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因连续降雨,鹤壁市兴鹤大街部分路段明显积水,而桃园公园则是另外一番景象,公园内所有园路及停车场虽然湿润,但看不到积水。
“园路的铺设材料采用透水沥青、透水混凝土、透水塑胶、透水砖等,雨水落到路面后可很快渗到地下蓄水装置。蓄水装置蓄满后,通过管道流入人工湖。”淇滨区园林局局长郭高峰说,目前有关部门正在对桃园公园周边的鹤壁海关、鹤壁旅游综合体、高铁广场、兴鹤大街等区域进行海绵城市改造,将来桃园公园不仅可以吸纳公园内降水,还可吸纳周边区域降水。
据悉,改造后的华夏南路,超过70%的降水可被吸纳,用于补充地下水;桃园公园可吸纳超八成降水,实现区域水循环。
鹤壁市是河南省唯一的首批全国海绵城市建设试点城市。目前,该市大部分海绵城市工程的设计和招标正在进行,50余个项目已经开工建设,预计到2016年年底,300多个项目将基本落地。该市住建局副局长郑全智说:“海绵城市建成后,将实现‘小雨不湿鞋、大雨不内涝’的目标,提高居民生活质量,对于十分缺水的鹤壁来说,也将有利于补充地下水源、修复水生态。”
鹤壁市的情况是全国海绵城市建设的一个缩影。海绵城市离我们还有多远?其实就在我们身边,渐行渐近。
政策频出,护航海绵城市建设
近年来,中国城市“雨后看海”“逢雨必涝”现象屡屡发生。住建部曾对31个省(区市)的351个城市的内涝情况进行调研:2008年―2010年期间,有213个城市发生过不同程度的积水内涝,占被调查城市的63%。2013年,全国县级以上城市受淹234个,直接经济损失3100多亿元。而同时全国600多个城市中,缺水城市有400多个,其中严重缺水城市114个。
长期以来,城市建设中存在“重地上轻地下”“重工程手段轻自然方法”的偏向。对于雨水,一般都是通过巨大的排水管网,力图尽快将它们排入城市周围的江河湖海。但随着城市规模不断扩大,每当遭遇短时间集中降雨时,传统的城市排水系统不堪重负,内涝难以根除;降水又都被白白排走造成旱涝急转,宝贵的水资源得不到利用。
作为解决城市排水防涝问题的重要办法之一,海绵城市从概念的提出到技术指南的出台再到试点工作的开展,政策的落实推进速度令人赞叹。
2014年11月,住建部出台《海绵城市建设技术指南》,明确了海绵城市的概念、建设路径和基本原则,并进一步细化了地方城市开展海绵城市的建设技术方法,指导各地建设海绵城市,旨在从源头缓解城市内涝等现象。
2015年1月,财政部、住建部、水利部三部委联合了《关于组织申报2015年海绵城市建设试点城市的通知》。
2015年4月,我国首批海绵城市建设试点名单公布,16个城市名列其中,它们是经过竞争性评审,从全国130多个申报城市中脱颖而出的,包括迁安、白城、镇江、嘉兴、池州、厦门、萍乡、济南、鹤壁、武汉、常德、南宁、重庆、遂宁、贵安新区和西咸新区。按照“一定3年,直辖市每年6亿元,省会城市每年5亿元,其他城市每年4亿元”的国家补助政策, 16个城市将在3年间累计获得中央财政230多亿元的补贴。
专家介绍,首批试点城市,多选择的是新兴城市或城镇化过程中聚集人口较快的地区,同时也考虑了不同自然地理环境兼顾等因素。
2015年10月,国务院《关于推进海绵城市建设的指导意见》,针对海绵城市建设提出了包括规划阶段、建设阶段、政策支持以及组织落实四大部分共十项具体措施。
2015年12月,在时隔37年召开的中央城市工作会议上,海绵城市成为未来城市建设的重要考核指标之一,也成为解决城市雾霾、水患、热岛效应等城市病的方案之一。
2016年3月17日的《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》在“建设和谐宜居城市”章节,专门提到“加强城市防洪防涝与调蓄、公园绿地等生态设施建设,支持海绵城市发展,完善城市公共服务设施”。
3月18日,住建部印发《海绵城市专项规划编制暂行规定》,要求各地抓紧编制海绵城市专项规划,于2016年10月底前完成设市城市海绵城市专项规划草案,按程序报批。规定指出,海绵城市专项规划的主要任务是:研究提出需要保护的自然生态空间格局、明确雨水年径流总量控制率等目标并进行分解、确定海绵城市近期建设的重点。老城区以问题为导向,重点解决城市内涝、雨水收集利用、黑臭水体治理等问题;城市新区、各类园区、成片开发区以目标为导向,优先保护自然生态本底,合理控制开发强度。
也是在3月,财政部、住建部、水利部等三部委《关于开展2016年中央财政支持海绵城市建设试点工作的通知》,再次启动新一轮中央财政支持海绵城市建设试点工作。试点要求更加严格、标准更加细致,具体参数都比之前的有所量化。此外,这次对申报城市增加了一项资格审核条件,即试点区域必须包括一定比例的老城区。
4月底,通过现场答辩,专家现场打分,现场公布成绩, 14城入选2016国家海绵城市试点,包括北京市、天津市、大连市、上海市、宁波市、福州市、青岛市、珠海市、深圳市、三亚市、玉溪市、庆阳市、西宁市和固原市。
