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确保水水和谐:施工中加强科技创新

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:团城湖调节池工程建设地点集中,施工各方施工场地密集。在施工过程中,针对调节池防渗结构施工工艺流程,除监理对施工质量进行现场监控外,现场机构则实行全流程管控。采用人工导流岛,让平湖之水“转起来”。因铅丝石笼间存在缝隙,可以防止结冰冻胀影响堤岸,可渗透性人工护岸充分保证了湖岸与水体之间的水分交换和调节功能,且具备一定抗洪强度。

确保水水和谐:施工中加强科技创新

团城湖调节池工程建设地点集中,施工各方施工场地密集。为了合理利用空间,北京市南水北调建设管理中心通过召开每周工程例会、每月工作汇总会、现场布置会等方式及时与参建各方加强沟通联系,确保最大限度地充分利用有限的空间,从空间利用上赢得了时间。

(1)采用环保用光面HDFE土工膜,给调节池“兜底”。团城湖调节池工程采用的HDPE土工防渗膜在水利工程建设和工民建工程中已经普遍应用,但作为向首都广大市民提供饮用水的调节池工程,在工程施工工艺上则要严格把关,既要符合质量要求,更要符合环保要求。经专家多次论证,池底防渗结构由下向上采用9层结构施工。其中,较之一般工程,增加30cm膜下粉质黏土垫层,加设一层300g/m2土工布保护层以及增厚膜上填土层,由50cm增加至80cm。

在施工过程中,针对调节池防渗结构施工工艺流程,除监理对施工质量进行现场监控外,现场机构则实行全流程管控。在HDPE膜与挡墙连接施工的关键节点,为确保防渗效果,采用了N形折皱设置。由于池底为9层结构,实际施工时膜较厚,折叠困难,N形下端易脱空,为此,采用将回填土由水平回填改为波浪形回填,确保了铺设效果。

同时,为确保过程质量控制,将防渗层铺设的验收工作调整为3次。第1次在膜下30cm粉质黏土回填施工完成后进行,第2次在开始铺设膜下土工布时直至拼接完上层土工布为止,第3次在生态连锁块铺设施工完成后进行,从而确保了每道工序和操作过程都符合质量要求。

(2)采用人工导流岛,让平湖之水“转起来”。团城湖调节池底面高程45m,犹如平底锅,如果不加以引导,很可能形成一潭死水。不仅影响周边景观,更重要的是长期存储不利于水质的保障。为此,在团城湖调节池工程施工中,在池岸采用了随势趋弯的设计理念,同时在调节池中设置3座导流岛,利用水流运动原理让平湖之水随着人的意愿主动转起来,不仅不会形成“盲肠死水”,反而在景观建设中形成了园林意境和水岸情趣,与周边景观环境相得益彰(图2)。

图2 团城湖调节池导流示意图

调节池护岸采用生态砖和铅丝石笼等生态材料,建造柔性自然生态护岸(图3)。因铅丝石笼间存在缝隙,可以防止结冰冻胀影响堤岸,可渗透性人工护岸充分保证了湖岸与水体之间的水分交换和调节功能,且具备一定抗洪强度。而在驳岸中修建的鱼巢和浅水湾等水生动物和两栖类动物提供了栖息繁衍场所,形成不同的流速带,从而促进水体有效净化。

图3 导流岛与柔性护岸(www.xing528.com)

(3)采用微地形堆砌,促进挖填土方平衡,环保质高。渣土消纳、运输、安置历来是土方工程的重要考量因素。土方平衡也成为设计者经常要权衡的问题。在团城湖调节池的设计中,调节池工程几乎为全部挖方工程,开挖土方总量达到246万m3。在位于北京城市主干道西四环外环路的交通人流、车流密集位置全部运出这些土方无疑是一项声势浩大、费工、费力、费时的工程。为此,该工程采用了就地堆积微地形的方式解决了这一难题。①通过微地形的堆砌,使用68万m3土方,直接减少了1/4的土方外运、消纳工作;②通过环团城湖调节池建设的北山带、东山带、西南山带三处微地形带的建设,边挖边堆,阻隔了外来客水、降低了整个园区的噪声、增加了园区绿地量,从而更加有利于景观环境的营造与布局(图4)。

在微地形堆筑施工中,由于土壤尚未自然沉降,地形表面土质较为松散,撒播的草籽很容易被雨水冲散,地被生长不均匀,极大地影响景观效果。为提升微地形景观效果,采用了铺设椰丝毯的施工方案。该种材料可防止雨水直接冲刷坡面,使撒播的草籽不易被雨水冲散,同时具有保墒、防晒的特性,有利于营造种子快速发芽的环境,尽快形成绿化植被景观,施工完成后不用掀除,植物穿过材料植物纤维间的空隙生长良好,植物成坪郁闭后毯中的纤维腐烂分解形成促进植物生长的基质。

(4)采用渗水混凝土铺设园区道路,让硬化路面不再“强硬”。在水利工程建设中,为便于集中管理,一般大型工程都会采用建筑物、构筑物集中布置的格局。团城湖调节池工程,打破了这一传统理念,将三座分水口和两座节制闸分散布置,空中俯瞰犹如蝙蝠展翅,不仅星罗棋布,融合了环境,更重要的是降低了水工建筑物之间的运行干扰,确保了运行独立性。

图4 微地形堆砌施工

而这些建筑物的主要连接途径,除了水面相通外,在陆面上就是采用渗水混凝土铺设的园区环湖道路。表面看,硬化道路如普通混凝土和沥青路面坚固耐用,更重要的是它采用渗水混凝土施工技术。不仅减少了沥青道路容易老化且夏季软化出现异味的问题,同时避免了一般混凝土影响天然降雨下渗的问题(图5)。

环湖路、连接水边设施道路由下至上的做法为200mm厚级配碎石垫层碾实(0~30mm粒径)、160mm厚(环湖路)或80mm厚10~20mm粒径C25透水混凝土素色层(浇筑混凝土前先将基层用水湿润)、40mm厚5~10mm粒径C25彩色透水混凝土面层(灰色)、灰色彩色密封(双丙聚氨脂密封处理,固体组份>40%,井口固化剂)(图6)。经过一年多时间检验,铺设效果良好。

图5 成型透水路面

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