基于塔吊高空喷淋降尘系统施工工法(文本)

编制单位：江苏龙坤集团有限公司

主要执笔人：吴前昌、刘文忠、丁志清、佴小彬、李有富

1 前言

随着城市建设的加快，建筑工地扬尘已成为环境污染的重要元凶。为了有效进行建筑施工过程中的扬尘控制，江苏龙坤集团有限公司组织技术人员研发再实践，自制高空喷淋降尘系统并成功应用到建筑施工过程中，效果好，成本低，覆盖面广，受到了主管部门的一致认可，其中部分工程荣获了省级建筑文明工地。在高空喷淋降尘系统使用中，我公司不断总结和优化，并申报中华人民共和国国家和知识产权局实用新型专利《一种塔吊高空喷淋降尘系统》（专利号：201420547966.2），通过不断改进、创新、提炼形成了一种成熟的降尘系统，取得了良好的经济效益和社会效益，最终编写了本工法。

2 工法特点

2.1 高空喷淋降尘系统主立管附着于塔式起重机塔身内侧，立管顶部横向主管架设于起重臂底部，设多个喷头，依靠塔吊旋转使喷淋雾状降尘面积覆盖整个塔吊旋转半径范围内工作面广，可对空气中扬尘重点部位进行加强型喷雾洒水降尘。特别是在基坑土方开挖过程中，使用高空喷淋降尘能有效提高降尘效果，还城市洁净的蓝天。

2.2 高空喷淋降尘系统取材方便、安装简捷、成本低、施工速度快、节约用水、省工省力，水源采用基坑开挖时轻型井点降水或管井降水的外排水注入水箱，流量不足部分用自来水补充，节约水资源。

2.3 起重臂靠塔吊塔身部位配备小射程喷头（非旋转散射式喷头），选择可调角度的喷嘴，避免射入塔吊塔身配电箱而引发漏电断电现象。起重臂中部和端部配备中等射程旋转式喷头，喷洒均匀度高，水雾喷射中形成重力沉降、拦截捕获空气中粉尘，达到降低空气中粉尘含量。

2.4 本喷淋系统可随塔吊升高直接增加供水立管长度，横向管及喷头不需拆除，只需拆除卡箍式可曲饶橡胶接头下端法兰，根据塔吊升高高度增加供水管长度并与卡箍式可曲饶橡胶接头（补偿曲饶接头）连接、加高方便、拆卸灵活。

采用可曲饶橡胶弯头及接头安装维修方便。重量轻、弹性好，安装时可克服横向轴向、角向位移及管道不同心的，补偿塔吊大臂旋转产生的位移，工作状态下降低噪音传递、吸振力强。

2.5 喷淋降尘系统包含蓄水箱、高压水泵、配电箱、竖向供水管、可曲饶橡胶弯头、接头、横向管三通管件、喷头。蓄水箱进水采用双进水式：①使用基坑降水设备抽取的地下水汇集入水箱，在水箱另侧设溢水口，喷淋降尘系统非工作状态下溢入市政雨水排水管；②进水口为自来水输入，设浮球开关，系统工作水位下降时自动供水，系统停止时水位上升供水自动关闭。

2.6 当工地发生可见轻度污染时打开喷水系统，并在塔吊旋转范围内进行全方位、零死角高空雾状喷水。

塔吊为工地的至高点，臂长约50米，开机喷雾有效范围为净面积大于7850m2，可覆盖工地重要的粉尘污染源，对重点部位塔机缓慢转动，重点喷雾降尘，使基坑、道路处于潮湿状态，抑制扬尘产生，并保持工地粉尘不向工地围档外扩散，达到降尘目的。

3 适用范围

本工法适用于所有已安装塔吊的建筑工程，特别适用二十层或60m以下工程高度范围。对于60m以上高层建筑采用本喷淋降尘系统时，应考虑再安装二级水箱、高压水泵等设施设备。

4 工艺原理

本喷淋系统包含附着于塔式起重机塔身的垂直管道、附着于起重臂上的水平供水管、蓄水水箱、给水系统、控制配电箱、高压水泵、管件、喷头等，采用双进水模式、基坑开挖过程中采用井点降水或管井降水外排水进入水箱给水，流量不足部分用自来水补充，在蓄水池上安装进水浮球控制阀门，另端设溢水口，水位标高低于蓄水箱200mm，水箱上部（或位于塔吊附近）安装适合于供水扬尘高度的高压水泵，通过立管进入水平管高压供水，由喷头向下喷洒雾状水，建筑工地的粉尘为在空气中浮游的固体微粒，高压喷雾降尘是一种效果较理想、成本较低廉的降尘方式，系统工作介质是水，在系统运行过程中，液态水从常压状态，经加压管路至雾化喷嘴，将液态水雾化，水雾运动与尘埃粒子产生惯性碰撞、重力沉降、拦截捕尘与扩散捕集相结合达到降尘目的，喷嘴布置在塔式起重机起重臂上、高度适宜、喷雾倾角大，工作时将塔机旋转，起重臂水平方向每隔约3米设一喷嘴，共设14-16个喷嘴为宜，可对直径100米以内的范围全覆盖，取得喷雾降尘的效果。

