction measures during construction in close proximity to the water source area of the operating water plant,the level of construction environmental protection and energy conservation can be effectively improved,and the cost of later environmental protection treatment can be saved.Keywords:waterworks;intake head;green construction;environmental protection收稿日期：2023-11-08作者简介：王锋（1982-），男，陕西西安人，高级工程师，主要从事地铁、市政、公路工程施工管理相关工作。*王锋，李艳明 涉江取水工程中绿色施工与环境保护探析39合适的取料场，施工所需的填料须借方填筑。泵房紧邻左江，水环境保护是施工的重难点。2 取水工程实施方案取水工程施工步骤为：在泵房外侧施工围堰，围堰内施工泵房，因泵房临近江边，该工程斜墙土石围堰中部增设钢筋混凝土灌注桩和搅拌桩止水组合成复合围护方案。围堰围护桩施工完后，开始泵房深基坑开挖及边坡支护施工；待泵房结构施工至顶部标高时，把围堰段内的管道焊接安装完成并安装盲板止水，结构施工完成后基坑回填至室外地面标高。拆除围堰（包含拆除灌注桩和搅拌桩）。开挖自流管、取水头部管道沟槽到设计标高，进行自流管及取水头部沉管施工。沉管安装与取水头部和围堰内管道连接，管道连接采用水下焊接连接。取水头部水下混凝土浇筑，沉管段沟槽砂砾石回填，沉管段钢筋石笼制安。2.1 围堰设计与布置围堰为临时围堰，安全超高取 2 m。围堰顶高程为：75+2=77 m。采用斜墙土石围堰，中部增设1 排钢筋混凝土灌注桩和 2 排搅拌桩组合成复合围护桩，堰顶宽度 4 m，围堰高度约 10 m，迎水面坡比 1 2，背水面坡比分为两段，由上至下第 1级基坑开挖坡比为 1 1.5，第 2 级基坑开挖坡比1 0.3。围堰迎水面采用粘土斜墙进行防渗，表面用块石进行护面。围护结构平面图见图 1。坍塌、滑坡、地面沉陷、涌水等安全事故，因此必须采用合理的围护结构，并加强监控联测。该工程的围护结构采用钢筋混凝土灌注桩和旋喷桩止水。泵房外侧 9.2 m 顺岸边布置 1排1 200 mm 钢 筋 混 凝 土 密 排 灌 注 桩 和 2 排600 mm 搅拌桩。1 200 mm 灌注桩承担主动侧压力。每相邻 2 根600 mm 搅拌桩之间咬合200 mm。形成一道止水帷幕，有效阻止地表潜水渗入基坑内，为基坑开挖创造一个良好条件，同时旋喷桩与钢筋混凝土灌注桩结合成整体，改善围护结构的整体力学性能，提高围护结构安全性。2.3 机械旋挖灌注桩施工1）旋挖成孔：施工施工前场地用进行整平，整平标高不低于桩顶标高+0.5 m。根据设置的施工基线测定桩位。提前制作护筒，护筒周边所填黏性土必须分层填实，要求护筒中心线与桩中心线重合偏差不得大于 50 m。护筒的设置高度高出地面 0.3 m。护筒埋置深度为 2 m 以上。2）钻孔：旋挖钻机就位后，精准对中，安装护筒后再正常钻进1，当孔深达到设计深度后，清理孔底沉渣，用清泥浆更换重泥浆。3）成孔检查：成孔以后必须对桩身直径、孔底标高、桩位中心线、井壁垂直、虚土厚度进行全面测定。4）清孔：采用泥浆循环方式清孔，清孔过程中泥浆比重调整为 1.10 1.20，泥浆含砂率不大于 4%，为了增强护壁，防止塌孔，施工过程中尽量延长泥浆循环时间和次数，保证孔壁的泥皮粘结厚度，孔底沉淀厚度不得大于 20 mm。清孔后孔内泥浆指标必须满足下列条件方可进行混凝土灌注：含砂率：小于 2%、粘度 17 20 s、泥浆比重 1.03 1.1，胶体率大于 98%。安装好钢筋笼、下好导管后灌注水下混凝土之前进行第二次清孔，进一步置换孔内泥浆，使其性能满足比重：1.031.10；粘度：1720 s，含砂率：2%，胶体率：98%，用测绳检测沉碴，沉碴厚度控制在20 mm。不得用加深桩孔的办法代替清孔。5）钢筋笼制作、运输及安装：钢筋笼制作分节段加工，运至现场后焊接后吊入孔内。保证桩顶嵌入桩顶承台的长度不小于 100 mm；挖孔桩主筋伸入桩顶承台内锚固长度不小于35倍主筋直径。