3.1. MỤC ĐÍCH DÙNG NƯỚC TRÊN CÔNG TRƯỜNG XÂY DỰNG
Trên công trường xây dựng, nước được dùng đẽ cung cấp cho nhu cầu sinh hoạt của công nhân ở lán trại, cũng như dùng để phục vụ cho thi công và chữa cháy.
Việc cấp nước chữa cháy cho công trường rất quan trọng, nhất là ở những nơi dễ nguy hiểm về cháy như : xưởng mộc, ván khuôn, kho v.v...
Nước dùng cho thi công sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau như : phục vụ cho công tác xây trát (trộn vữa, nhúng gạch, tưới tường, quét vôi); cho công tác bê tông (rửa đá dăm, sỏi, cát, trộn và tưới bê tông...); cho các loại máy móc thi cổng và công cụ vận chuyển khác nhau (làm nguội động cơ của các máy ép khí, máy đào đất, rửa ô tô, cung cấp cho các đầu máv xe lửa...). Ngoài ra nước còn phục vụ cho công tác như : sơn, cách thuỷ, nhào trộn đất sét cho các xương phụ...(gia công cáu kiện kim loại, các chi tiết bê tông cốt thép). Khi xây dựng lắp ghép càng phát triển thì số lượng nước dùng cho công trường càng giảm bớt đi. Lượng nước phục vụ cho thi công xác định phụ thuộc vào tiến độ, thời gian, đặc điểm và tính chất thi công (tập trung hay phân tán, lắp ghép hay đổ toàn khối v.v...)
Khi tính toán hệ thống cấp nước cho công trường, cần phải đảm bảo sao cho những lúc thi công dồn dập nhất vẫn có đủ nước dùng.
3.2. TIÊU CHUẨN DÙNG NƯỚC CHO CÔNG TRƯỜNG XÂY DỰNG
Tiêu chuẩn dùng nước trên công trường xây dựng theo nhu cầu và phụ thuộc vào thực tế.
Có thể tham khảo số liệu của các công trường có tính chất và quy mô tương tự.
Trong một số trường hợp tiêu chuẩn dùng nước cho từng loại công tác thi công có thể tham khảo bảng dưới đây (bảng 3.1).
Bảng 3.1. Lượng nước sơ bộ dùng cho thi công
Mục đích dùng nước | Đơn vị đo lường | Lưu lượng đơn vị (l) |
1 | 2 | 3 |
I- Công tác đất 1- Cho một máy đào đất chạy bằng hơi làm việc: Trong đất cát Trong đất sét Trong đất đá 2- Cho một máy đào đất chạy bằng động cơ đốt nóng bên trong làm việc |
lm3 đất nguyên thổ
lmáy/1 giờ |
9 - 17 16 - 30 35 - 60 10 - 15 |
II- Công tác bê tông và bê tông cốt thép 1- Rửa cuội sỏi và đá dăm Khi độ lớn trung bình, rửa bằng tay (trong máng) Khi độ bẩn nhiều Khi rửa bằng cơ giới (trong chậu rửa) 2- Rửa cát trong các chậu rửa cát 3- Rửa cát lẫn đá dăm, trung bình 4- Trộn bê tông cứng Trộn bê tông dẻo Trộn bê tông đúc Trộn bê tông nóng 5- Tưới bê tông và ván khuôn trong điều kiện khí hậu trung bình |
lm3/vật liệu rửa
lm3 bê tông
lm3bê tông trong ngày đêm |
1000 – 1500 2000 – 3000 500 – 1000 1250 – 1500 1500 – 2000 225 – 275 250 – 300 275 – 325 300 – 400 200 - 400 |
III- Công tác xây trát 1- Xây gạch bằng vữa xi măng kể cả trộn vữa và không tưới gạch 2- Xây vữa xi măng nóng 3- Tưới gạch xây 4- Xây đá hộc : bằng vữa xi măng bằng vữa tam hợp |
1000 viên gạch
1 m3 đá xây | 90 – 180 115 – 230 200 – 250 60 – 100 150 - 200 |
IV- Công tác vận chuyển bên trong 1. Trong gara ( để rửa và tu sửa ) - Ô tô du lịch - 1 ô tô vận tải - 1 máy kéo - 1 đầu máy xe lửa bánh rộng - 1 đầu máy xe lửa bánh hẹp - 1 mã lực |
1 ngày đêm
|
300 – 400 400 – 600 300-500 11000- 20000 4000 – 8000 50 - 60 |
V- Các trạm năng lượng tạm thời và khí nén Cung cấp cho các nồi hơi không ngưng tụ cho động cơ đốt trong ( đi – e – zen ) - Hệ thống cấp nước chạy thẳng - Hệ thống cấp nước chạy vòng - Cho các máy ép khí - Cho các máy ép khí |
lm2bề mặt đốt nóng trong 1 giờ 1 mã lực/1 giờ
lm2 không khí |
20-30
20-40 1 – 2 25 – 40 5 - 10 |
3.3. YÊU CẦU CHẤT LƯỢNG NUỚC
Tuỳ theo mục đích sử dụng nước mà chất lượng nước cung cấp cho công trường xây dựng có những yêu cầu khác nhau.
