淺談城市軌道交通施工灑水降塵控制措施研究

摘要：城市軌道交通建設(shè)工程施工揚(yáng)塵污染已成為城市大氣污染的重要源頭之一。以南京至句容城際軌道交通工程為例，本文分析闡述了不同施工階段的施工揚(yáng)塵來(lái)源及現(xiàn)行的揚(yáng)塵控制措施，主要為材料覆蓋、設(shè)置圍擋、路面硬化、灑水、運(yùn)輸車輛清洗、加強(qiáng)監(jiān)測(cè)等，其中灑水降塵為典型有效且操作性強(qiáng)的施工揚(yáng)塵防治措施。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的方式，研究了不同灑水方式下的降塵效果，并提出了不同施工工序下，灑水方式的選取，以期達(dá)到更好的降塵效果。關(guān)鍵詞：城市軌道交通；施工揚(yáng)塵；灑水抑塵；控制措施0引言隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、城市化進(jìn)程的推進(jìn)，城市公共設(shè)施等基礎(chǔ)建設(shè)正不斷加快，各地城市軌道交通建設(shè)得到了極大的發(fā)展。同時(shí)，由于城市軌道交通建設(shè)主要集中在城市建成區(qū)，并且城市軌道交通施工工程不是一個(gè)單項(xiàng)工程，而是一項(xiàng)環(huán)節(jié)復(fù)雜、工程龐大、時(shí)間跨度大、路線較長(zhǎng)的綜合性工程。建設(shè)期的施工揚(yáng)塵污染現(xiàn)已成為城市大氣污染的重要源頭之一。因此，在城市軌道施工過(guò)程中采用有效的揚(yáng)塵控制措施降低施工揚(yáng)塵成為施工建設(shè)中的重要任務(wù)。1

城市軌道施工揚(yáng)塵來(lái)源施工揚(yáng)塵為無(wú)組織排放狀態(tài)，主要來(lái)源有現(xiàn)場(chǎng)車輛、施工機(jī)械、施工物料露天堆放或裸露場(chǎng)地、風(fēng)力及人為活動(dòng)引起施工現(xiàn)場(chǎng)的揚(yáng)塵排放，以及現(xiàn)場(chǎng)施工機(jī)械的尾氣排放等，主要成分有沙子、水泥、黃土等粒徑小、質(zhì)量輕，在大氣中漂浮的顆粒物。不同施工階段的施工工地，施工揚(yáng)塵的主要來(lái)源可能存在差異。本文選取南京至句容城際軌道交通工程的施工工地，分別從主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工、車站主體基坑開(kāi)挖施工、車站主體結(jié)構(gòu)施工、車站附屬結(jié)構(gòu)施工和盾構(gòu)施工五個(gè)施工階段進(jìn)行調(diào)查，結(jié)合城市軌道工程不同施工階段及使用的施工機(jī)械的情況，對(duì)施工揚(yáng)塵來(lái)源進(jìn)行分析。南京至句容城際軌道交通工程施工工地?fù)P塵污染主要來(lái)源于車站主體基坑開(kāi)挖、區(qū)間明挖段和區(qū)間盾構(gòu)施工、主體維護(hù)結(jié)構(gòu)土方開(kāi)挖；施工場(chǎng)地土方臨時(shí)堆放；土方回填及土方外運(yùn)；施工期間具有粉塵逸散的物料、鉆孔灌注樁泥漿流淌在廠區(qū)風(fēng)干造成的揚(yáng)塵等。具體結(jié)果見(jiàn)表1。表1城市軌道交通工程施工揚(yáng)塵來(lái)源說(shuō)明Tab.1Descriptionofdustsourcesinurbanrailtransitconstruction2