业内人士表示,海绵城市兼具城市建设和环境改善双重功能,投资建设可容纳万亿元,将一定程度上带动城市基础设施建设投资和环境治理,或将成为稳增长的重要举措。海绵城市建设注重对天然水系的保护利用,大大减少了建设排水管道和钢筋混凝土水池的工程量。调蓄设施往往与城市既有的绿地、园林、景观水体相结合,“净增成本”比较低,既减少了城市开发建设对生态的破坏,还能大幅减少水环境污染治理费用,降低城市内涝造成的巨额损失。
对于大众来说,海绵城市不仅是个新鲜的名字,更是提高生活质量的民生工程,虽然工程大多在地下,但这“地下乾坤”却实实在在装进了老百姓的心里。
多地开启新一轮海绵城市热
国家层面的积极推动,广大民众的现实呼唤,使多地开启了海绵城市建设热。
根据部署,目前列入全国海绵城市试点的各地正积极推进,并摸索出不少成功经验,发挥了带动引领作用。
浙江省嘉兴市海绵城市建设试点杜绝“各人自扫门前雪”似的“为海绵而海绵”,坚持“管得宽”。首先,是在海绵城市建设的发展理念方面“管得宽”,从城市发展理念上升到国家生态文明建设的整体战略。从生态文明建设的高度、“山水林田湖”的广度去理解海绵城市建设,杜绝片面肤浅地认为海绵城市建设就是“穿衣戴帽”“涂脂抹粉”,把铺一些透水砖、修几个蓄水池、建几块下凹式绿地等同于海绵城市建设。结合嘉兴的特点和水环境差、水生态恶化、局部地区有内涝风险等因素,确立了恢复生态,重现江南水乡特色,使嘉兴成为“水清、岸绿、鱼游、景美”的田园城市目标。
其次,是在海绵城市建设项目方面“管得宽”。嘉兴的海绵城市建设,不只是做好海绵城市建设试点申报的项目,而是将跟“水”有关的所有工程建设项目统筹兼顾,与“五水共治”、老旧小区改造、城市基础设施建设、域外引水工程、城市有机更新等举措协同推进。这一做法引起了业界人士的广泛关注。
最后,是在海绵城市建设的工程质量管理体系方面“管得宽”,而且“管得远”。为保障海绵城市建设工程符合技术标准,嘉兴印发了《嘉兴市海绵城市示范区建设工程设计方案评估办法》《嘉兴市海绵城市示范区建设工程施工图设计文件审查办法》和《嘉兴市海绵城市示范区建设工程竣工测量评估办法》3个文件,从设计、规划、施工、验收等全过程加强对工程质量的管控。同时,为了让这些文件落到实处,还制订了《嘉兴市低影响开发设施标准图集》《嘉兴市低影响开发设施施工、验收、养护技术规程》《嘉兴市海绵城市示范区监测方案》和《嘉兴市区雨水控制管理办法》《海绵城市养护管理办法》《城市蓝线管理办法》等一套科学的技术标准和管理制度,旨在为海绵城市试点建设提供全方位的技术支撑和制度保障。
“今后市区城市(镇)的规划建设用地范围内的各项建设,市域内各县(市)可参照执行,所有新建、改建、扩建的建设项目,包括建筑小区、城市道路及停车场、绿地等都必须按照相关技术标准进行规划建设。要让海绵城市建设在嘉兴的城市开发建设领域步入‘新常态’。”该市市委书记鲁俊的这句“新常态”,算是对嘉兴海绵城市建设“管得远”的完美诠释。
跟部分试点城市在海绵城市建设初期“不知朝何而去”不同的是,武汉的海绵城市建设,从一开始就目标明确――在实现项目功能的同时,全面提升景观效果,力求“好看管用” ,化“水忧”为“水优”,恢复百湖之城昔日“江汉交流波渺渺”“檐前槛底大江流”的“旧模样”,既要“彰显滨江滨湖特色、挖掘城市魅力”,又要“夯实生态基地”的城市“海绵体”。
作为武汉海绵城市建设青山示范区总体布局中两河区域生态示范带建设项目之一,武钢二号明渠治理工程连同青山港及一号明渠综合整治工程,具有清通引水通道、排水干渠、形成城市生态景观廊道、实现区域提档升级的重要战略地位。二号明渠整治项目将采取在渠里种植水生植物、岸边开挖植草沟和生物滞留带等措施,利用自然的力量控制雨水径流,充分发挥植被、土壤等自然下垫面对雨水的渗透作用和湿地、水体等对水质的自然净化作用。经过这样自然生态的方式处理后,渠水水质将得到大幅度提升,除了同一旁的公园相得益彰外,还能解决武钢生产所需的功能用水,实现景观和功能的融合。
在园博园的建设中,更是处处体现海绵设施与景观的结合。园博园的道路、广场基本上都采用了透水铺装,在停车场大量运用的透水混凝土,雨水能透过混凝土和砖的缝隙渗入地下,一部分自然回灌地下水,一部分经由地下埋设的透水盲管收集,用作浇灌园内花木。而长江文明馆的屋顶绿化、杉杉湿地的水净化与循环系统、楚水“一湖四溪”作为全园最大的雨水存储设施,最大水容量为10万立方米,成为绿化浇灌的重要水源。此外,园内还建有6个容量各100吨的弃流池、12个雨水花园以及遍布园区的生态草沟,用于汇集、过滤、存储雨水。