Nước dùng cho yêu cầu sinh hoạt (ăn, uống, rửa, tắm, giặt...) của công nhân ở lán trại hay trên công trường phải đảm bảo chất lượng như nước sinh hoạt ở thị xã, thị trấn.
Tuỳ theo mỗi loại công việc mà chất lượng nước có yêu cầu khác nhau: ví dụ nước dùng để trộn và tuới bê tông phải có độ pH < 4 và hàm lượng sunfat SO4 ≤ 1500mg/Ɩ. Nước dùng để trộn bê tổng phải có hàm lượng muối NaCl ≤ 35g/Ɩ và sunfat < 2,7g/Ɩ. Không cho phép dùng nước hồ ao bị nhiễm bẩn để trộn bê tông (vì nước thoát có chứa nhiều mỡ, dầu thảo mộc, axit...).
Nếu khả nghi chất lượng nguồn nước thì phải tiến hành thí nghiệm mẫu.
3.4. HỆ THỐNG CẤP NƯỚC TRÊN CÔNG TRUỜNG XÂY DỰNG
3.4.1. Nguồn cung cấp nước
Nguồn cung cấp nước cho công trường xây dựng hợp lí nhất là sử dụng hệ thống cấp nước của khu vực lân cận. Nếu lượng nước sẵn có không đầy đủ thì chỉ dùng cho sinh hoạt còn nước cho thi công có thể lấy ở một nguồn khác.
Nếu công trường nằm độc lập ta phải tìm nguồn nước cho thi công và sinh hoạt, trước hết là phải để ý đến nguồn nước ngầm. Nếu nước ngầm ít hoặc sâu quá, khó lấy, ta có thể sử dụng nguồn nước mặt ở gần công trường như nước sông. Có thể lợi dụng các hồ ao gần công trường làm nguồn nước dự trữ chữa cháy.
3.4.2. Hệ thống cấp nước
Hệ thống cấp nước trên công trường xây dựng thường chỉ dùng tạm thời trong thời gian thi công, sau này sẽ dỡ đi. Do dó, phải thiết kế sao cho chi phí xây dựng và quản lí tiết kiệm nhất.
Nếu trên khu vực công trường trong tương lai có hệ thống cấp nước, thì trước hết nên lợi dụng nó két hợp phục vụ thi công. Có thể xây dựng hoàn toàn hoặc một phần hệ thống cấp nước tương lai để dùng cho thi công. Làm như vậy đỡ tốn kém, giải phóng được mặt bằng, đảm bảo được nguyên tắc dưới trước trên sau. Nhưng vốn đầu tư đợt đầu nhiều, thời gian chuẩn bị khởi công kéo dài và phải có thiết kế cấp nước sẵn. Trên công trường người ta thường xây dựng một hệ thống cấp nước chung cho mọi đối tượng: sinh hoạt, thi công, chữa cháy... Tuy nhiên, trong những trường hợp đặc biệt có thể xây dựng các hệ thống cấp nước riêng (nhiều nguồn nước).
3.4.3. Các bộ phận của hệ thống cấp nước
Cũng như hệ thống cấp nước trong thành phố, xí nghiệp, hệ thống cấp nước cho công trường cần có đầy đủ các thành phần của nó: công trình thu nước, trạm làm sạch, trạm bơm, bể chửa, dài nước và hệ thống đường ống dẫn nước đến các nơi tiêu dùng.
