淺析樁基圍護施工中的循環水利用

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 樁基圍護施工概要

樁基圍護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、護壁、冷卻鉆頭、清孔和潤滑鉆具，會產生大量的泥漿，需用大量水資源，且這些泥漿為粘稠流體或半流體狀，其具有顆粒細小、級配差別不大、粘度高、含水率高和不易脫水等特性。現階段行業普遍采用程控自動壓濾機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滿足不了現場樁基圍護施工用水需求，因此打破傳統思路，采用水循環利用成為解決現場施工用水缺口，節約成本，踐行綠色施工，創造社會經濟效益的必要手段。

2 循環水利用工藝

2.1 循環水池尺寸

以上海市某工程為例，現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4次供給現場用水，則蓄水池所需體積：V=1441.5÷4=360.38m3。考慮現場洗車池以及其他用水需求，設計蓄水池尺寸：26m×8m×2m，蓄水容積：416m3。

2.2 材料設備選定

根據計算結果，則選擇現場給水管管徑為100mm(DN100)。根據現場循環水池配備需求材料如表1。

表1 設備材料需求表

2.3 循環水系統布置

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

圖1 循環水系統布置

2.4 循環水水質分析

根據現場實際測試，循環水池水pH值在10～13之間，pH值偏高。該水質對現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，根據相關規范要求，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行控制。為滿足泥漿性能指標，擬利用膨潤土添加增粘劑(CMC)而不添加純堿進行泥漿參數試驗。規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，加入循環水。充分攪拌并經24h放置之后，根據試驗結果可知，通過將膨潤土比重控制在10%～12%而不添加純堿，循環水完全可以使用。具體試驗參數如表2。

表2 循環水地連墻泥漿參數試驗

3 循環水利用效益分析

3.1 循環水使用量分析

根據59d的現場實際水表數據收集發現，循環水使用量達到了125296m3，且完全滿足現場施工用水需求量。具體循環用水量如表3。

圖2 循環水現場布置圖

表3 循環水使用量

3.2 循環水系統成本分析

根據集水池、循環水蓄水池制做，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 循環水系統成本分析表

3.3 循環水利用經濟效益

根據現場循環水使用量，結合當地自來水價格5元/m3，計算循環水總價：F=125296×5=626480元。則節約經濟成本

V=626480-55356.7=571123.3元(如圖3)。

圖3 成本效益分析餅狀圖

3.4 循環水利用社會效益

在整個循環水利用過程中，極大提高了施工現場的用水效率。不僅滿足現場用水需求，且節約大量成本。積極踐行國家綠色施工政策，響應國家節能減排、建設節約型社會的號召，走可持續發展道路，樹立了良好的企業形象和綠色施工氛圍。

4 結 語

在實施國家倡導綠色發展、文明發展的大環境中，我們應該綠色建設、綠色發展，采用新工藝、新技術，節約資源，減少環境污染。建筑與人文和諧相處，與自然環境可持續發展。按照生態學原則建立社會、經濟、自然協調發展的社會新型關系，構建一個綠色，人與人、人與自然之間共存的生態城市建設體系。本文希望通過對樁基圍護施工階段的循環水利用研究分析，探索適合的節約用水工藝，以此引發對綠色施工的一些思考。