青山区武青堤江滩是武汉市两江四岸江滩建设的重要内容,长7.5公里,总面积为110公顷。与以往江滩建设不同的是,青山江滩完全按照“景观+功能”的建设思路进行海绵城市建设改造。在景观方面,现有武青堤坡度将降低一半以上成为缓坡绿带,市民可以在堤上散步骑行。由生态草溪、体育运动、都市时尚、工业遗迹、市民广场、青山记忆等七大景观区组成的景观带,完全延续了“青山文脉”。同时,武青堤江滩还充分利用地下空间建设服务设施,在缓坡堤防内设置地下覆土建筑,作为地下停车场。这样的生态江滩不仅能避免出现传统江堤阻隔断市民亲水空间的现象,还能有效地开发城市的立体空间,达到兼具景观和功能的效果。
4月9日,萍乡市主城区遭遇了一次强降雨,平均降雨量超过28毫米。经过“海绵体”改造地段周边的百姓却没再见到此前“逢雨看海”的景象。而且,此次强降雨量,已远远超过《萍乡市海绵城市试点建设三年行动计划》中制订的“日降雨量不大于22.8毫米时不产生径流”设计标准和目标。提及此事,萍乡市海绵办相关负责人立马儿来了精神:“海绵城市建设关键要看实效,简单地挖条植草沟、建个雨水花园,这样‘为海绵而海绵’的做法,劳民伤财不说,即便暂时通过了考核验收,将来还是会挨百姓骂的。”
然而,要做到“不挨百姓骂”,就得练就经得起时间考验的“真功夫”。萍乡市通过科学的统筹和规范体制的建立,把国家对海绵城市建设提出的“规划一张图、建设一盘棋、管理一张网”落到了实处。萍乡城区处于丘陵低洼地带,雨季比较集中,过去的城市建设没有注重对原有山水林田湖的保护利用,内涝已成为这座昔日“江南煤都”的一大重症。同时,作为资源性缺水、工程性缺水、水质性缺水并存地区,还面临着严重的水质污染问题。或许正是因为对这些“先天不足”有了充分的认识,萍乡市海绵城市建设从一开始就盯上了“科学统筹”,树立了将海绵城市试点建设与机制模式探索、生态文明建设、培植海绵产业、基础设施建设、新型城镇化、管廊建设相结合的“六大结合”发展理念,并将这一理念贯彻到了海绵城市建设规划设计、建设、运维的全过程。
为解决海绵城市建设目前普遍存在的散、小、乱问题,萍乡市将新老城区121个子项目整合为6个项目包,全部采用PPP模式。如此,不仅有效解决了建设资金问题,还解决了审批、评审、招投标环节因对海绵城市建设项目特点缺乏了解而导致的障碍和阻力,大幅度提升了效率。在运维方面,萍乡市采取将海绵城市建设项目管控交由技术服务方负责的方式,将统一的海绵城市试点建设指标体系和一体化管理模型平台延伸到项目全周期,借此解决海绵城市建设各环节技术问题,防止多个政府部门考核导致管控体系碎片化。这种将多个责任主体合并为一个的做法,不但有利于提高绩效、保障项目的整体质量,还能大幅降低投入成本。据了解,仅此一项,就节约了上千万元的成本。
同时,针对海绵城市试点建设,萍乡市税务部门还出台了16条税收优惠政策,对涉及海绵体建设的管道、涉水、透水砖等产品的企业给予一定比例的税收减免。这些实实在在的利好,对推动当地的海绵城市建设关联产业发展起到了极大的促进作用。
眼下,不仅试点城市的建设如火如荼, “海绵城市”也成为各地热词,进入重点项目投资菜单。河南、江西、福建、云南等不少省份纷纷发文,在全省全面推进海绵城市建设。
6月1日,河南省评定许昌、濮阳、焦作、郑州、洛阳、平顶山、商丘、安阳等8个省辖市为海绵城市省级试点城市,省财政将对这8个城市的海绵城市建设连续三年给予专项资金补助。
与此同时,河南省政府办公厅还下发了关于推进海绵城市建设的实施意见。要求各省辖市、省直管县(市)和其他县(市、区)要分别于2016年10月底、2017年10月底前编制完成海绵城市专项规划;新建单位和小区,都必须建成“海绵型” ;新建公园绿地要全部达到海绵城市标准;每个城市都要建设海绵城市示范区等。
江西省出台《关于推进海绵城市建设的实施意见》提出,从2016年起,全省各地新建的城区、园区和成片开发区要全面落实海绵城市建设要求,以促进水资源有效利用,改善城市水生态,增强城市防涝能力。其中要求将雨水年径流总量控制率作为规划实施中的刚性控制指标。
福建省提出,2016年将着力补齐市政设施“短板”,突出解决“逢雨必涝”等群众反映强烈的问题,让群众看到变化。
云南省下发《加快推进海绵城市建设工作的实施意见》,明确海绵城市建设“时间表”。到2017年,昆明、曲靖、玉溪、大理、丽江等省级海绵城市先行先试建设取得成效,70%的降雨实现就地消纳和利用,争取纳入国家海绵城市建设试点。
此外,上海、陕西、河北及江苏南京、山东青岛等省市都积极制订了海绵城市建设方案。
“海绵综合体”未成气候
海绵城市的建设是一个系统工程,不是单纯地挖几条水沟、建几处景观,而是系统性、若干个互动式的工程组合,在各部门的协同下,建成规模的“海绵综合体”。近几年从市政设施到居民小区,将雨水和洪涝变成蓄水存量的实践已屡见不鲜,但种种原因使得“海绵综合体”建设未成气候。
理念认识受限,同质化现象严重,投融资模式创新乏力,这是日前住建部海绵城市建设技术指导专家委员会成立以来召开的第一次会议对全国首批16个海绵城市建设集中“会诊”的“共性”结论。