蓄水箱为钢板焊接制作无顶盖式，埋入地下，在基础开挖阶段采用轻型井点降水或管井降水外排水汇入蓄水箱，自来水供水为补偿式供水，优先使用基坑降水的外排水。

5 施工工艺流程及操作要点

5.1 工艺流程：

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5.2 操作要点

5.2.1 施工准备

5.2.1.1 材料设备采购入库，相应施工机具准备到位。

5.2.1.2 组织施工人员熟悉工艺流程、安装要领，进行技术安全交底，提供作业指导书。

5.2.1.3、材料验收：检查产品合格证、出厂检验报告、进行外观检查；

5.2.1.4、操作人员持证上岗；

5.2.2、安装蓄水箱；

蓄水箱，铁板焊制，规格：1500*1500*1500㎜，铁板厚度3㎜，无顶盖。安装位于塔式起重机附近，由项目负责人统一规划埋置深度；顶面高于自然地面150㎜，由起重工锚固钢丝绳，信号工统一指挥，塔吊吊运就位，安装时应保持箱体水平，开挖基坑应底面平实。

5.2.3系统安装

5.2.3.1水箱给水、浮球阀安装

a、进水口应高于液位控制线，进水管进入蓄水箱后下弯，再转为水平，连接浮球阀；

b、溢水口高度应控制调整好，否则将影响浮球阀灵敏度。

5.2.3.2高压水泵安装于水箱支架上，或根据实际情况安放于塔吊附近；

5.2.3.3水泵进入立管处安装压力表及止回阀；

5.2.3.4供水立管、水平管安装

供水管材采用聚乙烯（PE）管，规格￠32。连接方式：热熔连接。

（1）作业环境：6级风以上停止作业，热熔时室外气温不低于—5℃。

（2）管材切割：管材切割应采用专用切割刀或切管工具，切割断面应平整、光滑、无毛刺，并垂直于管轴线。

（3）管道连接：热熔连接。

热熔连接工具的温度控制应精确，加热面温度分布应均匀，加热面结构符合焊接工艺要求。热熔连接前、后应使用洁净棉布擦净加热面上的污物。

热熔连接加热时间、加热温度和施加的压力以及保压、冷却时间，应符合热熔连接工具生产企业和聚乙烯管材、管件以及管道附件生产企业的规定。连接时需要确保无应力连接。在保压、冷却期间不得移动连接件或在连接件上施加任何外力。

（4）热熔连接注意事项

a.两待连接件的连接端应伸出焊机夹具一定自由长度，并校直两对应的待连接件，使其在同一轴线上。错边不宜大于壁厚的10%。

b.管材、管件以及管道附件连接面上的污物应使用洁净棉布擦净，并铣削连接面，使其与轴线垂直。

c.待连接件的段面应使用热熔对接连接工具加热。

d.加热完毕，待连接件应迅速脱离加热工具，检查待连接件的加热面熔化的均匀性和是否有损伤。然后，用均匀外力使连接面完全接触，并翻边形成均匀一致的凸缘，凸缘的高度和宽度应符合有关规定。

e.焊接时，每一个焊口应当有详细的焊接原始记录，焊接原始记录至少应当包括环境温度、焊工代码、焊口编号、管道规格类型、焊接压力、拖动压力、增压时间、加热板温度、切换时间、吸热时间、冷却时间等。

f.聚乙烯（PE）给水管道热熔对接用采用同厂家、同材质、同牌号的管材与管材，管材与管件之间，管件与管件之间连接；不同SDR系列的聚乙烯管材不宜采用热熔对接连接。

（5）焊接质量检测

外观检查；卷边应均匀、圆滑、饱满，两边卷边尺寸相近；焊缝平滑对称，卷边的高度、翻边的任一边高度差不大于0.1＜它的壁厚；切下的翻边不存在未融合、缺口、孔洞等缺陷，切边的管端错边不超过壁厚的10%。

