施工过程中水回收与再利用技术的创新与应用

张 瑞 顾伟东 王凤飞

中建二局第一建筑工程有限公司上海分公司 上海 200120

1 应用工程概况

应用工程位于江苏省无锡梁溪区，锡沪路以北、广和路以西。工程包括6栋高层住宅（1#～6#楼）、2栋多层（7#、8#楼）以及周边的低层商业裙房，其中3#、4#楼设2层地下室，其他设1层地下室，主楼为剪力墙结构，裙楼为框架结构，总建筑面积约131 466 m2。

本工程施工过程中将雨水、基坑降排水收集再利用，主要用于卫生间冲洗、混凝土养护、道路喷淋、塔吊喷淋等，节约了大量用水。

2 关键技术研究

根据施工用水量分析、水源分析，选择简单与实用的方法，建立水回收系统（建筑周边雨水收集系统，地下室顶板雨水收集系统，现场养护水收集系统，基坑降排水收集系统）、水回收过滤系统（三级蓄水罐过滤）及供水系统（用于现场施工生产、机械、生活、消防、场地道路冲洗、塔吊喷淋、卫生间冲洗、洗车池等的用水），进行施工过程中水的收集及重复再利用，节约用水，从而避免了水资源的浪费，实现水资源的合理利用，降低了工程成本，在保证工程质量与安全的前提下，实现绿色施工[1-3]。

3 水回收施工技术

3.1 基坑降水回收技术

本工程利用地下室降水井收集地下水，利用集水井收集地下室水，并在降水井和集水井中安装潜水泵将水抽送至室外蓄水池，在蓄水池中安装高压供水系统，利用高压泵将回收水送到楼层及其他用水部位。利用施工现场的排水系统，收集场地内雨水、养护水等施工废水并通过三级沉砂池将其排入集水井，平时主要利用降水井里的地下水。 超高层的消防用水量极大，为节约能源，本工程中所用的消防用水也主要采用抗浮井处的地下水，通过水泵引至蓄水池后泵送至各楼层，通过该措施极大地节约了用水，达到了节能、绿色施工的目的[4-6]。

3.2 建筑周边雨水收集方法

沿在施建筑物周边，设置环形消防道路并硬化，沿路设置排水沟及沉砂池，其他区域进行覆草，起到水过滤作用。路面、草地的水均通过排水沟排至沉砂池，经过滤后利用水管引入地下室集水井，再利用水泵抽至蓄水箱（图1）。

图1 建筑物周边雨水收集示意

3.3 地下室顶板水收集方法

在地下室顶板结构施工时，预埋止水套管，套管比结构面低10 mm，间距100 m2设置，混凝土成型后在套管上安装雨水篦子及管道，雨水通过篦子流入管道，排入地下室集水井，集水井尺寸为1 000 mm×1 000 mm×1 000 mm，再利用水泵抽至蓄水箱（图2）。

图2 地下室顶板水回收系统

4 水资源再利用技术

4.1 厕所冲洗系统

本系统水源来自基坑降水井，直径40 mm，井深根据勘察单位提供的岩土层水位深度选择，如单口井无法满足不间断供水，可选择2口以上降水井同时供水，以满足DN20 mm的提升泵不间断取水需求。

屋面采用DN40 mm钢管搭设平台并满铺模板，满铺后利用钢管作支撑到地面进行加固，蓄水桶安装到屋面加固平台上，距卫生间地面约9.0 m高，可采用钢丝绳绞索或钢管及扣件搭设方式进行加固。

井内设深水潜污泵1台，扬程70 m，功率2 kW，口径25 mm。井水提升至屋顶9 m高的塑料蓄水桶内后，由水的自然下流压力（约为0.12 MPa）分流至卫生间自动冲洗马桶内，控制自动冲洗马桶水龙头的开合度，限制冲洗1次/h。