首先是资金投入。以鹤壁市为例,作为首批全国试点城市,鹤壁市海绵城市建设试点范围为:西起107国道,北到淇滨区黎阳路,东至护城河,南临淇河,总面积大约29.8平方公里。就这不到30平方公里的投入,除了中央财政下拨的12亿元专项资金,河南省财政每年亦有4000万元的奖励补助,加上市财政资金的配套,仍有较大资金缺口。海绵城市建设的投资需求之大可见一斑。其他未进入试点城市行列、不享受一系列补贴的城市进行海绵城市建设的投入压力也可想而知。
据了解,目前,我国99%的城市还都是雨水快排模式,远达不到海绵城市的标准。建设海绵城市需对现有的地下管网进行大规模改造,地上综合设施进行整治,均涉及到巨额的投资资金。
有报告称,预计2020年海绵城市整体的市场空间可达2.3万亿~3.4万亿元。收益模式成为万亿市场落地和推广的关键。
如何在金融方面创新机制、继续加力?住建部副部长陆克华曾表示,将采取PPP模式、政府购买服务、特许经营等方式,吸引社会资本参与“海绵城市”投资建设和经营管理。此外,还将支持符合条件的企业发行债券,用于“海绵城市”建设项目。
目前,各地多在探索借助政府和社会资本合作(PPP)模式积极引导社会资本参与工程设计建设管理。
PPP模式助推海绵城市发展在政府此前出台的政策中已多次提及:国务院《关于推进海绵城市建设的指导意见》强调,应积极推进PPP模式,鼓励社会资本参与海绵城市投资建设和运营管理。
财政部2014年首次出台《关于开展中央财政海绵城市建设试点工作的通知》,就提出鼓励措施,对采用PPP模式达到一定比例的,将按补助基数奖励10%。
2016年中央财政支持海绵城市建设试点工作则明确,试点工作中采取PPP模式操作项目投资占试点工作总投资比例,以及这些项目工程量占试点工作总工作量的比例。
其次是统筹建设和协同作战的落地问题。尽管国务院办公厅印发的《关于推进海绵城市建设的指导意见》中明确提出要“统筹有序建设”,但截至目前,真正将此要求落到实处的试点城市并不多。业内专家表示:“这样做不但会耗费更多的时间和精力,甚至会影响到三部委的阶段性考核业绩,还会增加投资成本,在地方财政‘压力山大’的当前,真正将统筹兼顾落到执行层面,需要下很大的决心。”
参考《海绵城市建设技术指南》并结合城市建设实际经验,海绵城市建设体系应包括规划、设计、施工、运营、监理和投资等六个环节。涉及到与城市水系规划、绿地系统规划、排水防涝规划和道路交通规划等的有效协同,还要结合当地生态文明建设、基础设施建设、新型城镇化、管廊建设,结合棚改、危改、旧城改造等项目,包括建筑与小区、道路与广场、园林绿地、地下管网、水系整治等。从政府职能出发,涉及到规划、建设、水利、水务、环保和绿化等部门参与。
《中国经济周刊》:本刊刊发海绵城市试点的文章后,有人开始质疑海绵城市在防治内涝方面的成效,甚至认为海绵城市试点失败了。之所以会产生这一想法,是没有厘清“海绵城市”和“防洪排涝”之间的关系。我们该如何理解两者之间的关系?
住建部相关部门负责人:入汛以来,南方发生20多次强降雨过程,太湖发生流域性特大洪水,长江中下游干流全线超警,部分地区洪涝灾害严重。根据我们的统计,第一批16个城市当中今年出现内涝的有9个,但在试点区域内发生内涝的仅有4个。第二批试点由于今年4月刚刚获批,还在建设中。应该看到,海绵城市试点工作刚刚开始,试点区域也不是整个城市区域,而且试点城市正在将内涝防治作为重要任务在实施。因此,在试点项目还没有实施完的前提下,不宜盖棺论定。
人们对海绵有直观认识,建设海绵城市就是恢复城市的海绵体功能,使其像海绵一样吸水、蓄水,从而起到对降雨削峰、错峰、滞峰的作用,有效缓解内涝的作用。但海绵也有饱和的时候,因此,海绵城市在建设工程设施时是有标准的,在标准内可确保有效。海绵城市的本质是恢复城市生态本底,即使在原有生态本底下,也不可能不出现洪涝现象,所以我们不能将是否发生内涝作为海绵城市成功与否的判断标准。对于极端强降雨带来的内涝,我们必须冷静分析,绝不能就此对海绵城市建设横加指责,甚至是简单地否定。
《中国经济周刊》:海绵城市的建设周期是多长时间?
住建部相关部门负责人:海绵城市是城市建设和发展的新理念和新方式,全面实现可能还需要一个过程。根据《关于推进海绵城市建设的指导意见》,到2020年城市建成区20%以上的面积要达到目标要求,到2030年城市建成区80%以上的面积要达到目标要求。在试点过程中,新城区坚持目标导向,按照雨水径流控制的要求,将雨水就地消纳利用,解决好城市建设与水安全、水资源、水环境、水生态的协调关系;老城区坚持问题导向,结合城镇棚户区改造和城乡危房改造、老旧小区有机更新等,以缓解城市内涝积水、黑臭水体治理、城市热岛为突破口,改善城市人居环境。目前海绵城市建设正在加快推进,通过试点城市创新建设模式,探索成功经验,并将这些成熟的做法、模式推广落地。
准确把握海绵城市建设内涵
《中国经济周刊》:目前大家对海绵城市的了解不是很多,以为单纯的管道扩容、铺渗透地砖或置放蓄水罐就是在建设海绵城市。如何准确把握海绵城市建设的内涵?