5.2.3.5喷头安装：从塔吊身开始计算，每间隔3米设一正三通，出口向下，喷头安装于出口处。共设14-16个喷头，塔吊根部设一只非旋转式小射程喷头，其余均为中等射程旋转喷头。

5.2.3.6供水立管与横管安装时为90度直角弯头，为防止塔式起重机旋转扭曲该部位，首先安装卡箍式可曲饶橡胶接头，上部安装90度直角可曲饶橡胶弯头，对于立管与水平管可补偿位移，直角可曲饶橡胶弯头及卡箍式接头。

5.2.4 系统调试

5.2.4.1 系统调试前具备以下条件

（1）供水正常，浮球阀工作灵敏，基础施工时优先使用轻型井点降水或管井降水的外排水引入，当高压水泵工作时引入降水外排水进入水箱不能满足水泵工作流量时自动启动浮球阀补偿供应自来水。

（2）水泵电源控制箱已安装完毕。

（3）止回阀工作正常。

（4）压力表指示灵敏。

（5）热熔焊接部位连接可靠、无渗漏。

（6）供水立管及横管与塔式起重机塔身、起重臂连接牢固，在开机时强大压力下无明显晃动。

（7）技术人员及工作人员就位、各司其职、做好调试记录。

5.2.4.2 系统调试

启动电箱开关、检查水泵运转、记录压力表压力、观察喷淋头喷水方向、工作是否正常、能否喷出雾状水系，试验30分钟验收合格。

如不能正常工作，检查原因，整改再调试直到验收合格。

5.2.5 劳动力组织见表1

劳动力组织情况表表1 编号工种所需人数备注

1 系统指挥工 1

2 电工 2

3 水工 3

4 塔吊操作工 1

5 吊装工 2

6 材料与设备

6.1 施工工具

主要施工工具见表2

主要施工工具一览表表2

编号机具名称规格型号单位数量备注

1 PE管热熔焊机SHBDS200-63 台 1 管材连接

2 扳手380mm 只 2 活动式

3 水压试验机HTX-7300 台 1 便携式

4 PE管切割刀丝杠螺纹手持式台 1 手动工具

5 焊缝外观检验尺把 2

6.2 材料设备投入

主要材料见表3

主要材料、设备投入一览表表3

编号材料机具名称规格单位数量备注

1 PE管￠3

2 m 80m 60m高度以内

2 喷头小射程只 1 用于塔式起重机

根部

3 喷头中射程只15 根据臂长

4 卡箍式可曲饶接头GJQ(x)-KG 只 2 安装于立管下侧

5 90°可曲饶弯头WTX-32 只 1 用于垂直管与水平管连接

6 PE管热熔焊机SHBDS200-63 台 1 PE管连接

7 高压水泵DL32-4-115 台 1 增压供水

8 水箱1500*1500*1500 只 1 蓄水（钢板焊接）

9 止回阀HC32-X 只 1

10 浮球阀XH-8005（32）只 1 水箱水位控制

11 压力表Y型只 112 配电箱开关箱只 1

7 质量控制

7.1 PE管材焊缝质量控制标准

7.1.1 焊缝外观质量检查

检查方法：焊缝尺；目测

7.1.2 检查项目：

翻边平滑、均匀、对称

环的宽度B=0.35～0.45s

环的高度H=0.2～0.25s

环的高度b=0.1～0.2s

错口量﹤0.1s

s---为PE管壁厚

7.1.3 合格判定标准：外观检查符合以上要求后，按焊口的10%翻边切边检查：端面质密均匀无孔洞，可判定所有焊缝合格。

7.2 质量保证措施

7.2.1 建立质量保证体系和岗位责任制，完善质量管理制度，明确分工职责，落实到人，保证体系高效运转。

7.2.2 对喷淋降尘系统实施事前、事中、事后的全过程控制；对施工过程中的人机料法环五大要素的保证措施进行明确和落实。

7.2.3 注意施工作业环境，大风、雨雪天气禁止热熔焊接施工，保证焊接施工质量，尽量减少焊接返修。

7.2.4 采用热熔机等先进焊接设备时，选派技术过硬的焊工，严格执行《作业指导书》规定的焊接工艺参数及焊接流程，保证焊缝质量和减小焊接变形。

7.2.5 本喷淋降尘系统安装完毕后，应进行试验工作，出现水压不足、管道接头渗水、多级泵异常声音，应暂时运行，排查原因直至检修合格为止。

7.2.6 对喷淋系统运行的情况，包括开机时间、浮球阀供水情况、用水量、耗电量、喷头工作状况等进行详细记录存档，并及时根据数据进行分析，对水压进行观察，喷淋效果进行记录，喷头角度随时调整，为进一步改进管理和监测系统运行状况提供依据。

