吴继康
(新疆筑路机械厂公路工程处)
公路桥梁施工中滴灌技术的应用
吴继康
(新疆筑路机械厂公路工程处)
滴管技术在过去,一直被广泛的运用在我国的农业生产工作中。随着桥梁施工工程越来越多,施工用水也成为水资源消耗的一个重要项目。为了在施工过程中最大限度的节约用水,并且保护生态环境,尝试将滴灌技术应用在公路桥梁的施工中。就是对这些方面的内容予以介绍。
公路桥梁;施工;滴管技术;应用
滴管技术主要是与传统的地面灌溉技术相区别的一种灌溉方式,它的最大特点在于能够有效的节约水资源,减少由于蒸发引起的消耗,同时能够比较精准的控制灌水路径,不需要通过径流或者渗透的方式来完成灌溉。利用滴灌技术进行灌溉,能够节约30%~70%左右的水资源。滴管技术的作用原理一般就是通过干管、支管和毛管,在低压环境下将水滴入到需灌溉区域。滴管技术是由一整个系统组成,有一定的技术和质量要求,在当前,在路桥施工中还没有办法大面积的使用这项技术。因为滴灌的毛管对于水质的要求较高,任何的杂质或者沉淀都有可能导致灌溉不畅,均匀度得不到保证。
传统的滴灌系统一般由四个部分组成,包括水源、首部枢纽、输水管道和滴头四个部分。首部枢纽的作用是抽水、过滤,以一定的压力将一定数量的水送到干管,它由水泵、过滤器和测量仪表等组成。输水管道是将加压水均匀地输送到滴灌系统的滴头,由干管、支管、毛细管以及必要的调节设备(如压力表、闸阀、流量调节器等)组成,输水管道一般采用20~100 mm掺碳黑的高压聚氯乙烯或聚乙烯塑料管。滴头的作用是使水流经过微小的孔道,形成能量损失,减少其压力,使它以点滴的方式滴入混凝土表面,滴头是滴灌系统应用中的重要设备,直接影响滴灌质量。
(1)水源:预制厂原有的一口机井,经简单处理即可使用。
(2)首部枢纽:由于水源距张拉槽还有50 m左右的距离,采用了两级泵水方案,在张拉槽中部的一侧设置了一个蓄水池,首先用一台潜水泵把水井里的水输送到蓄水池,这是一级泵水。由于滴灌对水中的杂质含量要求较高,为保证水质洁净,无杂质,在蓄水池的中央利用无纺布设置了一道隔网,以保证滴灌用水的洁净度。由于张拉槽生产线全长仅92 m,按从中央向两端泵水方案,每侧仅46 m,水压无需太大,所以我们在蓄水池处仅采用了一台3 kW的潜水泵。
(3)输水管道和滴头:在预制厂的建设阶段考虑预制厂的养护需要,在每道张拉槽的的中部,台座下面预埋了ф40的三通钢管,并在钢管的出水口加了阀门开关,以便根据空心板的预制情况控制每条生产线的养护。输水管道采用直径20 mm的PVC-U给水管,输水管道与三通钢管以变截面接头进行连接。首先利用热针在塑料输水管道上加工出直径约0.17 mm的小孔,间距约0.18 m左右,由于管道前端水压较大,间距稍稀疏些,管道末端水压有所衰减,间距布置得稍密些。在管道最末端用塑料帽进行封闭处理。
(1)养护效果比较。滴灌技术在路桥施工中主要是对整个工程建设进行养护,在采用传统的养护方式时,主要是依靠人工来完成。虽然常常是安排专人来进行,但是由于人为原因或者工程进度原因这项工作很容易被忽视。利用传统的养护方式,主要是采用混凝土构件养生,在表面用麻袋覆盖以后,直接洒上水。采用这种养护方式的效果往往会受到各种客观环境的影响,例如温度太高会加快水分的蒸发,表面干湿不均,达不到养护要求。采用滴灌技术,最直接的就是利用系统的自动作用,减少了人为操作的因素,在完成系统的布置以后,养护工作就成为一种常态,也就是养护效果会持续,不会因为人为因素中断。滴灌技术除了使用灌溉系统外,其具体的灌溉方式也有着很大的不同,它不需要在