城市軌道交通施工工地的施工揚(yáng)塵控制措施大量研究表明，施工揚(yáng)塵控制措施應(yīng)主要集中在減少施工現(xiàn)場(chǎng)的揚(yáng)塵源；增加揚(yáng)塵源顆粒物含水率，加速揚(yáng)塵的沉降等方面。為貫徹落實(shí)打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的要求，改善城市空氣質(zhì)量和人居環(huán)境，全國(guó)各地相繼開(kāi)展建筑工地施工揚(yáng)塵專項(xiàng)整治，提高建筑工地文明施工管理水平。目前各城市軌道交通工程施工工地現(xiàn)行的揚(yáng)塵控制措施主要集中在起塵控制階段。在施工工地四周設(shè)置硬質(zhì)圍擋，目前硬質(zhì)圍擋多為彩鋼或PVC圍擋。若施工工地臨近城市主干道，則硬質(zhì)圍擋結(jié)構(gòu)高度不應(yīng)低于2.5m，若施工工地臨近一般城市道路，則硬質(zhì)圍擋結(jié)構(gòu)高度不應(yīng)低于1.8m。并在車站基坑開(kāi)挖過(guò)程中設(shè)置全密閉圍擋。針對(duì)施工場(chǎng)區(qū)內(nèi)土方臨時(shí)堆放、空地或其他易產(chǎn)生揚(yáng)塵的砂石料，使用抑塵網(wǎng)進(jìn)行覆蓋，并依據(jù)不同的遮蓋對(duì)象和存放時(shí)間，選取不同密度和降解速率的抑塵網(wǎng)進(jìn)行覆蓋。并在施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)的出入口道路、施工區(qū)域內(nèi)的主要道路、辦公區(qū)、生活區(qū)、材料倉(cāng)庫(kù)及加工區(qū)內(nèi)的廠區(qū)道路進(jìn)行硬化處理。工地出入口設(shè)置運(yùn)輸車輛清洗平臺(tái)，對(duì)進(jìn)出施工工地的車輛進(jìn)行清洗，嚴(yán)禁各類運(yùn)輸車輛帶土帶泥上路。此外，施工場(chǎng)地四周安置場(chǎng)界噴淋裝置、并配備人員對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行不定時(shí)的灑水；廠界安置在線監(jiān)控裝置，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，采取降塵措施等，詳見(jiàn)圖1。圖1施工揚(yáng)塵控制措施Fig.1Constructiondustcontrolmeasures3

灑水降塵措施效果研究3.1

不同灑水方式降塵措施通過(guò)對(duì)南京至句容城際軌道交通工程施工工地?fù)P塵防治措施實(shí)地調(diào)查，了解到灑水是各施工工地典型有效的操作性強(qiáng)的施工揚(yáng)塵防治措施。灑水抑塵在施工過(guò)程中取材方便，使用靈活方便，隨著科技的發(fā)展，灑水抑塵技術(shù)已由原來(lái)傳統(tǒng)的人工、灑水車噴灑方式，發(fā)展為噴淋灑水和霧炮灑水等新型的灑水方式。傳統(tǒng)的人工及灑水車灑水，有一定的局限性，夏季由于氣溫較高，水分蒸發(fā)得快，灑水抑塵維持效果的周期比較短；冬季氣溫較低，水很容易結(jié)冰；并且對(duì)水資源也是一種浪費(fèi)，還容易造成施工場(chǎng)地泥濘等現(xiàn)象。新型的噴淋灑水和霧炮灑水是超高壓微霧降塵，通過(guò)高壓將水以微細(xì)水霧的形式噴射到空中附著空氣中的揚(yáng)塵顆粒，使揚(yáng)塵顆粒與水霧聚集成團(tuán)，達(dá)到一定重量后降落到地面，達(dá)到降塵的效果。同時(shí)，由于細(xì)小的水霧的蒸發(fā)吸收大量的熱量，還可以很好起到空氣降溫的效果。此外，目前施工工地均安裝智慧在線平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)場(chǎng)界噴淋裝置和移動(dòng)霧炮機(jī)與在線監(jiān)控裝置聯(lián)動(dòng)。當(dāng)環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)揚(yáng)塵數(shù)值超過(guò)設(shè)定閾值即揚(yáng)塵超標(biāo)時(shí)，系統(tǒng)中控臺(tái)會(huì)發(fā)出指令，噴淋系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)反饋?zhàn)詣?dòng)開(kāi)啟一處或者多處噴淋、霧炮系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行霧化噴淋降塵措施，當(dāng)揚(yáng)塵值達(dá)到設(shè)定下限值時(shí)自動(dòng)關(guān)閉噴淋、霧炮系統(tǒng)。不僅能夠高效實(shí)現(xiàn)降塵處理，也能夠有效節(jié)約水資源。3.2