通过测试，对系统的喷洒均匀度、用水量进行评估，及时修正，为提高今后的喷淋降尘系统设计提供依据。

8 安全措施

8.1 施工前召开班前安全会，做好三级安全教育和安全交底。

8.2 施工机电应有专人负责保养、维修和看管，施工现场临时用电严格按《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005的有关规定执行，按GN-S系统设置，三级配电，二级保护设置。电缆线采用五芯电缆。

8.3 高空安装供水管时，操作工人应配戴安全带作业。

8.4 安排人员统一指挥。高空作业操作时，与地面人员沟通使用对讲机。严禁工人施工前饮酒。

8.5 严禁在晚间和大风、雨雪天气安装。

8.6 现场配备好灭火器等消防器材。

8.7 特殊工种持证上岗，各工种掌握安全操作规程。

8.8 安装时，实行领导带班制度，建立运行时巡查制度。

8.9 焊接设备应做好防雨措施，控制电箱设立安全警示标识。控制电箱由电工专门管理。

8.10 喷淋降尘系统出现异常情况，巡查人员或施工工人应立即报告项目经理部。

8.11 蓄水箱四周设围栏防护，并悬挂安全警示标识。

9 职业健康与环保措施

9.1 从机电设备选择上，在满足生产需要的前提下，尽量避免选用废气排放大、噪声大等污染较重的设备机具。

9.2 施工过程中固体垃圾统一回收后外运，严禁随意排放。

9.3 机电设备进行日常保养，确保设备处于完好状态，避免使用时设备损坏、产生意外漏油、污染现场。

9.4 严禁在现场焚烧废弃物。

9.5 对施工工人进行定期体检。

9.6 在工人施工作业前，项目部应发放检查防护用品使用。

10 效益分析

经测算，一套喷淋降尘系统一次性投入约需9000元（60m高度以内）。而购置一辆洒水车一次性投入大，加之人工费，折算摊销后每年就达数万元之多。

本喷淋降尘系统一次性投资，部分材料和设备可以周转使用，经济效益明显。而且运行过程中，基本无需花费人工。本系统投入比使用洒水车、传统人工洒水降尘相比，直接降低了工程造价。以一年测算，比使用洒水车降低成本80%；比传统人工洒水降低70%。

10.1 社会效益和环保效益

建筑施工扬尘是城市环境污染的重要元凶之一，各地主管部门正狠抓扬尘整治，扬尘污染整治已刻不容缓。“基于塔吊高空喷淋降尘系统”的应用，利用塔吊作为本工程的至高点，利用吊运臂旋转可以实现全方位、多角度的喷淋降“雨”，对扬尘控制起到了重要实效。

我公司先后在方正大厦综合楼等多个工程应用实践，同时不断优化、改进得到了主管部门的认可，部分工地还被评为省级文明工地。

10.2 技术效益

本工法的实际应用开发，解决了工程实际难题，应用性大、推广价值高，我们将不断积累总结，继续技术攻关，为建筑施工过程环保施工积累经验。

11 应用实例

基于塔吊高空喷淋降尘系统先后在我公司方正大厦综合楼等工程进行工程应用，现介绍如下：

11.1 应用案例一：

方正大厦综合楼工程位于扬州市江都区舜天路，单体建筑面积40817平方米，22层，地下1层。在开工前塔吊安装前，即策划安装本喷淋降尘系统，塔吊安装完毕后，本系统同时及时安装到位，塔吊为QTZ63型号。在施工过程中有效地降低了扬尘，特别是基坑开挖过程中“空中降雨”，得到了主管部门的认可，该工程位于扬州市江都区重要城市道路（舜天路）一侧，提升了建筑文明施工形象。

11.2 应用实例二：

淮安如意里小区2、14、15＃楼工程，建筑面积24000平方米，位于淮安市楚州区，本工程安装了喷淋降尘系统后，取得了良好的经济效益和社会效益。本工程于2013年3月被江苏省住建厅评为江苏省建筑施工文明工地。

11.3 应用实例三：

江都区保安服务公司业务用房，单体建筑面积约8129平方米，5+1层框架结构，2013年3月起采用该工法，赢得了业主的高度评价。在该工地安装本系统一套，覆盖施工区域，全方位喷淋降尘。本工程2014.6荣获江苏省建筑施工文明工地，正积极申报“琼花杯”优质工程奖。