Do chế độ tiêu thụ nước trên công trường thay đổi nhiều và phân tán, nên người ta thường xây dựng nhiều bể chứa nước nhỏ nằm rải rác trong các lán trại công nhân và các khu vực thi công. Các bể chứa nước này thường xây bằng gạch láng vữa xi măng. Nước chữa cháy có thể kết hợp để trong các bể chứa trên hoặc đào hố có đáy bằng đất sét, thành bằng đá dăm để dự trữ nước. Mỗi hố có dung tích bằng lượng nước chữa cháy trong 3 giờ và bán kính phục vụ từ 130 X- 250m.
Các đài nước tạm thời có thể làm bằng các thùng tôn đặt trên các giàn thép. Khi chất lượng nguồn nước xấu thì phải tiến hành làm sạch nước. Có thể xây các bể lắng lọc sơ bộ hoặc đánh phèn trong các bể chứa cho nước trong. Khi cần thiết có thể sử dụng các trạm làm sạch nước lưu động đem tới công trường.
Đường ống dẫn nước có thê đặt ngầm hoặc nổi trên mặt đất hay đặt trên các cầu vượt tạm thời. Cần chú ý nếu ống dặt nổi trên mặt đất thì sao cho ngắn, gọn, không gây cản trở trên mặt bằng thi công.
Ống dẫn nước có thể dùng ống thép, gang, cao su có khớp nối với nhau nhanh chóng. Dường kính ống căn cớ theo tính toán để chọn cho hợp lí.
Mạng lưới cấp nước cho công trường xây dựng thường dùng tạm thời trong thời gian thi công nên áp dụng kiểu cụt là hợp lí. Việc tính toán mạng lưới cấp nuức cho công trường xây dựng tương tự như tính toán mạng lưới cụt cấp nước ngoài nhà.
Bài ví dụ
Tính thuỷ lực mạng lưới cụt, cấp nước cho một công trường xây dựng. Các điểm lấy nước được xác định như trên SCT đồ (hình 3.1).
Hình 3.1. Sơ đồ cấp nước cho công trường xây dựng
Lán trại cho 500 công nhân, tiêu chuẩn dùng nước là 40Ɩ/người/ngày, trên công trường có 200 công nhân, tiêu chuẩn dùng nước 10Ɩ/người/kíp, tiêu chuẩn nước thi công dựa vào bố trí của hình vẽ lấy trong bảng 3.1.
Tính áp lực yêu cầu tại điểm đầu mạng lưới (điểm A) để đảm bảo áp lực tự do tại nơi lấy nước ở vị trí bất lợi nhất là l0m.
Bài giải:
1. Tìm lưu lượng tập trung tại các điểm lấy nước : 1, 2,3, 4, 5, 6 để thi công, sinh hoạt ở lán trại và công trường.
- Điểm 1 : Rửa 10 ô tô tải trong 1 ngày, mỗi ô tô cần 500 lít nước.
Vậy 10 ô tô sẽ cần : 500 x 10 = 5000 Ɩ/ngày = 0,06 Ɩ/s
- Điểm 2:
+ Xây gạch 50000 viên trong 1 ca (8 giờ):
1000 viên cần 150 lít nước, 50000 viên cần 5000/1000.150 = 7500 lít
+ Tưới 50000 viên trong 1 ca :
1000 viên cần 200 lít, 50000 viên cần 50000/1000. 200 = 10000 lít
Vậy tại điểm 2 cần (7500+10000)/(8x3600) = 0,6 Ɩ/s
- Điểm 3 : Trộn 80m3 bê tông 1 ca : lm3 bê tông cần 250 lít ; 80m3 bê tông sẽ cần : 80x250 = 20000 Ɩ/ca = 0,7 Ɩ/s.
- Điểm 4 : Rửa cuội sỏi : 100m3/ca ; lm3 cần 1300 lít: 100m3 cần 1300x100 = 130000 Ɩ/ca = 4,5 Ɩ/s
- Điểm 5 : cho lán trại 500 công nhân : mỗi công nhân cần 40 lít nước/ ngày : 500 công nhân cần : 500x40 = 20000 Ɩ/ngày = 0,23 Ɩ /s
- Điểm 6 : Tưới 80 m3 bê tông và ván khuôn : lm3 cần 300 Ɩ , 80m3 cần :
300x80 = 24000 Ɩ/ngày = 0,28 Ɩ/s.
Lưu lượng sinh hoạt của công nhân trên công trường có thể phân bố đều ở 6 nơi lấy nước.