不同灑水方式的效果為了了解灑水降塵措施的效果，選取了南京至句容城際軌道交通工程01標(biāo)二工區(qū)工地作為研究對(duì)象，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)灑水降塵措施的效果進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，并結(jié)合智慧工地自動(dòng)監(jiān)測(cè)平臺(tái)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)研究。（1）現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)分別對(duì)該工區(qū)的灑水車、廠界噴淋、霧炮機(jī)3種降塵措施，采取前后一小時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)空氣中揚(yáng)塵（PM10）平均濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，獲得施工現(xiàn)場(chǎng)灑水前后1小時(shí)施工現(xiàn)場(chǎng)大氣中揚(yáng)塵（PM10）平均濃度，以此評(píng)價(jià)灑水措施對(duì)施工揚(yáng)塵的防治效果。監(jiān)測(cè)工況：在土方、施工材料運(yùn)輸車輛進(jìn)出工地前后采用灑水車降塵；廠區(qū)內(nèi)吊機(jī)作業(yè)、鋼結(jié)構(gòu)加工時(shí)采用霧炮降塵；取土場(chǎng)日常出現(xiàn)飄土采取場(chǎng)界噴淋；并分別于采取各種降塵措施前后一小時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)結(jié)果情況見(jiàn)表2。表2施工現(xiàn)場(chǎng)降塵措施前后現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)PM10防治效率Tab.2On-sitemonitoringofPM10preventionandcontrol

efficiencybeforeandafterdustreductionmeasuresin

constructionsite（2）施工工地在線監(jiān)測(cè)選取麒麟鎮(zhèn)站、龍山山隧道、馬群站3個(gè)工區(qū)在線監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，記錄揚(yáng)塵最大值，觸發(fā)預(yù)警裝置后，采取相應(yīng)的降塵措施，記錄采取措施1小時(shí)后的結(jié)果，具體見(jiàn)表3。表3施工工地在線監(jiān)控降塵措施前后現(xiàn)場(chǎng)PM10防治效率Tab.3On-linemonitoringofPM10preventionandcontrolefficiency

inconstructionsitebeforeandafterdustreductionmeasures根據(jù)上述分析結(jié)果，各施工工區(qū)現(xiàn)有的3種降塵方式中，霧炮機(jī)的降塵效率最高，高達(dá)85%以上，灑水車的降塵效率稍微低一些，在75%以上，場(chǎng)界噴淋降塵效果最低，在70%左右。各施工場(chǎng)區(qū)現(xiàn)有的灑水降塵措施均可以有效降低施工現(xiàn)場(chǎng)揚(yáng)塵排放。未對(duì)周圍大氣環(huán)境質(zhì)量造成影響，現(xiàn)行采取的灑水車、霧炮機(jī)、廠界噴淋的揚(yáng)塵控制措施對(duì)施工揚(yáng)塵具有較好的控制效果。3.3

不同施工情況下對(duì)灑水方式的選擇不同施工階段的施工工地，根據(jù)其施工揚(yáng)塵的主要來(lái)源，選取不同的灑水抑塵措施，可以更好地發(fā)揮其效益。（1）在場(chǎng)地平整、基坑開(kāi)挖、回填等大型土石方工程施工時(shí)和樁基基礎(chǔ)施工時(shí)，在施工過(guò)程中會(huì)在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量的揚(yáng)塵。對(duì)上述工序施工時(shí)及間斷性的塵源，建議采用移動(dòng)霧炮機(jī)進(jìn)行灑水降塵。（2）場(chǎng)區(qū)內(nèi)臨時(shí)堆土場(chǎng)等連續(xù)性塵源，產(chǎn)生點(diǎn)多，涉及面大時(shí)，建議采用場(chǎng)界噴淋裝置，確保不對(duì)施工場(chǎng)界外部空氣環(huán)境造成影響。（3）在渣土外運(yùn)后及材料運(yùn)輸卸載后，建議采用灑水車對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行灑水降塵，灑水車并能沖洗場(chǎng)地，保持場(chǎng)地的清潔。

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結(jié)論

城市軌道交通建設(shè)工程在施工過(guò)程中，由于單項(xiàng)工程工序各不相同及單項(xiàng)工程的工程內(nèi)容不同，其產(chǎn)生的施工揚(yáng)塵的來(lái)源也有很