施工现场节水方案在工程中的应用研究

李江舵++王振光+鲍涵+邓立鹏+相朋林

摘要： 本文以平潭协和医院项目为工程实例，对施工现场节水方案进行了阐述，对施工现场用水存在的问题、施工现场的节水措施、水资源保护措施等进行了介绍，为以后同类工程施工提供参考。

Abstract： This paper takes the project of Pingtan Xiehe Hospital as an example， describes the water saving scheme in the construction site， and introduces the water using problems existing in the construction site， water saving measures， so as to provide references for the future similar projects.

关键词： 施工现场；节水；水资源保护

Key words： construction site；water saving；water resources protection

中图分类号：TV213.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）07-0119-04

0 引言

水是世界上最宝贵的资源之一，水资源的严重缺乏已成为日益突出的全球性问题。我国是一个干旱缺水严重的国家，人均淡水资源只有2200立方米，仅为世界平均水平的1/4、美国的1/5，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一，因此节水这一问题对中国来说已经显得越来越重要。

目前我国在整个能源占用方面，建筑业占了17%的淡水供应量，根据有关统计数据，施工现场生活用水占整个项目水资源消耗的20%左右，施工用水约占70%，其他用水如清洗、绿化等约占10%。从施工现场淡水消耗比率来看，如何采取措施降低生活、施工用水消耗将意义重大。

1 工程概况

平潭协和医院（一期）工程位于福建省平潭综合实验区金井湾，总建筑面积154310.62m2，其中地上建筑面积114130.38m2，地下建筑40180.24m2。共设置有门诊楼、住院楼、台胞救治中心、放疗楼、地下车库、感染楼、动力中心、垃圾收集站、污水处理站。容积率为0.95，建筑密度为17.72%，绿地率36.95%。

2 建筑施工用水中存在的问题

2.1 建筑施工用水存在的问题及原因

建筑施工用水，一段时期以来不为人们所重视。但随着城市建设的发展，住宅区的开发，高层建筑与日俱增。浇注混凝土、上下水道工程要用水，内外装修要用水，挖土机、空压机等施工机械的普遍使用，也使用水量普遍增加。除正常用水外，水资源的浪费是目前施工用水最大的问题。究其原因主要有以下几点：

①技术因素。我国目前施工过程中由于机器、设备方面存在缺陷，不够先进，技术上比较落后，导致在施工过程中水资源等能源消耗偏大。

②人为因素。在施工过程中施工人员和用水单位节水观念淡薄，意识较差，没有意识到水资源对人类生产生活的重要性。据统计我国每年建筑工地水资源浪费多达上千万吨，这些浪费的水资源足够一个中等城市居民一年的基本生活用水。

③管理因素。虽然我国目前已有很多政府和企业认识到了水资源的重要性，并出台了相关的法律法规，积极响应节水号召，但由于缺乏强有力的规范管理体制，使得收效甚微。而且很多工程为缩短工期，减少人工费及管理费的支出，对用水问题不加以限制，间接导致了水资源的浪费。

2.2 现场施工节水措施制定

施工现场节水措施主要从技术和管理两方面制定。

在施工过程中，建筑企业须严格执行国家有关节水节能的规定，建立健全节水管理体系，树立节水观念，切实搞好水资源的综合利用。在建筑施工中，积极采用和推行节水节能的新技术、新工艺，坚决淘汰高耗水、高耗能、高耗材的落后技术和落后工艺。努力提高建筑施工现场的科技含量，做好施工现场资源控制和管理工作，采取切实可行的措施降低水资源和其他资源的消耗，提高水资源的利用效率。

