吳繼康
(新疆筑路機械廠公路工程處)
公路橋梁施工中滴灌技術的應用
吳繼康
(新疆筑路機械廠公路工程處)
滴管技術在過去,一直被廣泛的運用在我國的農業生產工作中。隨著橋梁施工工程越來越多,施工用水也成為水資源消耗的一個重要項目。為了在施工過程中最大限度的節約用水,并且保護生態環境,嘗試將滴灌技術應用在公路橋梁的施工中。就是對這些方面的內容予以介紹。
公路橋梁;施工;滴管技術;應用
滴管技術主要是與傳統的地面灌溉技術相區別的一種灌溉方式,它的最大特點在于能夠有效的節約水資源,減少由于蒸發引起的消耗,同時能夠比較精準的控制灌水路徑,不需要通過徑流或者滲透的方式來完成灌溉。利用滴灌技術進行灌溉,能夠節約30%~70%左右的水資源。滴管技術的作用原理一般就是通過干管、支管和毛管,在低壓環境下將水滴入到需灌溉區域。滴管技術是由一整個系統組成,有一定的技術和質量要求,在當前,在路橋施工中還沒有辦法大面積的使用這項技術。因為滴灌的毛管對于水質的要求較高,任何的雜質或者沉淀都有可能導致灌溉不暢,均勻度得不到保證。
傳統的滴灌系統一般由四個部分組成,包括水源、首部樞紐、輸水管道和滴頭四個部分。首部樞紐的作用是抽水、過濾,以一定的壓力將一定數量的水送到干管,它由水泵、過濾器和測量儀表等組成。輸水管道是將加壓水均勻地輸送到滴灌系統的滴頭,由干管、支管、毛細管以及必要的調節設備(如壓力表、閘閥、流量調節器等)組成,輸水管道一般采用20~100 mm摻碳黑的高壓聚氯乙烯或聚乙烯塑料管。滴頭的作用是使水流經過微小的孔道,形成能量損失,減少其壓力,使它以點滴的方式滴入混凝土表面,滴頭是滴灌系統應用中的重要設備,直接影響滴灌質量。
(1)水源:預制廠原有的一口機井,經簡單處理即可使用。
(2)首部樞紐:由于水源距張拉槽還有50 m左右的距離,采用了兩級泵水方案,在張拉槽中部的一側設置了一個蓄水池,首先用一臺潛水泵把水井里的水輸送到蓄水池,這是一級泵水。由于滴灌對水中的雜質含量要求較高,為保證水質潔凈,無雜質,在蓄水池的中央利用無紡布設置了一道隔網,以保證滴灌用水的潔凈度。由于張拉槽生產線全長僅92 m,按從中央向兩端泵水方案,每側僅46 m,水壓無需太大,所以我們在蓄水池處僅采用了一臺3 kW的潛水泵。
(3)輸水管道和滴頭:在預制廠的建設階段考慮預制廠的養護需要,在每道張拉槽的的中部,臺座下面預埋了ф40的三通鋼管,并在鋼管的出水口加了閥門開關,以便根據空心板的預制情況控制每條生產線的養護。輸水管道采用直徑20 mm的PVC-U給水管,輸水管道與三通鋼管以變截面接頭進行連接。首先利用熱針在塑料輸水管道上加工出直徑約0.17 mm的小孔,間距約0.18 m左右,由于管道前端水壓較大,間距稍稀疏些,管道末端水壓有所衰減,間距布置得稍密些。在管道最末端用塑料帽進行封閉處理。
(1)養護效果比較。滴灌技術在路橋施工中主要是對整個工程建設進行養護,在采用傳統的養護方式時,主要是依靠人工來完成。雖然常常是安排專人來進行,但是由于人為原因或者工程進度原因這項工作很容易被忽視。利用傳統的養護方式,主要是采用混凝土構件養生,在表面用麻袋覆蓋以后,直接灑上水。采用這種養護方式的效果往往會受到各種客觀環境的影響,例如溫度太高會加快水分的蒸發,表面干濕不均,達不到養護要求。采用滴灌技術,最直接的就是利用系統的自動作用,減少了人為操作的因素,在完成系統的布置以后,養護工作就成為一種常態,也就是養護效果會持續,不會因為人為因素中斷。滴灌技術除了使用灌溉系統外,其具體的灌溉方式也有著很大的不同,它不需要在
表面覆蓋麻袋等保濕物,它是在空心板上覆蓋一層薄膜,薄膜的效果是將噴頭包含在內,在薄膜內部形成一層水霧。水霧的濕度顯然比單純的灑水要更高,同時水霧的滲透能力也強。這樣就使得原本噴頭噴出的水價值發揮到最大,不僅會有水霧,而且會有一些徑流,同樣能夠起到極佳的養護效果。根據我們的實驗,采用這種滴灌技術能夠使混凝土的強度提升,達到設計強度的104%。能夠有效的達到工程質量要求,提高了工程的安全性。
(2)有效節水。節水始終是我們采用滴灌技術最為顯而易見的一個優勢,采用傳統的養護方式,雖然有人為的控制和節制,但是由于設備的原因,要想科學或者有效的控制水量并不是一件容易的事情。傳統方式雖然也能夠起到養護作用,但是在蒸發、滲透、徑流等多種因素的影響下,一些水資源是被浪費掉的,并沒有發揮到養生效果。并且由于水量的難控制,使得養護的具體效果難以得到保障。我們采用滴灌技術,減少了水在空氣中暴露的時間,直接將水作用于混凝土的表面,不僅能夠便捷的控制水量,而且減少由于蒸發造成的水損失。根據我們的實驗對比,要達到預期的養護效果,采用滴灌技術節約的水量最高能夠達到70%左右,這個數量,對于水資源的節約與保護有著重要的價值。
(3)經濟效益的角度。路橋工程施工,我們除了考慮具體的施工效果、節約用水效果,還需要考慮成本效果,也就是工程項目的經濟效益。采用傳統的養護方式,需要耗費大量的人力和材料,例如麻袋的使用,為了保證養生效果,麻袋通常都是一次性使用的,這是傳統養生必須要支付的成本。并且即使采用購買了這些物資,也不一定就能夠保證最終的養生效果,而且麻袋或氈布養生會使混凝土表面色澤不一致影響混凝土外觀,所以其性價比是受到質疑的。利用滴灌技術,只需要前期的一次性的成本投入,也就是滴灌系統的建設,只要注意對系統的及時清洗與保護,就不需要在后期進行持續追加投資,同時又能夠達到養生的效果。所以,從經濟效益的角度來看,采用滴管技術也是非常合理、可取的。
(4)養護環境較好。我們在進行傳統的養生養護工作時,雖然只是針對混凝土表面進行灌水,但是常常會使整個施工現場都是污水橫流,這些污水除了影響現場施工環境外,還有可能對其他施工構件帶來負面的影響。采用滴灌技術,不僅能夠改善污水橫流的現場環境,而且可以避免由于水的不當控制造成的現場施工損害。
滴灌技術雖然從原理上看只有簡單的四個部分構成,但是它也可以具體的分為移動式或者固定式。我們在具體的施工中,應該根據具體的施工環境和水源環境等來選擇合適的系統。在推廣應用滴灌技術時,還存在產品質量低下、管理落后等問題,因此,在進行公路建設中購買滴灌系統的配件時,要注意產品的質量,從安裝到使用都加強管理,注意保護,各種配件都可重復利用。為了節約用水,保護有限的資源,滴灌技術應得到廣泛的應用和推廣。
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1008-3383(2012)06-0079-01
2012-03-17