循环水养护技术

曹琭 肖兴鹏 王盖 张玉东 陈梓滔

介绍通过设置循环水收集回用系统，即将出水管与回水管、雨水、地下水收集有机地结合在一起，保证混凝土有效养护的同时提高了水资源重复利用率，满足了绿色施工、节约用水的环保目标，本施工技术适用于大面积混凝土养护施工。

循环水； 养护; 绿色施工

X703 B

［定稿日期］2022-12-27

［作者简介］曹琭（1991—），男，本科，工程师，主要从事项目安全管理工作；肖兴鹏（1986—），男，本科，工程师，主要从事项目质安管理工作；王盖 （1987—），男，本科，工程师，主要从事分公司安全管理工作；张玉东 （1988—），男，本科，助理工程师，主要从事项目机电管理工作；陈梓滔（1991—），男，本科，工程师，主要从事工程监理管理工作。

1 工程概况

成都天府国际机场航站区土建工程施工总承包二标段位于简阳市芦葭镇，距成都市中心51.5 km。在成都市东南方向，龙泉山脉东侧的山区与丘陵结合地带。本工程包括T2航站楼：地上主体4层，局部有4层上夹层，地下1层，APM地下1层，建筑面积约31.59万m2；运行指挥大楼地上主体5层，地下2层，建筑面积3.7万㎡；还包括T2航站楼范围内代建大铁；空侧服务车道；T2航站楼站前高架桥及下引桥等。

2 循环水养护技术原理

循环水养护技术是一套系统性的施工技术，其中包括选址、管道敷设、雨水及施工用水收集、水质净化、中水回用等环节，主要设置蓄水、沉淀池、增压设备、供水、回水管、抽水泵等设施。混凝土养护阶段在标高相对较高处设置出水管，出水管的设置根据混凝土浇筑面的面积决定，出水管沿长度方向设置，并在管壁上每间隔40～60 cm钻3～5 mm孔，在标高相对较低点设置回水管引流至航站楼内积水坑中，通过雨水收集渠到达蓄水、沉淀池，经净化设备净化后再进入供水管道，以达到循环水养护的目的。

3 施工工艺流程及操作要点

3.1 施工工艺流程

循环水养护技术流程见图1。

3.1.1 选址

结合成都天府国际机场T2航站楼项目施工现场开放、施工区域面广的特点。循环供水、回水设施选在地势相对低洼，能敷设自来水管以及不影响交通及施工的区域。

3.1.2 管道敷设

沿航站楼外侧敷设一圈供水、回水管道，并埋设4处通往航站楼内部的管道。

混凝土浇筑收面面层后，出水管的根数及间距根据混凝土养护面面积沿长度方向设置，回水管的位置、管径及数量同樣根据混凝土养护面积设置。

3.1.3 雨水及施工用水收集

雨水收集分为2个部分，第一个部分是沿航站楼内部道路外侧一圈设置雨水收集渠收集道路雨水及围挡喷淋用水；第二个部分是利用绿化用地下设置的防渗隔离层导排系统收集雨水及绿化喷淋用水。施工用水收集则利用埋设的4处回水管使雨水收集渠于航站楼内部积水井联通，达到施工用水收集的目的。

3.1.4 水质净化

本项目对收集到的雨水和施工用水进行净化，采用中粗砂活性炭自然过滤和3级沉淀相结合的方式进行，净化后的水质由第三方检测机构定期检测，确保达到使用要求。

3.1.5 中水回用

中水回用主要是将收集的雨水、地下水、混凝土养护水通过净化后，应用于施工用水及消防用水。

3.2 操作要点

3.2.1 蓄水与沉淀池

（1）蓄水与沉淀池容量不小于15 m3，采用下挖集水坑三周及底面喷涂防渗混凝土，其尺寸为：4 m×3 m×2 m。沉淀池分3级阶梯，采用砖块砌筑并用砂浆抹面防渗。