住建部相关部门负责人:建设海绵城市是2013年在中央城镇化工作会议上提出来的。在2013年中央城镇化工作会议、2015年中央城市工作会议等,多次强调城市规划建设要尊重自然、顺应自然、保护自然,体现“山水林田湖”生命共同体的系统理念,建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市。去年10月,国务院印发了《关于推进海绵城市建设的指导意见》,明确了海绵城市建设内涵和定位,确立了我国推进海绵城市建设的目标、基本原则、工作任务和支持政策。为了以点带面,及时总结可复制、可推广的做法、经验和机制,财政部、住房城乡建设部、水利部组织开展了海绵城市建设试点工作。 2015年3月,河北迁安成为全国首批16个海绵城市建设试点中唯一的县级城市,也是今年夏天没有发生内涝的海绵城市之一。
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、蓄渗和缓释作用,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。通过海绵城市建设,恢复自然海绵体,将70%的雨水就地消纳和利用,有利于扩大公共产品有效投资,提高新型城镇化质量,促进人与自然和谐发展。作为城市发展的新理念和新模式,海绵城市建设转变传统的粗放建设模式,充分体现创新、协调、绿色、开放、共享五大发展理念,是落实生态文明建设的重要举措,是推行供给侧改革的重要内容,是“稳增长、调结构、促改革、惠民生”的重要方面。
《中国经济周刊》:2015年和2016年,财政部、住房城乡建设部、水利部分两批确定了30个试点城市。选择这30个试点城市是基于什么样的考虑?
住建部相关部门负责人:选择试点城市时,既考虑了我国东、中、西社会经济发展水平的差异,也考虑了南北方的气候不同,涵盖了大、中、小不同规模的城市。要求每个试点城市确定不小于15平方公里的试点区域,根据自然地理条件和水文状况不同,试点内容各有侧重。在试点过程中,新城区坚持目标导向,按照雨水径流控制的要求,将雨水就地消纳利用,解决好城市建设与水安全、水资源、水环境、水生态的协调关系;老城区坚持问题导向,结合城镇棚户区改造和城乡危房改造、老旧小区有机更新等,以缓解城市内涝积水、黑臭水体治理、城市热岛为突破口,改善城市人居环境。
试点稳步推进 成效初显
《中国经济周刊》:首批试点的16个海绵城市取得了哪些成效?
住建部相关部门负责人:试点城市在规划的统筹引领下,针对存在的问题开展工作,取得了初步成效,受到了老百姓广泛好评。
有效缓解城市内涝灾害。北京市按照海绵城市建设理念,对环路下凹式立交桥区进行改造,综合采取渗、滞、蓄、排等措施,提升桥区的排水防涝能力,今年7月20日的大暴雨情况下,城市内经过改造的立交桥区无内涝积水。遂宁市对阜丰巷老旧小区进行“海绵化”改造,小区内涝积水点得到了有效控制。
城市黑臭水体得到整治。常德市市区的穿紫河原来是一条黑臭河道,沿岸居民对此意见极大。海绵城市试点工作开展后,综合采取调蓄、生态净化等海绵化措施,消灭了水体黑臭,大大改善了河道生态环境,同时,带来周边土地的升值。
实现雨水资源化利用。北京市的中关村国家自主创新示范区,将周边道路及广场雨水收集净化后,用于绿地浇灌和道路浇洒,替代原来的自来水。北京市还探索在居民小区内将雨水收集净化后用于冲厕,既有效利用雨水资源,又使老百姓节约使用自来水的花销。
大幅改善人居环境。镇江、济南等市将老旧小区内海绵改造与燃气、热力、水电改造及停车位增建等同时实施,获得老百姓普遍支持,主动请求政府优先对自己的小区进行改造。
促进产业发展和技术进步。通过试点工作,海绵城市相关新材料、新设备、新施工工艺也实现了产业化发展。南宁市建设了海绵城市产业园,吸引国内海绵城市相关生产企业入园,构建新的经济增长点。萍乡市在海绵城市建设试点中,推动本土生产企业升级转型,透水性建材市场扩展到整个江西省及邻近省份。
《中国经济周刊》:海绵城市试点的示范作用是突出的,但是在建设中一定也会存在一些问题和难题。在您看来,目前存在的问题和难题是什么?
住建部相关部门负责人:目前进入试点范围的30个城市,城市的建设已具规模,后期的海绵城市建设大多是在已建成的基础进行改进,对已经破坏的生态环境进行修复治理,所以这种建设成效并不能一蹴而就。
在海绵城市的建设过程中,我们既要看到成绩,也要看到差距。看到成绩,是为了总结经验,更好、更快地推进建设;看到差距,是为了找到问题,从源头上推进海绵城市的建设,加强生态城市的维系建设,提高人类对城市生态系统的自我调节、修复、维持和发展的能力,使人、自然、环境融为一体,互惠共生。
破解PPP模式难题
《中国经济周刊》:目前试点的海绵城市PPP模式进展情况怎样?
