湖北省城市规划设计研究院有限责任公司 湖省北武汉市 430000
摘要:当前,大部分城市都在积极建设海绵城市,借助海绵城市建设,能够有效改进中国水资源整体应用情况,进而降低暴雨所带来的洪涝灾害,具有显著的经济效益与社会效益。借助建设海绵城市改造工程,提出不同的施工关键技术措施,进而有效提高海绵城市改造工程整体质量,为人们创造出更高的效益。
关键字:海绵城市;施工关键技术
海绵城市是指通过加强城市规划建设管理,充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗、缓释作用,有效控制雨水径流,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。通过屋顶绿化、雨水收集利用设施等措施,让城市像“海绵”一样,能够吸收和释放雨水,弹性地适应环境变化,应对自然灾害,做到“小雨不积水,大雨不内涝,水体不黑臭”,同时缓解城市“热岛效应”。
1.某海绵城市建设工程实例
某项目地势平坦,为营造海绵城市及景观要素多样化,园区中央建造了屋顶花园。该工程主要采用基于海绵城市理念的屋顶花园绿化技术,区域内共设置了8个汇水分区,190余个雨水排水口。为减轻屋顶荷载,先在屋顶混凝土结构上砌筑砖垄墙并铺设压型钢板,然后浇筑混凝土至回填层底部设计标高,待结构硬化后再铺设塑料排水板和土工布并回填种植土,且保证屋顶花园种植区的土层厚度满足植物生长要求。植物种植土采用轻质混合土壤,配比为34%壤土、33%泥炭土、33%珍珠岩+蘑菇肥,最后种植屋顶植物。根据屋顶的特殊环境选择合适的植物,选择耐干旱、耐瘠薄土壤和抗风能力强的植物。
在屋顶绿地土坡边缘设置了铺有碎石的排水沟,排水沟旁边种植草本植物,有效阻挡降雨时水流冲刷,两者结合有利于屋面绿地排水和汇集地表雨水,也防止了雨水直接流向下层建筑物。屋顶与连廊处建有层级式阶梯,具有排水及缓冲雨水冲刷的功能。植被坡面整体种植翠芦莉,零星点缀8株木本植物,起到护坡和净化雨水的作用。台阶采用的是钢格栅板,便于面层透水。屋顶绿化对雨水污染物的消减作用明显,实现项目区域防洪涝灾害的能力。屋顶被植被覆盖后,对雨水有一定截流作用,并有效增加了市区的绿化面积,对城市生态环境具有明显的改善作用。
2.海绵城市施工技术要点分析
2.1采用科学方法,保护与开发并存
在进行海绵城市施工时:(1)要采取相对科学的方法,全面保护需要开发的海绵要素,例如城市中的湖泊、坑塘等水生态区域,在其开发的同时要对其进行保护,使城市中能够保存留有足够的生态水源,在降雨强度较大的生态区域,例如草地、湿地等地,进行开发之前的维护;(2)要掌握开发的力度,降低海绵城市开发所带来的影响,对城市中的不透水面积进行全面的控制,以此加强城市中雨水渗透的力度,加深雨水的储存与净化力度,全面保障城市在开发之前的生态水循环
2.2确定施工责任,加强各部门合作
在海绵城市的施工过程中,城市中的居民以及相关的部门是施工的主体人员,需要对海绵城市施工所涉及到的排水、交通以及水文等问题进行全面的安排,实现统筹规划。与此同时,相关部门与施工人员在规划雨水管理系统时,要全面落实以下内容,其中主要包括城市中的小区排水现状、道路的影响状况、以及周边绿地的铺设、水系统的施工等,在海绵城市建设施工的过程中,需要提前先相关部门进行报备,在此基础上落实责任主体人员,并且开始海绵城市的施工。
2.3加强施工监督力度,保障安全
在进行海绵城市的施工时,要时刻将安全施工的理念对施工人员进行传输,以安全施工为基础,将海绵城市施工、城市排水以及城市内涝之间的调控进行合理的调整。进行海绵城市施工有利于城市中的内涝排水,然而却不能完全替代排水防洪系统。海绵城市的施工建设需要按照降水的强弱控制防涝的力度,对于小范围内的降水,可以使用排水径流系统将积水排出,而对于大范围内的降水,例如暴雨等,则要开启水资源再循环系统,以此将城市中的积水再次循环利用,提升城市中的安全性。
3.某校园“海绵城市”施工关键技术
某高校在建设“海绵城市”时,对校园景观进行了全面的改造,摒弃了对环境造成负面影响的校园景观,提高了人与景观的交互性,提高了校园绿地的利用率及水资源利用率。通过打造“雨水花园”提高校园截流、储存、渗透雨水的能力,从而实现涵养水源,改善环境的目的。
下面对某校园“海绵城市”施工关键技术进行探讨
3.1BIM技术应用
BIM技术主要应用于雨水花园的建设中,因为在海绵城市建设中需要通过雨水花园收集屋面雨水,因此,其地理位置普遍靠近建筑物周边,导致在施工过程中往往会面对大量的功能性管线,影响雨水花园施工。因此,要通过可视化技术建立周边管线BIM信息模型,调整冲突部位,形成最科学的施工模型。
BIM模型需要解决的冲突问题分为以下2种:(1)雨污水管道与雨水花园的冲突。通过BIM模型可以判断雨污水管道不能直接建设于雨水花园下测,应建设于雨水花园与建筑物边线之间。而部分较深的雨水管道可直接从雨水花园下穿过,但雨水井必须处于花园外侧。(2)综合管线与雨水花园的冲突。通过BIM模型可以发现若管线处于雨水花园的介质土层内,不仅需要通过施工垫层或直接于原状土层施工保障管线的牢固,对电缆线等重要管线,还需要通过钢筋混泥土包封提高其安全性。但与雨水花园的理念冲突,会降低雨水花园的渗透性能。因此,可在BIM模型中调整管线位置,将其深度调整至黄沙层顶面。另外,可由电缆用玻璃钢保护管代替UPVC电缆保护管。
3.2PP模块式蓄水池安装技术应用
PP模块的主要作用是雨水收集,该模块的主要材料是聚丙烯,能实现高程度蓄水的储水工作,整个模块的设计无论是在外观还是在结构上都十分独特,抗压能力极强。在设计过程中,重点强化了侧板和小板的厚度与强度,以便其垂直方向的受力水平能够达到最高,为了使模块安装更加稳固牢靠,高度设计为350mm,使整个PP模块的单体承重效果非常好,与此同时,在小板与侧板之间采用锁扣设计,一扣到底的设计方式,使安装更加便捷,只需3步即可完成单箱组装,不仅大大节约了组装时间,也省去了宝贵的人工成本[5]。
3.3建设中的“海绵城市”施工质量控制
由于雨水花园是海绵城市系统中最为重要的组成部分,所以在其质量控制中,主要包括以下5方面控制要点。
(1)基底土方质量控制
这一部分控制主要是在土方开挖过程中,由于在土方开挖的过程中,避免出现超挖的现象,所以,需要重视该过程的质量控制,一旦出现了超挖的情况,必须利用灰土进行回填密实,防止基底土方出现沉降现象。
(2)防渗膜施工质量控制
与传统的设施相比,雨水花园在结构上完全不同,它看起来更像是一个埋在土里的花瓶,所以防渗膜的作用非常关键,在原本作用的基础上,还需要控制周边盐碱及地下水,以防其进入雨水花园内。在设计过程中,雨水花园底部所采用的防渗膜是“两布一膜”针对其进行质量控制,将其作为控制的要点,务必要确保“两布一膜”的完整性。
(3)穿孔渗管的坡度质量控制
这也是雨水花园中的重要组成部分,穿孔渗管的坡度设置必须要与排水的需求相符合,其质量与雨水花园内雨水排放能力之间直接相关,通常情况下,穿孔渗管的制作材料是1根塑料PE管,在经过穿孔后,外侧包裹了土工织物形成了穿孔渗管,在施工前必须检查管道的质量,特别是外侧包裹的土工织物,其影响最为直接。在排布上,穿孔渗管往往会着雨水花园的造型进行排布,常见的是呈一字形排列的直线型雨水花园,有利于更好地发挥穿孔渗管的排水功能,但一定要设置合理的坡度,确保排水流畅,具体的坡度设置要结合穿孔渗管的长度、直径及碎石排水层的厚度计算而得。
(4)所用碎石的质量控制
要保障所用碎石满足工程要求,同时在使用前冲洗碎石,特别是在大型的工程中,由于施工量较大,现场扬尘频率高,碎石在进入施工现场后,难免会被灰尘所污染,若不清洗,直接应用易因污染物导致堵塞穿孔渗管,细致的清洗有利于排水排污。
(5)细砂过滤层的质量控制
要保障过滤层细砂的种类、级配满足设计图纸的要求,实际上细砂的主要作用是为了阻止土中极细颗粒,保障其无法进入土工织物,影响渗透作用。质量控制中要注意,所选细砂必须为河沙,禁止使用海砂,因为海砂中存在大量盐分,影响渗透效果,另外,细砂的颗粒控制也是质量控制中的重点,通常情况下,所用细砂的粒径在0.1~4.0mm,但太多小粒径的细砂效果也不是最好,因此,质量控制中要求2mm,保障过筛率在50%以上即可。
4.结语
在城市建设中的“海绵城市”施工过程中,通过不断的总结、修改,探索最有效的施工方案,提高海绵模块的施工质量,形成一套切实可行的施工工艺和质量控制手段,这对今后类似工程的意义十分重大。
参考文献
[1]赵丰昌.构建海绵城市可持续推进长效机制的思考[J].吕梁学院学报,2020,10(04):79-83.