3 施工现场节水措施

3.1 现场节水管理措施

①加强宣传教育，增强全体管理人員的节水意识和环保意识，在广大管理人员心中建立起水资源危机意识。

②施工队应配合相关部门做好损坏的用水设备的抢修工作，以减少跑、冒、滴、漏的损失。对项目部的节水器具加强维护保养，保持应有的节水效能。

③加强循环水设备投入，充分利用循环水、雨水等资源，节约项目部成本。

3.2 现场节水技术措施

建筑施工工地应充分利用降水井以及场地硬化、设置排水沟循环系统，收集场地废水、雨水，由高到低引入室外集水池，经过滤、沉淀通过高压水泵、简易立管送到各楼层循环利用，用于混凝土的保养、有水房间的蓄水试验、场地保洁、扬尘控制、车辆冲洗、绿化养护、冲洗厕所等，以达到节水的目的。

3.2.1 生活区及施工现场的节水措施

①洗车池设置循环用水装置。

项目部大门口设置循环水洗车池，如图1。

如图2所示，现场机具、设备、车辆冲洗用水及雨水流入洗车池内积水坑中，经一次沉淀过后流入二级沉淀池，二次沉淀过后流入三级沉淀池，三级沉淀池中的水通过管道流入蓄水池进行循环利用。

②生活区采用节水装置。

施工现场办公区、生活区的生活用水采用节水系统和节水器具，提高节水器具配置比率。在现场及生活区用水器具上加装节水阀门，在满足使用需求的同时减少不必要的流速损失。

③施工现场节水设施。

施工现场建立可再利用水的收集处理系统，使水资源得到梯级循环利用。项目部在场地东北侧及西南侧各设置一个15m*4m*2m的蓄水池，沿环形路一周设置坡向蓄水池的排水沟循环系统，收集场地废水、雨水、地下水，由高到低引入室外蓄水池，经过过滤、沉淀通过高压水泵、简易给水立管及现场给水管网送到各楼层循环利用，用于混凝土的养护、场地保洁、车辆冲洗、绿化养护、清洗泵车等，以达到节水的目的。

3.2.2 桩基施工中的节水措施

①项目部将施工现场分为四个施工区域，每个区域各设置一个大泥浆池沉淀池，先把泥浆池设在区段中间的位置，等施工到中间时，再把泥浆池挪到区段外侧，以便于转运废弃泥浆，每台钻机附近设一个小的泥浆沉淀池，从护筒的溢浆口人工挖至一个联接到泥浆池的沟渠，以利于排浆，钻机钻孔时及浇筑水下混凝土时排出的泥浆从护筒的溢浆口流入沉淀池，然后用泥浆泵抽入泥浆池贮存，以便随时补充孔内泥浆。

②清孔时采用换浆法进行清孔，即利用泥浆泵通过导管将相对密度1.15左右的泥浆注入孔内，从而将相对密度较高的泥浆通过护筒上的溢浆口置换出来，溢浆口的泥浆循环流入沉淀池，经过沉淀后再抽到泥浆池循环利用，达到泥浆的循环利用。

③桩基施工时应注意防止泥浆外流，更不得随意排放对河套水质及周围造成污染，废弃的泥浆先由泥浆车运至项目部东侧山脚下集中存放，经过晾干后方可外运，废弃的泥浆应与其它的渣土分开堆放，避免二次污染。

④由于现场施工用水水源不充足，经常发生停水现象，无法满足正常的施工用水需要。一旦发生停水现象，项目部现场将无法进行施工，严重地拖延了工期。为此，项目部采用5mm厚钢板制作了3个大水箱，水箱尺寸为3000×3000×1500mm，平时做贮存水使用，雨季时兼做收集雨水使用，停水时可用水箱内的存水进行施工，基本能够满足现场桩基施工用水要求。