住建部相关部门负责人:目前河北迁安和江苏镇江都在推PPP模式。他们在选择社会资本的时候,非常慎重,是在多轮论证、多轮筛选之后来挑选合作伙伴。其实,PPP就像是一场婚姻,两个人在选对象的时候选得非常认真,但是结婚后在一起长期生活难免会有磕磕绊绊。大家在一起其实是想把事情做好,有了分歧可以不断地去调整和总结。但是,我们要认识到,运作PPP项目需要一个过程,需要一定的磨合期。它是一个长期的经营项目和合作机制,并非一蹴而就。
中图分类号:TU986
文献标识码:A文章编号:16749944(2017)05015104
1引言
由于气候变迁和城市过度开发,城市洪涝、水资源短缺等雨洪问题逐渐成为制约城市发展的重要因素。在全面建设生态文明的背景下,中国提出大力建设“海绵城市”的新举措[1]。随着2014年10月《海绵城市建设技术指南》的颁布,全国海绵城市建设工作全面铺开。徐州作为江苏省的试点城市应运而生。
徐州地处华北平原东南部,年平均降雨量仅821.3 mm。其中,最大径流量集中在6~7月,所以季节性缺水和区域性内涝经常发生。因此,有效提升水资源的管理水平成为徐州等季节性缺水和区域性内涝型城市发展的重要课题。
2设计区域概述
徐州市泰山,海拔185.30 m,是徐州地区的最高山体。泰山西坡山体公园,则地处泰山西坡山脚,总长度1.0 km,总占地面积5 hm2。该项目于2015年进行全国统一招标,拟按照海绵城市建设要求实施,整体提升山体的储水蓄水能力,建成后将成为徐州地区首个山体海绵示范点,并已于2017年1月底完成施工。
区域整体植被以侧柏林为主,长势较好。因长期受到雨水冲刷,表层零星形成了大小不一的陂塘。由于徐州地区降水较为集中,为避免山体洪涝和道路积水对社会产生危害,早年间沿西坡山脚修筑了一条长度为1.0 km的硬质泄洪沟。该泄洪沟能够有效地拦截西坡雨水,同时收集周边道路雨水,随后将其快速的排往市政雨水管(图1)。随着“海绵城市”概念的提出,这种直接将雨水快速排掉的做法已不能达到与时俱进的要求,违背了生态可持续发展的原则。它既不能缓解暴雨对市政雨水管道带来的压力,也不能充分利用雨水资源。因此,提升西坡公园的储水蓄水能力迫在眉睫。
3研究方案
3.1研究结构
整体研究结构分为四部分,第一步明确土壤地质及
图1泰山西坡山体公园雨后状况
下垫面,得出土壤渗透系数;第二步确定汇水面域;第三步根据徐州年径流控制率确定设计降雨量;第四步计算汇水量。最后根据所得的数据及西坡实际情况确定海绵体形式。
3.1.1土壤及下垫面
勘探单位根据现场实际情况,以100 m为间距,在项目地分别布置10组勘探点,深度控制在3 m以内。从山体表层至底基层得到结果如图2。通过对勘探资料分析,发现腐殖土渗透性较好,黏土一般,灰岩无任何渗透性。因杂填土不在本次设计范围内故不做具体分析。
3.1.2汇水面域
利用ArcGIS水文工具,划分积水盆地,提取泰山汇水线。得出项目地可利用的雨水径流面共分为3个汇水区,经计算得出一号汇水区S1=5 hm2,二号汇水区S2=1.3 hm2,三号汇水区S3=35 hm。
3.1.3设计降雨量
根据我国大陆地区年径流总量控制率分布图,徐州年径流总量控制率在70%~85%之间[2],因徐州地区降雨量少,故本次设计取最大年径流控制率85%作为设计降雨量的参考标准。通过统计徐州地区近30年日降雨量,最后得出徐州年径流总量控制率对应的设计降雨量为43 mm。
雨量径流系数。因S1、S3为绿地,径流系数取0.15;S2为混凝土和沥青路面,径流系数取0.9。再结合《室外排水设计规范》(GB50014)的容积法V=10HωF,式中:V为设计调蓄容积,m3;H为设计降雨量,mm;ω为综合雨量径流系数;F为汇水面积,hm2。最后分别计算出一号汇水区V1=322.5 m3,二号汇水区V2=503.1 m3,三号汇水区V3=2257.5 m3。至此,该区域总汇水量为3083.1 m3。
理想状态下,径流总量控制目标应以开发建设后径流排放量接近开发建设前自然地貌r的径流外排量为标准[2]。而自然地貌往往按照绿地考虑,故本项目中,绿地汇水量不计算在其中。结合以上分析,本项目有效汇水总量为503.1 m3。
3.2海绵体形式确定
通过以上分析及汇水量数据的提取,再结合竖向及雨水汇流走向,最终确定了海绵体形式――海绵绿带,以生态系统为基础,将生态储水与景观相结合。设计的海绵绿带分别收集泰山路东侧雨水及泰山山体西坡滞留雨水,并将收集到的雨水部分用做水景观,部分滞留后自然渗透,补给地下水。
4海绵体分析
4.1泄洪沟改造
根据以上对海绵技术的研究,同时为了保留原有泄洪沟的功能,只在泄洪沟端头,破除泄洪沟,并结合周边地形,设计成跌水式生物滞留塘。
4.2水路系统