分段制作的钢筋笼，每 2 m 设置 1 次钢筋笼定向钢筋，每组 4 个，确保钢筋保护层厚度满足设计要求。在同一截面圆周上对称布置，相邻组必须?图 1 围护结构平面图2.2 围护桩形式该泵房结构正负零标高为 91 m。场地平整后自然地面标高为 0.00，泵房底面标高为-29.32 m（高程 61.68 m），故泵房的开挖深度为 29.52 m。泵房临近江边，基坑在开挖过程中，易出现坑壁40云南水力发电2024 年第 1 期交错放置。钢筋主筋接头使用机械连接，主筋接头位置相互错开，在同一截面（35d 倍区段内且 500）不得超过 50%，受力钢筋不得有 2 个接头。6）声测管安装：每根桩均要按设计图埋设声测钢管，等间距均匀布置，绑扎在加劲箍钢筋上，确保钢筋的垂直和平行，避免扭曲边形，影响测试。灌注钻孔桩混凝土前，在声测管内注满清水，注水后将上口用塞子堵死以防杂物封堵管道。7）钢筋笼吊装：在钢筋笼顶部至少设置 2 个吊点，吊起后缓慢下放入孔，若下放遇阻转动方向后再进行下入，禁止强扭猛拉造成钢筋笼变形。钢筋笼下放到位后，采用 428 mm 钢筋将钢筋笼与钻机底座固定，保证钢筋笼位置。8）水下混凝土灌注：采用导管法灌注水下混凝土，导管采用30 cm 无缝钢管，节段长度采用 6 m、4 m、2 m、1 m、0.5 m 5 种型号，节段采用法兰盘、粗螺拴连接2。导管采用逐节段连接、逐节段下放的方法安装，导管下口距孔底控制在20050 mm 高度，确保导管埋入孔内混凝土不小于 2 m。导管高度确定后，用枕木调整导管卡盘高度，用卡盘将导管卡住。9）浇灌混凝土控制要点：导管底距孔底为40 cm 左右，首批灌注混凝土量必须满足充满导管底部且导管埋深大于 1 m，并且根据现场情况适当增加首批灌注混凝土的数量，条件允许时可以准备储料斗。混凝土应连续灌注，不得中途停顿。灌注时间不得超过首批混凝土的初凝时间。混凝土浇筑过程中必须准确计算导管埋置深度，导管埋深应控制在 2 6 m。在混凝土面与钢筋笼底部接触区段，减缓浇筑速度，防治钢筋笼上浮。桩顶灌注高度应高于设计桩顶标高 0.5 1 m 左右。2.4 高压旋喷桩施工1）钻机就位：钻机就位后钻杆中心对准旋喷桩中心，机座水平、机架臂垂直、机身稳定，确保钻进过程中钻机不发生倾斜3。钻杆中心与旋喷桩桩心偏差在不大于 10 mm，钻孔垂直度误差小于0.5%；钻孔前必须调试空压机、泥浆泵，使设备运转正常；计算钻杆长度，确保钻孔深度满足设计深度。2）孔钻：钻孔速度应先慢后快，成孔中心位移不大于 30 mm，孔壁垂直度小于 1.5%。施工中要准确记录钻孔数据，记录内容包括孔位、孔口高程、开钻时间、钻进速度、累计钻进深度，加钻杆时间及长度、地质情况的描述等参数以备喷射时查验参考。地质情况一定要描述得较为详细，以便喷射过程中根据地层的土性及软硬程度随时调整喷射参数，以保证桩体的均匀性。3）喷射注浆:现场旁站人员必须检查记录浆液初凝时间、注浆流量、压力、旋转提升速度等参数是否符合设计要求。喷浆过程中应随时观察冒浆情况，发现异常情况立即采取相应措施。如果发现冒浆量大于灌浆量的 20%，则说明提升速度过慢，应加快提升速度；若地面不冒浆则地层内含有较大孔隙则应停止提升，用孔口充砂或向浆液中添加适量的外加剂的方法来解决，直至冒浆正常后才能开始提升。冒出地面的浆液应经过滤、沉淀、除去杂质和调整浓度后方可回收利用4。4）旋喷提升：当喷射注浆管插入设计深度后，接通泥浆泵，然后由下向上旋喷，同时将泥浆清理排出。喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆后再逐渐提升旋喷管，以防扭断旋喷管。为保证桩底端的质量，喷嘴下沉到设计深度时，在原位置旋转 10 s 左右，待孔口冒浆正常后再旋喷提升。钻杆的旋转和提升应连续进行，不得中断，钻机发生故障，应停止提升钻杆和旋转，以防断桩，并立即检修排除故障，为提高桩底端质量，在桩底部 1 m 范围内应适当增加钻杆喷浆旋喷时间。在旋喷提升过程中，可根据不同的土层，调整旋喷参数5。5）钻机移位：旋喷灌浆结束后应立即将泵体管、管路，搅拌机冲洗干净,然后将钻机移位。3 环境保护3.1 施工现场扬尘、废气控制措施1）施工场地、生活区道路进行硬化，有条件绿化的场地进行绿化。2）工地大门口安装全自动洗车设备，冲洗出入车辆。3）运输车辆必须采取覆盖篷布等措施防止抛洒杂物。