用于建筑施工场地的移动可调节式雾化抑尘环保施工技术

2015-03-23王作军

江苏建材 2015年2期

王作军

（中国江苏国际经济技术合作集团有限公司，江苏南京210008）

1 工程概况

华泰证券广场土建、安装工程由中国江苏国际经济技术合作集团有限公司总承包施工，该项目位于河西江东中路与巴山路、奥体大街与富春江西街之间，由华泰证券股份公司投资建设，总建筑面积24 万多m2，其中地下建筑面积8.7 万m2，地上总建筑面积15.8 万m2，土方开挖量为59 万m3，需拆除支撑梁体积为1.3 万m3。本技术将可移动和可调节喷雾流量、喷雾高度及喷雾角度结合，施工方便，抑尘效率高，水资源消耗少。

2 技术特点

（1）采用喷雾降尘代替传统的洒水工艺，抑尘效率高，并可节约大量水资源，节能环保。

（2）将可移动和可调节喷雾流量、喷雾高度及喷雾角度相结合，施工方便，对污染源的控制更具有针对性。

（3）针对不同尘粒，配制适宜浓度的抑尘剂溶液进行喷洒，同传统的洒水抑尘相比效率大大增加，且无腐蚀、无污染。

该技术适用于不同种类的建筑施工，特别对施工场地扬尘、土方开挖阶段及构造物拆除阶段所产生的扬尘抑制效果显著。

3 施工工艺流程及操作要点

3.1 施工流程(图1)

3.2 喷雾设备准备

该技术采用移动可调节式喷雾装置, 喷雾装置如图2 所示。

该装置可以根据现场施工部位确定喷雾介质种类，根据空气中粉尘含量确定所需喷雾水量，调节所用喷头的个数；根据粉尘粒径大小选择不同喷孔直径的喷头；根据所需喷雾雾粒大小和流量选择不同功率大小的泵；根据建筑施工地点和扬尘的范围及风向，选择使用左侧还是右侧、上部还是下部喷头；根据所需施工部位的高程，通过水管的连接和拆卸来调节上、下部喷头的高度及角度。

图1 移动可调节式雾化环保施工流程图

3.3 操作要点

3.3.1 喷雾介质的确定

施工前应根据施工部位确定喷雾介质种类，对场区裸露地面、道路、广场、堆土场等实施抑尘剂控制扬尘，对建筑施工阶段的土方开挖、构造物拆除等实施喷雾降尘。

3.3.2 抑尘剂控制扬尘操作要点

（1）施工前准备。道路、广场、堆土场、裸露地面等进行测量或估计待施工的表面积，根据表1 所示，抑尘剂使用参考浓度计算抑尘剂的用量、水量，准备材料及喷洒工具。

图2 移动可调节式喷雾装置

表1 抑尘剂使用参考浓度单位：( L/m2)

（2）抑尘剂的稀释及喷洒。抑尘剂分为固体抑尘剂和液体抑尘剂。固体抑尘剂稀释：边投放边搅拌，搅拌均匀后即可使用。液体抑尘剂稀释：用小桶量取定量的抑尘剂原液，按照稀释倍率于水箱中倒入所需量的水，将原液与水混合均匀后即可使用。将搅拌均匀的抑尘剂溶液通过下部喷头，均匀地喷洒到场地表面。喷洒时，喷嘴应采用雾状喷出方式，使喷洒后场地表面干湿均匀，无大量积水，也不漏喷。持续喷洒，直到全部均匀的覆盖一层抑尘剂溶液，对表面个别不均匀的地方用人工压力式喷雾装置或推拉式喷洒器补喷均匀。

（3）抑尘剂喷洒方式。处理面积小于100 m2的现场，采用人工压力式喷雾装置或推拉式喷洒器对场地表面进行均匀喷施即可。处理面积大于100 m2时，采用喷雾装置喷洒，喷雾装置参数选择如下，泵压力为1 MPa，喷嘴孔径为4 mm，喷嘴形式选择扇形喷嘴或空心锥体喷嘴。

喷洒完成20 min 后，观察喷洒了抑尘剂溶液后粉尘表面产生的变化情况，使用粉尘测定仪按照标准方法采集施工场地的大气试样，测量大气中粉尘浓度，如果测得的粉尘浓度不符合标准，则应分析原因，重新选取抑尘剂参数进行抑尘工作或进行补喷。

（4）抑尘剂使用注意事项。 ①稀释时，应及时搅拌，防止溶液结块成团。 ②随兑随用，避免长时间暴露于空气中。 ③喷洒过抑尘剂的场地表面有明显破坏时，需重新补喷。 ④使用后应及时对设备进行清洗保养。

3.3.3 建筑施工阶段喷雾降尘操作要点

3.3.3.1 施工高度测定

由于不同施工阶段的施工范围、扬尘范围、扬尘粒径等不尽相同，在建筑施工开始和喷雾降尘工作之前应根据所处的施工阶段利用粉尘测定仪测定扬尘量及扬尘粒径分布，并测定施工高度。