结合现状地形,在项目中使用植草沟串联生物滞留塘的方式,形成整体海绵绿带。设计植草沟宽度0.8~1.5 m不等,深度20~30 cm,面层按照配比要求放置粒径5~15 cm的卵石,并且局部点缀徐州本土地区绵羊石,让整体植草沟在形式上更能体现徐州本土特色;植草沟周边局部膨大部位则设计成生物滞留塘,在雨量大的月份,滞留一部分雨水,自然形成水景观如图6中深色部分。
以之前计算的数据为参考依据,设计完后的植草沟及生物滞留塘,共能收水494.6 m3。与本项目计算的收水量503.1 m3基本达到汇、收平衡。为了更好的利用这一片区的雨水,在设计好的3组生物滞留塘旁,分别设置了3组蓄水池,收集因短时间内暴雨强度过大而造成的过量雨水。整个收水过程是“收水―过滤―蓄水―用水”。当蓄水池储蓄容量达到设计上限时,一则可将储存的雨水用做它用,如灌溉等;二则,无法收集的雨水将滞留在生物滞留塘中,形成水景观。最后当滞留的雨水高度超过生物滞留塘中设计的景观挡水坎的最高点时,雨水将会自然溢流至泄洪沟,最终排向湖泊,补给湖水。至此,海绵城市中的渗、滞、蓄、净、用、排会在整个项目中都有所体现。
4.3道路系统
整体道路设计分为两级。一级为慢行系统,宽2.5 m,兼自行车行驶功能;二级为游园路性质,宽1.6 m,以步行功能为主。道路系统从基层到面层全部选用透水材料,减少地表径流,减轻雨洪压力。
一级慢行系统,采用锈红色透水混凝土。做法结构由上到下分别为150厚透水混凝土,100厚碎石垫层,素土夯实。在整个透水混凝土设计中,考虑到成本因素,采用底层100厚原色透水混凝土,面层50厚锈红色透水混凝土的设计方法。二级游园路,则采用透水砖面层,做法结构由上到下分别为60厚陶瓷透水砖,30厚1∶6干硬性水泥砂浆,100厚透水混凝土,100厚素土夯实。按照CJJ/T135-2009《透水水泥混凝土路面技术规程》及JC/T945-2005《透水砖》的规定,在常温下,透水混凝土的透水系数不能低于0.5 mm/s,强度等不低于C20,透水砖的透水系数则不能低于0.01 mm/s。根据规定,中标施工单位经过试验适配出最佳配合比,铺设整体道路。由于山体自然形成了大小不一的陂塘,为了使道路系统更加连贯,设计通过石桥连接植草沟两侧道路,营造了一种小桥流水的意境。
4.4植物系统
整体植物设计本着经济、适用的原则,以保留泰山自身原生态为出发点,分别选用了乌桕、栾树、青桐、黄连木等色相变化明显、适合山体生长的乔木为骨干树种,结合原有侧柏林,营造丰富的秋季景观;在下木选择上,以多年生籽播花卉为主,同时搭配既耐荫又常绿的八角金盘、大花萱草、花叶蔓长春,让整个西坡四季有景可观;而对于植草沟和生物滞留带旁,则种植了在徐州地区长势较好的两栖植物黄菖蒲和水生鸢尾,配合观赏
草,打造泰山西坡别样风情。
5结语
泰山西坡海绵体的建设,将会为未来其他海绵体的设计提供参考依据。特别是和徐州处在同纬度的城市,都可以以此为蓝本。该项目是徐州地区首次尝试建设山体海绵,也是在探索、试验的过程中一步一步摸索前进。就建成后效果而言,能够满足海绵城市的前期要求。当然,建成后如何养护,则是项目后期的难点。比如建好的植草沟、生物滞留塘的养护方法,是按照传统形式上的植物来养护,还是每次暴雨过后,都需要清理一遍。再者,透水材料如何保证长久的渗透性?在北方的冬季会不会出现冻害问题?这些疑问都只能在建成后的泰山西坡山体公园的养护过程中,一步一步寻求最佳解决方案。实践证明,该技术方法能够在海绵城市前期方案中起到预测作用。
示范项目背景
地下管廊和排涝系统存在短板,暴雨使水质变坏
海绵城市,顾名思义是指让城市像海绵一样,降雨时能随时就地吸收、储蓄、净化雨水,同时补充地下水,干旱少雨时再将储蓄起来的雨水释放使用,从而让雨水在城市肌体实现自然循环和利用。
据镇江市住建局负责人介绍,该市开展类似海绵城市建设的尝试由来已久。早在2007年,海绵城市概念尚未诞生,镇江便开始吸取美英等国雨水系统构建方面经验,开展本土化探索。
之后,镇江引入美国的低影响开发 (LID)采用源头削减、过程控制、末端处理的方法进行渗透、过滤、蓄存和滞留,防治内涝灾害,以分散式小规模措施对雨水径流进行源头控制,通过合理的场地开发方式,模拟自然水文条件并通过综合性措施从源头上降低开发导致的水文条件的显著变化和雨水径流对生态环境的影响,比较适合镇江市当时的客观情况。
另外,近些年来,镇江市开展“一湖九河”整治,其中最令管理部门头疼的是,只要下大雨,金山湖和几条城区河道的水质会明显变差,特别是直通金山湖的雨水排污口污水滚滚,更被当地百姓诟病。
还有一个大背景是,国内城市建设的地下管廊和排涝系统存在短板,一下暴雨,便会出现内涝,城区“看海”成为日常一景,城市内涝受到越来越多的关注。
镇江市聘请美国荷瑞然环境咨询公司,一支国际化顶尖雨水管理评估和设计专家团队,对镇江市海绵城市试点区――22平方公里的陆地面积和11.5平方公里的水域面积,进行项目顶层设计。