⑤每次浇筑完混凝土后，清洗混凝土导管时，应尽量让清洗导管的水流入泥浆池中，以便循环利用。

3.2.3 地下室施工中的节水措施

①基坑支护中的节水措施。

本工程的综合楼地下室基坑支护采用二级放坡进行支护。一层地下室基坑支护采用喷锚支护形式，边坡坡度1：1，二层地下室基坑开挖分2级进行，第一级开挖至一层地下室底板底标高，高度约3.70m，卸土平台宽度不小于15.0m，剩余高度为第二级。第一级基坑支护同样采用喷锚支护形式，边坡坡度1：1，由于二层地下室基坑开挖深度较大，考虑到对周边环境的保护，基坑二级边坡采用SMW三轴水泥搅拌桩进行支护，并设置多道锚管，在局部开挖深度较深的区段，增加预应力锚索支护，以控制基坑变形，确保周边安全。“SMW”三轴搅拌桩止水的原理是采用的深层搅拌桩机在地面向下钻进一定的深度，同时在钻头处喷出高掺量的水泥浆液与土体反复混合搅拌，形成水泥土桩体，连续搅拌成桩形成密排深层土搅拌桩止水帷幕达到止水效果，在施工过程中要配制大量的水泥浆液，需要大量的水，为了节约水要充分利用降水井的水资源。

地下室施工前需先进行降水施工，使地下水位降至基坑开挖深度的0.5m以下，并一直持续到地下室施工结束，本工程采用井点降水的方法进行基坑降水。在基坑坡顶外围布置34口降水管井，管井深约9m，在基坑边坡的坡顶、坡底均修建排水沟、集水井，排水沟将集水井连接起来同两个蓄水池一起形成闭合回路。在降水井内下入潜水泵、连接排水管，将地下水抽至集水井内，集水井内的水通过排水沟汇入蓄水池，再由水泵送至各施工区域形成循环利用。

为了保护周围环境及周边建筑要控制地下水源的利用量，防止盲目过量的利用造成建筑物的不均匀沉降。

②土方施工的节水措施。

土方施工中需要用水的地方主要是土方开挖过程中防止扬尘的洒水，土方车进出场地的冲洗用水以及土方回填过程中应用“水夯法”来压实难以夯实的土质。

其中防止扬尘的洒水可利用蓄水池中的地下水，土方车进出场地的冲洗用水可利用洗车池的自循环系统，土方回填施工时可直接将水泵抽出的地下水排至“水夯法”施工区域，以提高水资源的利用率，达到节水的目的。

③基础垫层及砖胎膜施工中的节水措施。

基础垫层及砖胎膜施工中，砌筑砖胎膜所用的水泥砂浆及垫层的养护均需要大量的用水。为了进行垫层的施工，此时需要保持地下水位在承台以下，因此降水井的地下水需不停地外排，垫层混凝土可利用附近的集水井中的地下水进行养护，砖胎模施工时可在就近的集水井附近拌制砂浆，以方便利用地下水。

需要注意的是，由于本工程靠海，地下水為海水，显碱性，因此蓄水池中收集的水不能用于主体结构施工中混凝土的制备及养护，砂浆的制备等工序的施工，只能用于施工现场清洁用水，临时设施及临时结构的用水。基坑支护及砖胎膜均为临时结构，因此可以充分利用地下水资源进行施工。

3.2.4 混凝土施工中的节水措施

混凝土施工中需要用水的地方主要是混凝土的拌合用水、养护用水以及混凝土模板的冲洗用水。

①混凝土制备的节水措施。

使用新型添加剂：搅拌混凝土掺和一定量的减水剂，在不降低混凝土强度的情况下，可减少用水量5%～22%，搅拌混合砂浆掺和一定量的微沫剂可节约用水10%～15%，节水效果良好。

②模板冲洗的节水措施。

蓄水池中收集的水源水质达不到混凝土养护用水要求，但在浇筑混凝土前可以利用蓄水池中的水冲洗模板，采用竖立管配合高压水泵随着楼层的不断上升的方式将蓄水池的水源送到施工的各楼层，以满足冲洗用水的需要。

③混凝土养护的节水措施。

由于平潭地区夏季温度较高，全年风力较大，浇水养护后混凝土表面覆盖的水层很快就会蒸发，特别是综合楼地下室的大体积混凝土厚度大，散热快，养护水蒸发量大，因此混凝土的养护用水量及工作量极大。