（2）蓄水池与沉淀池之间设置约1.5 m厚过滤层。

（3）蓄水池上架设钢结构水池，保证水位高度。蓄水池内设固定式抽水泵，向钢结构水池供水。

（4）为防止抽水泵缺水，在抽水泵上加设自动浮球阀控制水位。

（5）引入自来水以补充水量的不足。

3.2.2 管材选取

（1）本项目选用DN100镀锌钢管为主水管，管道连接采用沟槽连接方式，便于随施工进度迁改水管。

（2）出水管：选用DN25软PE管。

（3）回水管：选用DN65以上PVC管。

3.2.3 过滤层

沉淀池、蓄水池结合面处采用土工合成材料支撑，中间填充中粗砂层和活性炭层。

3.2.4 出水管

（1）有一定柔韧性的PE管，一端封堵，另外一端连接阀门。

（2）出水管每40～80 cm在管壁钻3～6 mm的孔洞，并采用垫块垫高，且高出混凝土面1 cm以上（为防止水滴在接触混凝土表面时形成张力，影响出水）。

（3）出水管在重复利用之前应进行冲洗，清理管内杂质，并检查孔洞是否堵塞。

（4）出水管的设置须根据混凝土浇筑面积沿长度方向设置，且每根出水管中每个点位的养护面积不得少2 m2。

（5）通过调整阀门开闭大小、孔洞孔径、水压（水流）来控制有效养护面，直到水流充分覆盖混凝土表面。

3.2.5 回水管

（1）回水管设置于养护面标高较低的位置，可根据混凝土养护面积设置回水管根数。

（2）回水管宜采用不小于DN65的PVC管。

（3）回水管设置于混凝土养护面与集水井之间，主要用于混凝土养护面养护水的收集。

4 工程施工中使用循环水技术的必要性

4.1 提高水资源的利用率

在循环用水技术没有应用到工程施工中时，混凝土养护都是采用传统的方式，通过人工操作控制，不仅水资源用量得不到有效控制，部分水分蒸发，部分水直接渗入下部构件，造成大量浪费，而且还会出现部分养护表面水量不足，混凝土养护达不到预期的效果。使用循环水技术能有效解决水资源大量浪费、养护效果不佳的问题，出水与回水相结合使水资源循环起来，极大地提高了水资源实际利用率。通过实践证明，采用循环水技术与采用传统方式相比，能节约水资源近一半左右。

4.2 提供经济效益

在混凝土养护施工中，要使用大量的塑料薄膜进行覆盖，而且薄膜的使用是一次性的，因为混凝土覆盖后很容易被破坏，所以很难进行回收反复使用。同时，混凝土养护需要派专人负责，定期进行洒水养护，这不仅增加劳动力，而且也会造成养护材料的浪费，同时养护效果很难达到预期要求。使用循环水养护技术，能有效提高混凝土养护质量，减少水资源的浪费、劳动力的投入，同时循环水技术所使用的材料均能反复利用，从而减少费用的支出，提高经济效益。

4.3 改善养护环境

混凝土结构养护的质量直接关系到整个建筑物的质量，质量的好坏可以通过正确的手段得到有效控制和改善。外部环境是影响混凝土养护质量的关键因素。传统养护方式下的养护环境极不稳定，可能出现局部混凝土养护不到位的情况，采用循环水技术，能使混凝土养护面形成稳定的养护环境，从而提高混凝土养护的质量。

5 实际应用效果

本著绿色施工，节约施工成本的理念，成都市天府国际T2航站楼项目实际应用循环水技术达到良好效果：

（1）循环水养护技术，是自动化养护工作，无需人工进行操作，大大减少了劳动力，只需在养护环节开始前将出水管放置在混凝土养护面，回水管放置在标高较低处。而相比于传统人工洒水养护，循环水养护技术能减少劳动力投入约38.6%。

（2）循环水技术使水流形成循环，使混凝土养护面形成稳定环境，高效保湿的环境下，能提高混凝土养护质量。传统人工洒水养护具有局限性，混凝土养护的质量全靠人为控制，例如洒水的时间、频次范围、人的自觉性等因素将直接影响混凝土的质量。若洒水不及时、覆盖面不到位将会造成混凝土养护面干湿不均、收缩不均匀，甚至产生裂缝，影响结构强度。循环水技术则能有效规避传统养护方法的局限性，同时混凝土养护的质量保证率较传统养护方法提高约86.7%。

（3）经过测算，应用循环水技术能有效提高水资源的利用率，除蒸发及被混凝土吸收的水外，其余水均能有效回收。相较于传统人工洒水养护，利用循环水技术能节约水资源46%。

（4）天府国际机场T2航站楼所采用的循环水系统将雨水、地下水、混凝土养护水全部收集汇集，有效地减少了自来水的用量约23.5%。

6 效益分析

循环水养护技术能避免因养护不均匀导致的质量问题，同时能达到节水的环保目标。具有良好的经济效益和社会效益。

（1）经济效益：循环水养护通过设置出水管，回水管，让养护水形成循环过程，能大大降低水的损耗，同时也能节约人工的投入，水管采用PE管和PVC管，可多次重复使用，大大降低工程成本，特别是随着养护面的增大，工程成本将进一步降低，具有良好的经济效益。

（2）社会效益：循环水养护技术能充分利用水资源，让水资源得到重复利用，达到了节水的目的，体现了绿色环保发展理念；此外，循环水养护技术采用机械化控制，能有效保证混凝土养护质量，杜绝混凝土质量问题的出现，有利于提高施工质量、提升企业形象，具有极大的推广意义和广泛的社会效益。

7 结束语

综上所述，采用循环水养护技术，一方面可以最大限度地利用水资源，提高水资源的利用率，体现绿色环保发展的理念；另一方面，采用循环水养护技术，可以保证混凝土的养护质量，因此，采用循环水养护技术，可以确保混凝土的养护质量。推广和使用循环水养护技术，不仅能降低工程成本，还能推动绿色施工环保目标的实现。