4）自动喷雾降尘装置必须安排专人进行维护保养，确保正常使用。5）浇筑混凝土前清理灰尘和垃圾时必须使用吸尘器，严禁使用吹风器。6）现场设置围墙围栏应考虑永临结合，避免重复施工。场地建设尽量减少对原环境破坏，保持其原始形态。7）运输坡道上可设置钢筋网格或基层废旧密目网振落轮胎上的泥土。车辆进出场地必须经过洗车台冲洗干净，项目部安排专人检查冲洗质量。王锋，李艳明 涉江取水工程中绿色施工与环境保护探析413.2 施工现场污水控制措施1）施工现场产生的污水，进行集中收纳和处置，经沉淀池预处理后，优先用于施工现场洒水降尘，按业主指定途经排放；如需排入市政管网，统一办理项目污水排入市政管网许可。环保专责应做好污水排放的日常监测及工作记录。2）现场食堂要设置有效的隔油池，餐厨污水要经过隔油池处理，定期清理油和杂物；定期检查隔油池使用情况，做好生活用水及污水排放的有关工作记录。3）现场厕所采用环保厕所。3.3 施工现场噪声控制措施1）合理规划钢筋加工厂等噪音较大设备的位置，将噪声较大的施工设施尽可能集中布置于远离施工人员生活区及原有居民点的区域，以减轻对施工人员与周边居民点的影响。2）采用低噪音、低振动的机具，采取隔音与隔振措施，避免或减少施工噪音和振动。施工人员远距离通话使用对讲机，严禁大声喊叫喧哗6。3）混凝土浇注振捣夜间施工时应使用低噪声环保振捣棒；噪音敏感区附近混凝土输送泵应设置隔声罩7。4）在噪音较大的施工区域，配备足够的劳保用品，如防噪声耳塞、耳罩或防噪声头盔。3.4 施工现场固体废物控制措施1）需设置必要的生活卫生设施和生活垃圾收运设施（包括垃圾桶、垃圾箱等），及时清扫生活垃圾。2）对施工过程中使用过的机油和润滑油等应密封收集后运至垃圾填埋场进行填埋处理。垃圾填埋场的选址环境保护相关要求。设专人负责生活区和生产区的卫生清洁工作。3）提高施工质量标准，减少建筑垃圾的产生，提高模板拼缝的质量，避免或减少漏浆。4）废旧不可利用材料进行分类集中收集处理。4 绿色施工管理4.1 节能措施1）优先使用节能、高效、环保的施工设备和机具。2）合理安排施工顺序，提高机械设备的使用率，减少低荷载使用，降低耗能8。3）卫生间、办公区走廊采用声控照明灯具。4）现场的施工用电应采用三相五线制，各种用电设备应装漏电保护器，对用电节能设备，应进行例行检查。4.2 节水措施1）施工现场用水采用节水型龙头，安装流量计；设置三级沉淀池，以实现废水回收，再利用。2）施工区、生活区、办公区应安装水表进行计量，进行分类统计和控制。3）现场设备、洒水降尘、绿化浇灌等用水，优先采用非传统水源。4.3 节材措施1）根据施工进度合理安排材料的采购、进场时间；现场提高周转性材料的利用率，临建设施、安全防护设施采用定型化、工具化和标准化重复利用。2）施工材料必须符合设计对绿色材料的要求。材料的各项指标必须达到现行国家绿色建材标准。3）优化材料摆放布置，防止因堆码不合理造成的损坏和浪费。4）严格实行限额领料；开展综合利用，做到物尽其用。5）现场办公区、生活区采用 A 级阻燃活动房，采用装配式围挡。4.4 节地措施1）场地平面布置应合理、紧凑，尽量使用荒地、废地，少占用农田和耕地。2）现场临建设施、道路等应充分利用既有建筑物或永久设施。5 结束语广西壮族自治区崇左市扶绥县第二水厂取水工程，绿色施工与环境保护重点落实“四节五控制”（节能、节水、节材、节地、噪音控制、扬尘与废气控制、污水控制、固体废弃物控制），真正做到了开发自然，保护自然。参考文献：1李锴.旋挖钻机在大连地区桩基施工中的应用研究D.沈阳：沈阳建筑大学，2013.2罗德彬.泥浆护壁在复杂地层旋挖成孔中的应用探讨J.建筑技术开发，2019，46（10）:122-123.3 尹文平.MJS工法桩在地铁换乘通道中的应用 J.天津建设科技，2012,（6）:56-58.4王鑫，夏建龙.重力式水泥土墙支护在卵石地层基坑支护中的应用J.西部探矿工程，2015,（12）:1-3.5李春艳.TBM 穿越古河沟高压旋喷施工方案J.山西水利，2017,（1）:42-43.6姚文胜.冲孔桩+三重管旋喷桩加固深基坑的应用J.中国新技术新产品，2012,（14）:61-62.7王奇邦.浅谈绿色施工在项目管理中的应用J.四川建筑，2021，41（S01）:187-188+191.8曲长武.高压喷射注浆法在广州港新沙港区的应用J.中国港湾建设，2012,（1）:48-51.