3.3.3.2 喷嘴形式的选择

①用于工地产尘范围大且含尘量高时，宜选用实心锥体喷嘴。 ②用于工地产尘范围大而含尘量低时，宜选用空心锥体喷嘴。 ③用于工地产尘范围小时，宜选用空心锥体喷嘴。 ④用于工地拦截含尘气流时，宜选用扇形喷嘴或空心锥体喷嘴。

3.3.3.3 泵的选择

宜选择H—Q 曲线比较缓的离心泵，当泵的流量发生变化时，泵的压头变化不宜超过10%。泵的动力提供方式也可以分两种情况，如果工地电源供应方便，施工地点相对固定，则可利用固定电源供电；如果工地电源供应不方便且施工移动范围较大时，可以选择机车发动机供电，根据实际需要的泵的压力，通过调节控制发动机的马力提供不同的离心泵压力，泵压力大小可从压力表中直接读出。

3.3.3.4 喷雾设备的工作参数选择

（1）喷嘴的工作参数选取的依据公式

式中：d—喷嘴直径，mm；p—喷嘴喷射压力，MPa；q—喷嘴喷射流量，L/min；Q—泵的流量，m3/s；β—喷嘴效率系数；dk—喷雾粒径，μm；dp—粉尘粒径，μm；P—电机功率，kW；H—泵的扬程，m；η—泵的效率，无因次；α—降尘效率，无因次。

（2）管道压力降计算

管道压力降为管道摩擦压力降、静压力降以及速度压力降之和。管道摩擦压力降包括直管、管件和阀门等的压力降，同时亦包括孔板、突然扩大、突然缩小以及接管口等产生的局部压力降；静压力降是由于管道始端和终端标高差而产生的压力降；速度压力降是指管道始端和终端流体流速不等而产生的压力降。

①摩擦压力降

式中：⊿Pf—管道总摩擦压力降，kPa；λ—摩擦系数，无因次；L—管道长度，m；D—管道内直径，m；∑K—管件、阀门等阻力系数之和，无因次；u—流体平均流速，m/s；ρ—流体密度，kg/m3。

②静压力降

式中∶△PS—静压力降，kPa；Z1—进口端的标高，m；Z2—管道出口端，m；ρ—流体密度，kg/m3；g—重力加速度，9.81 m/s2。

③速度压力降

式中∶△PN—速度压力降，kPa；u1—进口端流体流速，m/s；u2—出口端流体流速，m/s；ρ—流体密度，kg/m3。

（3）管径计算

式中∶d—管道内直径，mm；Vf—流体体积流量，m3/h；u—流体平均流速，m/s；W—流体质量流量，kg/h；ρ—流体密度，kg/m3。

（4）根据上述关系，并参考施工现场的粉尘分析结果，表2 列出喷嘴及泵的工作参数，供施工时参考选用。

表2 喷雾装置设备工作参数表

3.3.3.5 选择合适的水源

该移动可调节式喷雾除尘装置可用的水源有两种形式，一是放置于机动车上的水箱，二是工地上的固定水源。如果施工范围较大，需要机动车移动的范围大时，宜选择使用水箱作为水源。如果施工范围较小，不需要机动车大范围移动，且工地扬尘地段附近有水源时，可选择固定水源。施工时应根据具体情况选用，应优先使用基坑降水、渗漏地下水、雨水等。

3.3.3.6 风速及风向对喷雾装置的影响

（1）风速的影响。遇有四级风以上天气不得进行土方回填、转运以及其他可能产生扬尘污染的施工。

（2）风向的影响。土方开挖阶段扬尘控制时，施工范围较大，移动可调节式降尘装置的机车应能够在相应施工扬尘范围内移动，如果施工范围过大或施工点较多，则可增加相应的设备风向、施工机具与喷雾装置。位置关系可能有以下几种：喷雾装置处于逆风向喷雾，喷雾装置处于侧逆风向喷雾，喷雾装置处于顺风向喷雾，喷雾装置处于侧顺风向喷雾(图3)。从降尘效率和清洁施工等因素考虑，这几种方式各有优缺点（表3），施工单位可根据具体情况，综合考虑进行适当的选择。

图3 风向、施工机具与喷雾装置的位置关系示意图

3.3.3.7 喷头及机具设备的增加

稳定施工后，如果厂界测定粉尘浓度不符合《大气污染物综合排放标准》，则应增加喷雾装置中喷头的数量，加大喷雾量，以增加除尘效率。如果施工工作点增加时，可根据实际情况适当地增加喷雾除尘装置的数量，但必须注意的是，增加新的装置之前，应对新的工作点进行扬尘高度、扬尘量及扬尘粒径分布的测定，以选取合适的设备参数(表4)。