深水潜污泵采用液位开关控制原理，低于设定水位时自启，达到设定水位时自停，无需人工控制（图3）。

4.2 道路防尘喷淋系统

喷淋分支管径DN25 mm，喷头超出墙面300 mm，喷淋支管以卡箍的形式固定于围挡支柱上，其余喷淋管安装方式参照此部位施工，每根立柱敷设一个喷头。

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消防主管距喷淋水平管1 400 mm，管径DN50 mm，此管上设水表及电磁驱动水阀，管材为镀锌钢管，每组管路喷头经压力扬程测试数量不得大于10个。

图3 卫生间自动冲洗系统

喷头口径为DN20 mm外丝螺纹，喷头喷射角度为45°。

电磁驱动阀用时控三级箱控制，达到预设时间自启动，设定常规喷洒过程约为5 min，喷洒次数及时间视当地天气及现场扬尘情况而定，达到预设时间时自停止，无需人力控制（图4）。

图4 道路防尘喷淋系统

4.3 塔吊喷淋系统

本系统以引至塔吊大臂处为原点，每隔200 mm处向下打一个D1.5 mm的孔洞，直至大臂末端，其余孔洞参照此部位施工。

水管引至塔吊后在塔吊上以扎带扎紧，自底座起每隔1 m进行一次捆绑。每隔15 m向上处增设一个增压泵，保持管内压力不低于0.3 MPa。

水管引至大臂处安装1个万能旋转弯头，采用可拆卸方式进行连接，便于后期塔吊增高时加长管长。

以大小头将大臂上水平管均分为3段，每段上的喷头数量尽量相等，管径分别为DN40、DN32、DN20 mm，所有管材均为耐高压PPR管，引至塔吊底座（图5）。

图5 塔吊防尘喷淋系统

4.4 洗车池冲洗循环装置

图6 洗车池循环水利用系统

4.5 混凝土楼板自动养护装置

目前，建筑行业楼板养护极其不到位。正常情况下若想保证楼板浇筑后处于湿润状态，需安排1名工人专门负责，且至少7 d，这在当前的建筑行业环境中显得尤为困难。

本技术利用定时阀门控制钢管架的进出水，钢管架左右两侧开小孔，互相连接平铺在楼板上，施工现场只需要配置一层该装置，后续可向上周转，施工简单方便，有利于节约材料。

本技术实施具体步骤如下：

1）在浇筑完混凝土后12 h内，将φ48 mm钢管按6 m×6 m的间距在楼板上放置好，连通的地方用φ51 mm钢管连接。

2）楼板上钢管架组装好后通过皮管与定时阀门连接，阀门与消防箱相连。

3）根据各个季节的不同，经过测算对阀门进行定时，间隔时间一般以保证楼板为湿润状态为宜，南方4—10月一般可定为30 min，其他季节60 min，若日平均气温小于5 ℃，则不得采用浇水养护的方法。

4）在下一层混凝土浇筑完12 h内，将本装置拆除后周转使用（图7）。

5 质量保证措施

1）对地下水、沉砂池水进行水质化验分析，只有满足施工临时用水要求的才能使用。

2）根据施工现场平面布置要求，设计水循环利用系统，兼顾各个水的接入点和接出点。

图7 楼板自动养护装置系统平面

3）在整个水利用系统安装完成后进行试验，保证各管道不漏水以及多级泵之间的转换，同时保证各出水点有水供应。

4）潜水泵吸入口处用安全网包裹，防止造成堵泵，同时，定期对蓄水池进行清理。

5）对水利用系统定期检修，形成检修记录。

6 安全保证措施

1）集水井上口采取可靠的安全防护。

2）制定水泵房操作规程，并严格按此执行。

3）对于系统用电，应按JGJ 46—2005《施工现场临时用电安全技术规范》要求及规定验收。

4）该系统水接入点和接出点较多，需进行定期检查，确保水管和水龙头的完好性，避免水的流失、浪费。

7 结语

高层及超高层大型建筑工程施工现场水资源的回收利用对于节约水资源具有重要意义，不仅能降低施工成本，美化施工现场环境，达到环境保护的目的，而且对于缓解当前我国水资源紧缺的现状能起到一定的积极作用。依据现场实际，应有针对性地运用此项施工技术，并制订合理有效的方案，只有因地制宜，才能通过此项技术的运用实现降本增效。