表面覆盖麻袋等保湿物,它是在空心板上覆盖一层薄膜,薄膜的效果是将喷头包含在内,在薄膜内部形成一层水雾。水雾的湿度显然比单纯的洒水要更高,同时水雾的渗透能力也强。这样就使得原本喷头喷出的水价值发挥到最大,不仅会有水雾,而且会有一些径流,同样能够起到极佳的养护效果。根据我们的实验,采用这种滴灌技术能够使混凝土的强度提升,达到设计强度的104%。能够有效的达到工程质量要求,提高了工程的安全性。
(2)有效节水。节水始终是我们采用滴灌技术最为显而易见的一个优势,采用传统的养护方式,虽然有人为的控制和节制,但是由于设备的原因,要想科学或者有效的控制水量并不是一件容易的事情。传统方式虽然也能够起到养护作用,但是在蒸发、渗透、径流等多种因素的影响下,一些水资源是被浪费掉的,并没有发挥到养生效果。并且由于水量的难控制,使得养护的具体效果难以得到保障。我们采用滴灌技术,减少了水在空气中暴露的时间,直接将水作用于混凝土的表面,不仅能够便捷的控制水量,而且减少由于蒸发造成的水损失。根据我们的实验对比,要达到预期的养护效果,采用滴灌技术节约的水量最高能够达到70%左右,这个数量,对于水资源的节约与保护有着重要的价值。
(3)经济效益的角度。路桥工程施工,我们除了考虑具体的施工效果、节约用水效果,还需要考虑成本效果,也就是工程项目的经济效益。采用传统的养护方式,需要耗费大量的人力和材料,例如麻袋的使用,为了保证养生效果,麻袋通常都是一次性使用的,这是传统养生必须要支付的成本。并且即使采用购买了这些物资,也不一定就能够保证最终的养生效果,而且麻袋或毡布养生会使混凝土表面色泽不一致影响混凝土外观,所以其性价比是受到质疑的。利用滴灌技术,只需要前期的一次性的成本投入,也就是滴灌系统的建设,只要注意对系统的及时清洗与保护,就不需要在后期进行持续追加投资,同时又能够达到养生的效果。所以,从经济效益的角度来看,采用滴管技术也是非常合理、可取的。
(4)养护环境较好。我们在进行传统的养生养护工作时,虽然只是针对混凝土表面进行灌水,但是常常会使整个施工现场都是污水横流,这些污水除了影响现场施工环境外,还有可能对其他施工构件带来负面的影响。采用滴灌技术,不仅能够改善污水横流的现场环境,而且可以避免由于水的不当控制造成的现场施工损害。
滴灌技术虽然从原理上看只有简单的四个部分构成,但是它也可以具体的分为移动式或者固定式。我们在具体的施工中,应该根据具体的施工环境和水源环境等来选择合适的系统。在推广应用滴灌技术时,还存在产品质量低下、管理落后等问题,因此,在进行公路建设中购买滴灌系统的配件时,要注意产品的质量,从安装到使用都加强管理,注意保护,各种配件都可重复利用。为了节约用水,保护有限的资源,滴灌技术应得到广泛的应用和推广。
[1]水利部农村水利司.节水灌溉技术标准选编[M].北京:中国水利水电出版社,2008.
[2]匡尚富等.农业高效用水灌排技术应用研究[M].北京:中国农业出版社,2001.
[3]张志新.新疆微灌发展现状、问题与对策[J].节水灌溉,2000.
[4]公路桥涵施工技术规范(JTJ041-200)[S].
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1008-3383(2012)06-0079-01
2012-03-17