对此项目部采取了以下几项措施：

1）对于在混凝土养护期间不上人的部位，采取蓄水养护的方式进行养护。例如：塔吊基础、施工升降机基础、屋面等。

具体做法为：在需要养护的混凝土区域周围砌两皮砖，然后浇水进行养护，蓄水深度可以达到8～10cm，能够有效地减小养护次数及养护用水量。

2）对于在混凝土养护期间上人的部位，采取覆盖塑料薄膜的方式进行养护。

具体做法为：当混凝土浇筑完毕表面抹光后在混凝土表面浇水养护并覆盖一层塑料薄摸（墙柱混凝土在拆模以后覆盖），以阻止混凝土构件内部的水分蒸发到空气中，既保证了水泥的水化，又能减小混凝土的开裂，还可以起到节水的效果，特别适用于风速较大干热气候条件下混凝土的养护施工。

3.2.5 砌筑及抹灰施工中的节水措施

砌筑及抹灰施工中的施工用水主要是砌块的提前浇水湿润用水，砌筑砂浆搅拌用水以及砌体抹灰前的墙体浇水湿润用水。

砌块的湿润用水及抹灰前墙体的湿润用水可采用蓄水池中收集的水源，但搅拌砂浆用水必须采用自来水。此阶段节水的关键是加强管理及时巡视，防止各楼层的施工用水没人时自由流淌，浇水湿润时操作人员浇水过多浪费水资源。

3.2.6 安装工程的节水措施

安装的预埋阶段基本上不需要水源，关键是安装的调试阶段，在此阶段需要大量的水，管道的冲洗要用大量的水，消防系统、给水系统、排水系统、热水系统、冷水系统等各种管道的试压需要大量的水，此阶段所需的水为了保证各种管道内的清洁必须使用干净的自来水，此阶段节水的主要措施是分系统分段进行试压，以防止一次性用水量过多的原则，达到节水的目的，同时试水时要注意管道的漏水危险点特别是管道的接头、阀门处，如果发现漏水要及时关闭漏水点两段的阀门，放掉漏水段管道内的水而不是放掉整个系统的水再维修，以免损失更多的自来水，同时管道试压后的放水要与相关的施工相配合，尽量满足相关施工用水的要求，以达到节水的目的。

4 水资源的保护措施

①办公区、施工区、生活区合理设置排水管道，道路及场地适当放坡，做到污水不外流，场内无积水。

②生活区的食堂、淋浴间的下水管线设置过滤网，并与市政污水管线连接，保证排水畅通。

③食堂设有隔油池，平时加强管理，定期掏油清洗，防止污染。

④建立冲水式厕所并设置砖砌化粪池，污水均排入化粪池，當化粪池满后，及时通知环卫部门，由环卫部门清运化粪池内污物。

⑤在搅拌机前台及运输车清洗处设置沉淀池。排放的污水先排入沉淀池，经二次沉淀后，回收用于洒水降尘及结构物的养护工作。

⑥在非传统水源和现场循环再利用水的使用过程中，应制定有效的水质检测与卫生保障措施，避免对人体健康、工程质量以及周围环境产生不良影响。

⑦高度重视生态环境保护。水源区要采取措施保护好水质，防止调水对生态造成的不利影响，受水区要禁止超采地下水，逐步恢复和改善生态环境。

⑧基坑降水时采用回灌措施防止地下水被污染。

5 结束语

建筑节水是一项持久而艰巨的任务，它涉及到设计、施工以及使用的各个方面，建筑节水措施又是相互联系、相互制约、相辅相成，必须把建筑节水工作作为一项系统工程来抓。建筑施工中主要用水为湿作业用水、清洁用水、消防用水、生活用水，如何根据施工现场的实际情况采取适用、可行的方法综合利用水资源进行绿色施工已是建筑施工企业面临的首要问题。

本文结合现场的实际情况，从管理上和技术上两方面入手，采取了一些切实可行的节水措施，把节水放在首位，提高了全民的节水意识，有效地保护了水资源，提高了水资源的利用率，取得了良好的经济效益、环境效益和社会效益，有较高的推广应用价值。

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