Lưu lượng nước sinh hoạt của công nhân trên công trường :
200.15 = 3000 Ɩ/ca phân bố đều ở 6 nơi, mỗi nơi 3000/(8x3600x6) = 0,02 Ɩ/s
2. Tính lưu lượng tính toán từng đoạn ống (hình 3.2)
Đoạn 1 - 2 có lưu lượng q1 = 0,08 Ɩ/s
Đoạn 2 - 3 có lưu lượng q2 = 0,62 + 0,3 + 0,08 = 1 Ɩ/s
Đoạn 3 - 4 có lưu lượng q3 = 1 + 0,72 + 0,25 = 1,97 Ɩ/s
Đoạn 4 - A có lưu lượng q4 = 1,97 + 4,52 = 6,49 Ɩ/s
Đoạn 3 - 5 có lưu lượng q5 = 0,25 Ɩ/s
Đoạn 2 - 6 có lưu lượng q6 = 0,3 Ɩ/s
Hình 3.2. Sơ đồ mạng lưới cấp nước và lưu lượng tại các điểm lấy nước
3. Lập bảng tính thủy lực để tìm D, V, h cho từng đoạn ống và hệ thống
Hệ thống cấp nước cho công trường dùng ống gang miệng bát
Bảng 3.2. Tính thuỷ lực hệ thống cấp nước cho công trường
Đoạn ống | Lưu lượng tính toán (l/s) | Đường kính ống D(mm) | Tốc độ trong ống V(m/s) | 1000i | Chiều dài đoạn ống L(m) | Tổn thất dọc đường h=iL | Cốt áp lực tại các điểm Hz (m) | Cốt mặt đất Z(m) | Áp lực tự do Htđ (m) |
1 - 2 | 0,08 | 50 | 0,22 | 3,23 | 350 | 1,13 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
| 20 | 10 | 10 |
2 - 3 | 1 | 50 | 0,48 | 13,4 | 270 | 3,62 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
| 21,13 | 11 | 10,13 |
3 - 4 | 1,97 | 80 | 0,36 | 4,45 | 280 | 1,25 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
| 24,75 | 12 | 12,75 |
4 - A | 6,49 | 100 | 0,80 | 14,0 | 250 | 3,50 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
| 26,00 | 13 | 13,0 |
3 - 5 | 0,25 | 50 | 0,22 | 3,23 | 230 | 0,74 |
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
| 24,01 | 12 | 12,01 |
2 - 6 | 0,3 | 50 | 0,22 | 3,23 | 120 | 0,39 |
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
| 20,74 | 10 | 10,74 |
A |
|
|
|
|
|
| 29,5 | 14 | 15,5 |
Kết luận : Áp lực cần thiết tại đầu mạng lưới (điểm A) để đưa nước đầy đủ cho mạng lưới cấp nước công trường đến điểm lấy nước ở vị trí bất lợi nhất (điểm 1) đảm bảo áp lực tự do là l0m phải là : 15,5m 16m.
Tổng tổn thất áp lực dọc đường từ điểm A đến điểm 1 (tính theo con đường bất lợi nhất) là : 9,50m
4. Bố trí phụ tùng cho tuyến ống: (hình 3.3)
Hình 3.3
5. Thống kê vật liệu
Bảng 3.3
STT | Tên - quy cách | Kí hiệu | Đơn vị | Số lượng | Ghi chú |
1 | Ống gang EU D100 |
| m | 250 |
|
| D80 |
|
| 280 |
|
| D50 |
|
| 970 |
|
2 | Côn EB 100 X 80 | | cái | 1 |
|
| BB 80 X 50 |
| 1 |
| |
3 | Tê BB 80 X 50 |
| cái | 1 |
|
| 50 X 50 |
|
| 1 |
|
4 | Van khóa D80 |
| cái | 1 |
|
| D50 |
|
| 4 |
|
5 | Bu BU D80 |
| cái | 1 |
|
| D50 |
|
| 1 |
|
| EB D80 |
|
| 1 |
|
| D50 |
|
| 4 |
|
6 | Bích đặc bịt đầu ống |
| cái | 3 |
|
7 | Cút BU 135° D50 |
| cái | 3 |
|
| CútBB 135° D50 |
| 1 |
|
Nguồn: Thế giới Van công nghiệp sưu tầm từ internet./.
Xem lại: Chương II: MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC