海綿城市雨水濕地系統(tǒng)構(gòu)建應(yīng)施工技術(shù)研究
——以貴定新區(qū)項目為例

王爽元

(大成工程建設(shè)集團有限公司，福建 廈門 361012)

1 引言

海綿城市所涉及的各項建設(shè)活動都高度注重抵御強降雨等方面的功能，將科學(xué)技術(shù)有效融入至管道網(wǎng)絡(luò)體系中，從而構(gòu)建具有高度服務(wù)能力的雨水循環(huán)系統(tǒng)，提高城市對雨水的涵養(yǎng)能力，切實發(fā)揮出城市水資源的作用[1，2]。通過海綿城市的建設(shè)，有助于帶動城市步入可持續(xù)發(fā)展的軌道，改善城市的環(huán)境狀況，給城市居民營造舒適的生產(chǎn)生活條件。

2 工程概況

貴州省貴安新區(qū)海綿城市建設(shè)項目占地用地19.1 km2，主要發(fā)展目標在于改進新區(qū)徑流總量控制率，使其能夠滿足要求。項目中百馬大道中分帶設(shè)植草溝，總長度達到6740 m；并于綠化帶和分隔帶處設(shè)置石籠，總長度20220 m。在既有綠化帶的基礎(chǔ)上采取優(yōu)化措施，使其形成新型保水海綿體，以提高對水體的涵養(yǎng)能力。

3 總體設(shè)計方案

3.1 植草溝

現(xiàn)狀中央綠化帶總寬度為10 m，采取草皮和綠色植物相結(jié)合的配置方式，本項目擬在該綠化帶的基礎(chǔ)上采取改進措施，即增設(shè)寬40 cm的植草溝，該部分與路緣石均設(shè)防水土工布。此外，非機動車道與綠化帶之間也得到相應(yīng)的優(yōu)化處理，即增設(shè)寬30 cm的植草溝。具體施工流程為：開挖溝槽→鋪防水土工布→回填→夯實→鋪透水土工布→鋪設(shè)礫石(目的在于構(gòu)成排水層)→鋪透水土工布→設(shè)置種植土層。

3.2 石籠

現(xiàn)狀主輔分隔帶和側(cè)分帶，其采取的是草皮與綠色植物相結(jié)合的方式，本項目在該配置方案的基礎(chǔ)上增設(shè)石籠，寬度控制標準8 cm、12 cm。具體施工流程為：開挖溝槽→鋪防水土工布→回填→設(shè)石籠→鋪設(shè)碎石→鋪卵石。

3.3 雨水口改造

在既有雨水口的基礎(chǔ)上采取改進措施，新增凈化裝置，以達到從源頭控制水污染的效果。

(1)方式一：以既有雨水口為基礎(chǔ)，對其采取改造措施，在多級濾料的作用下處理雨水，隨后流入雨水管道，由于配置了多級濾料，因此可深度清理雨水，見圖1。施工內(nèi)容為：清理既有雜物→地基處理→側(cè)壁優(yōu)化(使其具有平整度)→設(shè)凈化設(shè)施。

圖1 方式一系統(tǒng)流程

(2)方式二：維持雨水口不變，在此基礎(chǔ)上配置截污掛籃，在其作用下攔截大顆粒物質(zhì)，隨后進入到高速過濾器，以達到對雨水深度凈化的效果，運行反沖洗機制，能夠有效提高清理效率。施工內(nèi)容為：側(cè)分帶井槽開挖→基礎(chǔ)處理→澆筑施工(形成墊層)→鋼筋制安→支立模板→澆筑作業(yè)→管槽開挖→設(shè)雨水管→回填→設(shè)截污掛籃→設(shè)過濾器→緊密鋪設(shè)井蓋。

(3)方式三：在截污掛籃的基礎(chǔ)上配置多級凈化系統(tǒng)，前者安裝在雨水口處，作用在于攔截大污染物。修筑雨水井，向其中配置多級凈化系統(tǒng)。施工內(nèi)容為：側(cè)分帶開挖→基礎(chǔ)處理(使其具有平整性)→澆筑作業(yè)(形成墊層)→鋼筋制安→支立模板→澆筑作業(yè)→管槽開挖→設(shè)雨水管→回填→設(shè)截污掛籃→設(shè)多級凈化系統(tǒng)→緊密鋪設(shè)井蓋。

(4)方式四：維持既有雨水口不變，在此基礎(chǔ)上配置截污掛籃，考慮到該裝置易受到污染物影響而堵塞的問題，在其上部設(shè)金屬格網(wǎng)，該部分具有雨水溢流口的功能，在其作用下可有效攔截大顆粒污染物。

3.4 末端改造

以高普大橋的結(jié)構(gòu)特點和現(xiàn)場環(huán)境為立足點，在其下方設(shè)置雨水濕地，其作用在于匯總橋面徑流。主要施工流程為：開挖→整平處理→設(shè)置防滲層→回填作業(yè)→鋪設(shè)溢流管→種植水生植物。

4 雨水濕地系統(tǒng)施工

4.1 材料

以施工需求為導(dǎo)向，選購合適的材料并有序進場，加強對材料的質(zhì)量檢驗，若無誤即可投入使用，否則需予以退場。

4.2 施工要點

本項目中雨水濕地建設(shè)為重點內(nèi)容，其所處位置為高普大橋橋下，作用在于收集徑流水，將其高效導(dǎo)入溝渠以免發(fā)生積水現(xiàn)象。

(1)主要施工流程為：測量放樣→開挖→整平→設(shè)置防滲層→鋪設(shè)溢流管→連接管道與溝渠→種植水生植物。

(2)濕地開挖工作量較大，以機械開挖為主，安排數(shù)名人員輔助施工，產(chǎn)生的棄土不可隨意堆放，應(yīng)轉(zhuǎn)至指定棄土場。

(3)持續(xù)開挖作業(yè)，到達基底后應(yīng)安排人員及時整平原土面，全面清理各類尖銳物以免影響防滲層的正常使用。

(4)可設(shè)置30 cm厚的粘土層將其作為防滲層而使用，或是選擇SBS卷材土工布等相關(guān)材料。

(5)做好濕地建設(shè)前的準備工作，例如對徑流雨水采取預(yù)處理措施，保證存在于路面的積水能夠有效轉(zhuǎn)移到濕地，對此應(yīng)配置消能設(shè)施以免雨水形成強烈的侵蝕作用。

(6)集水管鋪設(shè)到位后在其周邊填充適量碎石，為保證填充具有緊密性，要求其粒徑穩(wěn)定在30～50 mm。

(7)雨水濕地建設(shè)過程中沼澤區(qū)為核心的凈化區(qū)，需要以水深為依據(jù)，在指定區(qū)域種植相適應(yīng)的水生植物，使其能夠與濕地環(huán)境相適應(yīng)。

(8)設(shè)置出水池，在其作用下可有效避免沉淀物再懸浮的問題，深度通常以0.8～1.2 m較為合適。

5 排水管道的施工技術(shù)

5.1 溝渠挖掘

做好開挖前的現(xiàn)場勘察工作，明確地下管線的分布特點，分析其對于溝渠開挖所造成的影響，提出相適應(yīng)的處理方案。必要時適當遷移地下管網(wǎng)，以便給正式施工創(chuàng)設(shè)良好的條件。溝槽開挖期間應(yīng)密切關(guān)注所在區(qū)域的天氣信息，若即將進入雨季則要采取行之有效的排水措施，以保證基槽不浸水。挖掘期間若遇到埋置物需將實際情況完整上報，經(jīng)過有關(guān)部門的商討后提出相適應(yīng)的處理措施[3]。

5.2 管道安裝

塑料埋地排水管道的工作環(huán)境苛刻，其需要承受大量的荷載，例如管頂土重荷載以及行車荷載等，因此管道安裝難度相對較較大，對安裝技術(shù)提出更高的要求。管材放入溝渠時應(yīng)具有穩(wěn)定性與均衡性，以免發(fā)生偏位現(xiàn)象，且要盡可能做到輕緩放置。管道安裝到位后需涂抹適量的水泥砂漿，再覆蓋濕麻袋等相關(guān)材料，以便實現(xiàn)對管道的包裹[4]。

5.3 閉水試驗

排水管安裝到位后應(yīng)組織閉水試驗，通過此方式分析管道的安裝情況。試驗前需全面檢查管道，保證在管材、接口等方面滿足要求，例如管材無開裂現(xiàn)象、接口應(yīng)具有緊密性等，若存在問題需及時處理，各項條件均無誤后正式進入閉水試驗環(huán)節(jié)。為保證試驗結(jié)果的可靠性，管道滿水狀態(tài)的持續(xù)時間應(yīng)達到24 h或更長。對于管道較長的情況應(yīng)采取分段試驗的方式，優(yōu)先從上游開始，該處產(chǎn)生的試壓用水可轉(zhuǎn)入后續(xù)試驗中，以達到節(jié)約用水的效果。

5.4 溝槽回填

清理溝槽內(nèi)的各類雜物，以免對溝槽回填施工質(zhì)量造成不良影響[5]。溝槽回填時應(yīng)注重對材料質(zhì)量的控制，且注意不可混入雜草等與回填無關(guān)的雜物。遵循兩側(cè)對稱回填的原則，若遇到管道轉(zhuǎn)彎處需采取人工手動回填的方式，此外的其它區(qū)域可采取機械化作業(yè)方式。分層依次回填并夯實，從而保證整體回填質(zhì)量。為給后續(xù)的鋪設(shè)作業(yè)創(chuàng)造良好的條件，在完成回填作業(yè)后需由質(zhì)量監(jiān)理人員檢測，保證各項指標都可滿足要求，否則需根據(jù)實際情況合理調(diào)整，直至達標為止。

6 結(jié)語

海綿城市建設(shè)是城市排水系統(tǒng)發(fā)展進程中的關(guān)鍵一環(huán)，其對于道路排水系統(tǒng)提出較高的要求，而施工期間的干擾因素較多，施工單位、監(jiān)理單位等相關(guān)參與主體應(yīng)共同配合，依據(jù)規(guī)范將各項工作落實到位，構(gòu)建完整的雨水濕地系統(tǒng)，提高城市的排水能力，以便滿足海綿城市建設(shè)的需求。