中建二局第三建筑工程有限公司 湖北省武汉市 430000
摘要：扬尘控制作为绿色施工环境保护管理过程中重要的环节之一，一直以来备受工程参建各方甚至政府部门的关注。基坑内支撑爆破拆除施工过程中会产生大量的扬尘，严重影响周边及现场施工环境，如何进行有效的扬尘控制，是项目亟待解决的问题。本工程通过在塔吊大臂上安装喷淋系统，利用塔吊大臂对基坑内支撑爆破拆除施工区域的全面覆盖，辅以传统的爆破降尘控制措施对内支撑爆破拆除作业产生的扬尘进行综合控制。
关键词：扬尘控制绿色施工内支撑爆破塔吊喷淋
目前，深基坑在高层、超高层建筑中被广泛应用，较为常见的深基坑支撑形式有三种[1]：现浇钢筋混凝土体系；装配式钢筋混凝土体系；钢支撑体系。本工程采用现浇钢筋混凝土体系，利用定向爆破技术进行拆除，但在爆破拆除过程中产生大量的扬尘，与本工程“绿色施工科技示范工程”的绿色施工管理目标相悖。因此，需要探究爆破扬尘控制方法。
利用塔吊大臂对施工场地的覆盖，在塔吊大臂上安装喷淋系统，结合传统的内支撑爆破扬尘控制措施进行综合降尘，降尘效果明显。
工程概况
本工程位于武汉市王家墩中央商务区，是集办公、酒店、商业为一体的大型综合公共建筑。总建筑面积约17万㎡，其中地下建筑面积约7万㎡，基坑深度15m，基坑东西向长119.23m，南北向长202m。基坑采用钻孔灌注桩桩排+2道混凝土水平内支撑支护，桩顶以上采用放坡挂网喷射混凝土护坡。
内支撑结构为钢筋混凝土结构，采用一个对撑加四个角撑的形式，共两道。两道内支撑结构拆除均采取定向爆破、分区域拆除的方式。现场布置5台塔吊对施工区域进行全面覆盖。
2、喷淋系统简介
2.1工作原理
塔吊喷淋系统的核心为位于塔吊底部的增压自控机房。机房内设有集水池，集水池为钢制水箱，通过基坑降水为集水池供水，集水池中安装浮球阀以控制水箱水位。然后利用机房中自吸高压水泵将集水池的水通过竖向及水平输水管提升至塔吊大臂的喷头，喷头数量根据需要均匀布置。在水泵管进入立管处安装止回阀，防止水因自重回流。同时考虑到塔吊回转会影响喷淋水平输水管与竖向输水管的连接，因此在塔吊回转总成中心位置安装万向节，将上部输水管需要转动部分与下部固定部分分开。塔吊喷淋系统图如图1。
通过自吸高压水泵将集水池的水输送至安装在大臂水平输水管上的喷头，再由喷头喷出，形成喷雾，喷雾的大小可通过水压进行调节。喷雾水滴由于自重向下运动，与向上运动的爆破粉尘颗粒碰撞，并通过自身电荷，利用电荷之间的库伦力有效吸附异电荷的爆破粉尘[2]。水滴通过其表面张力将吸附的粉尘颗粒不断聚集，当重量达到一定程度时，粉尘、水滴混合物在重力的作用下降至地面，达到控制扬尘的目的。
图1 塔吊喷淋系统示意图
2.2喷淋系统安装
喷淋系统水平及竖向输水管均采用PP-R管，型号根据实际情况选取，喷头采用定制型卡口喷头。水平输水管及喷头在塔吊大臂地面拼装完成后、吊装前安装在大臂上，并固定牢固，喷头根据实际情况均匀布置，间距宜2-3m，最后与塔吊大臂一起吊装。待塔吊初装完成后进行第一次竖向输水管安装，以后随塔吊顶升不断接长，接口处要牢固、密封，避免渗漏以及因水压过大导致接口脱开。竖向输水管与塔吊标准节固定牢固，并在竖向输水管与标准节接触部位增设橡胶垫片，防止输水管因水压导致左右摆动，与标准节发生碰撞。
在塔吊回转总成中心位置安装万向节，用以连接下部固定竖向输水管和上部随塔吊回转的竖向及水平输水管。万向节与输水管接口处要严密、牢固。
在塔吊基础附近设有增压自控机房，机房布置如前述。
喷淋系统安装完成后、正式使用前，需要进行调试、打压，检查整个系统的工作状态是否正常。
3、基坑内支撑爆破扬尘控制
3.1传统爆破扬尘控制措施
