某研究所新建一幢科研樓,為框架剪力墻結構,占地面積1596平方米,總建筑面積21514平方米,建筑物總高度57.45米。具體的工程概況見表1所示。
2 施工臨時用水設置思路
本工程采用施工、生活和消防合一的供水方式,利用建筑物西南角甲方提供的原有上水管作為施工現場臨時用水水源,在擬建建筑物西側臨近塔吊處設置一座臨時水泵房,內設水箱,水箱的儲水容積為30m3,內設DN100浮球閥,用來自動控制儲水高度;水箱在出口處設一臺高壓水泵,高壓水泵的控制采用手動控制系統并通過DN100的焊接鋼管輸送到施工現場各個用水點。水管連接采用焊接方法,干管及支管埋入土中的深度為800mm,隨工程進度隔層設置一個消火栓(三層以下不設置消火栓),且二層以上每層設一DN20截止閥,保證施工生產、生活及消防用水。
3 施工臨時用水設計
3.1 施工臨時用水量的計算 本工程施工現場的臨時用水主要由生產用水、機械用水、生活用水等組成,把幾部分的用水量之和與消防用水量對比,最后合理確定施工總用水量。
①施工現場生產用水量:q1=K1ΣQ1N1/(T1t)×K2/(8×3600);
②施工現場機械用水量:q2=K1ΣQ2N2×K3/(8×3600);
③施工現場生活用水量:q3=P1N3K4/(t×8×3600);
④生活區生活用水量:q4=P2N4K5/(24×3600)。
式中,K為用水安全系數或不平衡系數;N為用水定額;Q為施工面積或機械數量;N為人數。參考相關手冊及本工程的實際情況,K1=1.1,T1=365,t=2,K2=1.5,Q2=1,N2=250,K3=2; P1=600,N3=40,K4=1.4,P2=300,N4=120,K5=2.5。其中N1及Q1的取值見表2。
經計算得:q1=(11671.2×400+1542.8×250+21514.36×190+262.3×300)/(365×2)×1.5/(8×3600)=0.724L/S
q2=1.1×1×250×2/(8×3600)=0.02L/S
q3=600×40×1.4/(2×8×3600)=0.6L/S
q4=300×120×2.5/(24×3600)=1.04L/S
⑤施工消防用水量。本工程施工現場面積接近8000平方米,在5公頃之內,依據現場消防用水量定額,按同時發生兩次火災計算,取q5=10L/S。
⑥施工現場總用水量:q=q1+q2+q3+q4=0.724+0.02+0.6+1.04=2.384L/S 3.2 干管的布置及管徑選擇 本工程考慮在該建筑物西側中部挑檐板外側設給水立管,與頂板邊梁連接固定。當生產消防水管D在100~300mm之間時,正常流速v取1.4m/s,則干管直徑:
d=[4Q/(1000πv)]1/2=[4×11/(1000×3.14×1.4)]1/2=0.1m
因此,選用外徑114mm,內徑106mm,大于100mm的DN100焊接鋼管做干管,進而在一定程度上滿足設計要求。
3.3 消火栓的布置 將口徑為65mm消火栓焊接在給水系統的立管上,同時將消防半徑控制在60m。消火栓股數和水槍噴嘴口徑分別為2股、19mm,同時選用三節,每節長20m,口徑為65mm的帆布水龍帶。通常情況下,在現場的周圍布置五處地下消火栓,即可滿足相應的消防要求,在地下室,以及地上3層不需要設置消火栓口,在4~13層之間,每隔一層需要設置消火栓口,進而在一定程度滿足消防保護需要,同時減少滅火器的配置,栓口距地高度設置為120cm,栓口向外,出水方向與墻面垂直。
3.4 生產、生活用水設施 采用DN20鋼管焊接給水系統支管,在高度方面,距樓層面90cm,通過支管提供生產用水,閥門高度設置為90cm,各用水點的用水需要通過塑料水管滿足。通過水箱的水平干管接出DN20的支管,進而滿足施工現場生活用水的需要,施工現場的生活用水主要包括:職工食堂用水、民工食堂用水、民工生活區用水,以及生活飲用水等,通常情況下,支管埋地深度為800mm。
3.5 臨時用水管道的保溫 冬季進行施工時,由于溫度較低,需要對給水系統的干管、支管、蓄水池等進行保溫,進而在一定程度上滿足正常的消防、生產及生活用水。采用阻燃巖棉管外纏玻璃絲布對干管及支管進行保溫處理。采用阻燃巖棉被對蓄水池側壁及蓋板進行保溫處理,用回填土將保溫材料外壓實。
4 施工臨時用水管道安裝
本工程施工臨時給水系統一律采用UPVC管,管件套接采用粘接技術,粘接前先將粘接部位用刮刀將管材表面刮掉并用砂紙磨光,然后將聚氯乙烯母粒、四氫呋喃和環己酮按5:45:50的比例配成粘接劑,均勻涂抹在兩粘接材的表面,待表面溶融后再將管道用力插入管件,使粘接表面緊密配合至粘接劑擠出為宜,連接過程中要保持管道相對穩定,粘接劑固化之前管道不得受力或振動。
由于工地處于城市中心,對排水系統的設置要求較高。現場設計臨時排水沉淀池和排水管網。排水沉淀池在場地的東北角,用PE管與沉淀池連通,泵車沖洗、雨水等均通過PE管排至沉淀池。PE管采用熱熔連接,直接在溝槽上進行焊接。熱熔連接加熱的時間和溫度應符合管材、管件生產廠的規定。連接管道前,需要在機架上進行固定,取下銑刀,閉合卡具,銑削管子的端面,當切削連續進行時,退出卡具,對管子兩端的間隙進行檢查。合格的焊縫應有兩翻邊,焊道翻卷的管外圓周上,兩翻邊的形狀、大小均勻一致,無氣孔、鼓泡和裂紋,兩翻邊之間的縫隙根部不低于所焊管子的表面。
5 結語
目前隨著建筑物不斷向高層、超高層方向發展,建設工期在相應增加。合理的施工臨時用水的設計是十分必要的。施工臨時給排水工程不僅要滿足施工生產、生活和消防的用水需求,而且必須做到操作更簡單,運行與維護成本更低,以滿足建筑業綠色施工的需求,創造更多的經濟效益。
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