利用定向爆破技术进行基坑内支撑爆破拆除，可以将内支撑梁爆破成极小的颗粒，且产生的扬尘相对集中。对于偏远地区、周边环境对扬尘控制要求不是特别严格的工程，利用传统的爆破扬尘控制措施就可以达到扬尘控制的目的。下面就简单介绍传统的爆破扬尘控制措施。
（1）根据划定的爆破区域，在拟爆破内支撑梁范围外1m的四周竖向满挂密目式黑网，防止爆破物向四周飞溅；
（2）在拟爆破内支撑梁区域下部楼板上满铺两层竹笆及一层麻袋等缓冲材料，防止爆破时飞石的冲击力破坏已施工完的楼板等结构；
（3）在塔吊标准节一定范围内满挂一层胶管帘，防止爆破飞溅物对标准节产生冲击破坏；
（4）在拟爆破的内支撑梁上铺一层降尘水带，利用延时爆破技术先爆破水带，使水带中的水雾化，从而增加爆破区域空气湿度，然后再爆破内支撑梁，空气中的水滴可以将低层扬尘进行吸附，达到扬尘控制的目的；
（5）在降尘水带上满铺两层胶管帘，防止较大飞石向上飞溅；
（6）最后在爆破区域上部满挂一层水平密目式黑网，对细小粉尘进行拦截，达到降尘目的。
3.2利用塔吊喷淋进行扬尘控制
上述传统的爆破扬尘控制措施在一定程度上可以较好的对基坑内支撑爆破产生的扬尘进行控制。但本工程单次爆破量大，对施工现场扬尘控制要求高，为确保达到“绿色施工科技示范工程”的要求，传统的爆破扬尘控制措施不能完全将扬尘降至合格范围内。
为了更加有效的对基坑内支撑爆破产生的扬尘进行控制，基于塔吊喷淋系统在建筑行业中的广泛应用[3]、[4]。本工程在传统的爆破扬尘控制措施的基础之上，借助安装在塔吊上的喷淋系统，利用大臂对施工现场的全方位覆盖，通过喷雾增加爆破区域空气湿度，吸附爆破上空扬尘，使其聚集，在重力作用下降至地面，最终有效达到降尘的效果。
（1）在爆破正式开始前十分钟即开启塔吊喷淋系统，转动大臂，在爆破区域上空缓缓来回摆动，确保爆破区域上空空气湿度增加；
（2）爆破结束后，待爆破区域扬尘目测高度达到要求后关闭喷淋系统；
（3）整个过程塔吊大臂均在爆破区域上空缓缓来回摆动。由于塔吊安装高度较高，离拟爆破的内支撑梁的垂直距离满足不受爆破飞溅物影响的安全距离，加之内支撑梁上两层胶管帘可以有效的阻挡爆破飞溅物。因此，爆破过程中塔吊大臂的来回摆动不存在安全隐患。
（4）根据爆破当天的天气情况，通过调节水压来控制喷雾的大小，有效控制扬尘的同时，又节约了用水，符合绿色施工的管理目标。
（5）传统的爆破扬尘控制措施能够有效防止爆破飞溅物向四周飞溅，对于离地高度不高的扬尘可以进行有效控制；塔吊喷淋系统将突破“第一道防线”的扬尘进行“空中拦截”，综合达到较好的降尘效果。
4、结束语
塔吊喷淋系统因其取材方便、安装简便、操作简单而被广泛应用于各在建工地。通过塔吊大臂对施工现场的全方位覆盖，利用安装在大臂上的喷头对基坑内支撑爆破区域进行喷洒水雾，增加爆破区域空气湿度，再辅以传统爆破扬尘控制，降尘速度快，较短的时间内即可达到很好的降尘效果。既经济又环保，符合绿色施工管理目标。
参考文献
[1]葛明星.深基坑支撑形式研究［J］.建筑工程技术与设计，2016：1974
[2]葛世友.高压喷雾湿式纤维栅除尘技术研究及应用［D］.北京：北京科技大学，2007：5-6
[3]王栋，张睿.利用塔吊进行高空喷淋在混凝土养护中的应用［J］.绿色施工，38（8）：1146-1148
[4]宋世飞.塔吊喷淋降尘系统在建筑施工中的应用［J］.科技与创新，2017（1）：159-160
论文作者:郑毛涛,孙亚洲,郭洪波
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第26期
论文发表时间:2018/2/2
标签：塔吊论文; 扬尘论文; 输水管论文; 基坑论文; 喷淋论文; 喷头论文; 系统论文; 《建筑学研究前沿》2017年第26期论文;