镇江市住建局副局长、市海绵城市建设指挥部办公室副主任胡坚说,镇江海绵城市建设试点区域位于主城区,其功能定位集合商业、金融、文化、旅游等为一体的城市综合区域。市里聘请专家团队从源头专项达标工程、排水防涝专项达标工程、水环境质量提升工程、海绵城市建设综合达标工程、海绵城市亮点工程等多个方面,采用绿色、灰色和蓝色多种措施,对海绵项目进行设计;并将22平方公里陆地试点区分为17个大汇水区分别开展综合达标工程,从而确保城市径流控制75%、面源削减60%、有效应对30年一遇降雨等海绵城市建设目标的实现。
示范项目概况
总投资25.85亿元,2017年底全面完成
镇江海绵城市建设PPP项目总投资25.85亿元,其中,中央财政专项投资12亿元,项目公司投资13.85亿元,项目公司的特许经营期限为23年。建设内容包括海绵工程建设中的源头、中端和末端的建设项目,源头项目包括道路的LID整治、老小区LID整治、公园建设等;中端项目包括雨污水管网建设、调蓄池建设等;末端项目包括雨污水泵站建设、污水处理厂建设等,项目建设涵盖了海绵工程建设的灰色和绿色项目。
据中国光大水务有限公司工作人员介绍,今年4月18日,他们签约了镇江市海绵城市建设PPP项目,成为项目的社会资本合作方。根据PPP项目方案,项目资本金占总投资的1/3,即4.62亿元,由镇江市水业总公司代表镇江市政府出资30%,由社会资本出资70%,双方共同完成资本金出资,注册组建新项目公司,新公司将通过融资手段筹集9.23亿元,用于镇江海绵城市项目建设。
项目公司光大海绵城市发展(镇江)有限公司副总经理诸宇刚告诉记者,目前镇江市海绵城市项目进展情况是,试点区已建成海绵城市面积为6.5 平方公里,在建面积10 平方公里;建成区在建海绵城市面积25平方公里,正迅速开展工作。
诸宇刚说,根据项目规划,截至2017年底,镇江市试点区要全面完成海绵城市建设项目,在海绵城市建设试点22平方公里区域内达到如下指标:年径流总量目标控制率达75%以上,对应设计24小时降雨量不低于25.5毫米;排水防涝标准达到有效应对30年一遇降雨;防洪标准达到“长流规”标准(相当于50年一遇);面源污染削减率达到60%,有效削减合流制溢流污染,旱季雨水管道无污水外排,地表水水质达标率75%;受纳水体水质达Ⅳ类以上;70%的海绵城市建设(LID)项目,在2017年度投入一年运营期。截至2025年底,建成区全面建成海绵城市(LID),将城市建设成为“水清岸绿、鱼虾洄游、环境优美”的生态文明城市。
胡坚告诉记者,在国家海绵城市建设试点验收标准的基础上,镇江创新性地提出了海绵城市建设的“3+2”目标,即以有效应对30年一遇降雨、面源污染削减60%、年径流总量控制率75%为三大主要目标,同时兼顾雨水利用、提升海绵景观功能的辅助目标。
示范项目亮点
创造“海绵+N”运作模式,方便居民生活
镇江财政局党组成员、总会计师孙明祥告诉记者,市财政局确立了项目运营利润率管控标准,将暴利上限定在合同约定的1.3倍,竞标者报价利润率不得高于实施方案确定的上限。同时,想方设法找“最优惠”的资金,通过招标海绵城市项目融资资金成本比同期银行基准利率低10个百分点。此外,采用全过程跟踪审计,从传统的以财务审计为主,转移到以质量、进度和造价为主。
孙明祥说,他们重点从该项目双示范的角度,剖析海绵城市建设作为国家发展战略层面的重要意义,希望投资人通过镇江项目先行先试的优势,形成可复制和推广的镇江经验,将镇江海绵PPP公司打造成为区域性海绵城市建设的投融资平台,通过输出管理、技术和资本来占领国内海绵城市建设市场,吸引更多的投资人参与项目的投资竞争。
建行镇江分行、中行镇江分行及农行镇江分行等金融机构称,他们就融资成本、期限和贷款条件等提交了镇江海绵城市PPP融资方案,初步达成贷款期限不少于20年。
另外,该项目一大亮点是,国有资本占比仅为30%,而社会资本占比高达70%,这与当前各地海绵城市建设试点PPP模式中大多以本地国企控股或独资形成鲜明对比。镇江财政局党组成员、总会计师孙明祥对此表示,PPP模式的最大价值在于借助社会资本实现提高效率、降低成本的目的,镇江做法显然体现了PPP模式的核心价值,对社会资本的吸引力自然更强。
他说,在项目开始前就制定详细的项目绩效评价体系,等于给社会资本吃下一颗“定心丸”,对PPP模式中合作双方严格监管,规范项目进程绩效评定,实现双方利益最大化,将政府的监管引导职能和社会资本的高效率融合到一起,才能真正发挥出PPP模式的最佳优势。
中图分类号:TU986
文献标识码:A文章编号:16749944(2017)01007407
1引言
黄土高原多年来的水土流失和风沙问题,一直困扰着当今中国,这不仅是民生问题,更是关乎我国西部地区经济发展社会进步的重点问题。
1973年我国在陕西省延安市的安塞县建立了安塞水土保持综合试验站,是科技部国家重点野外台站和中国科学院生态系统研究网络终点站,为我国黄土高原地区生态保护问题提供了有效的实验支持和科学依据。多年来关于黄土高原水土保持和生态环境建设,我国做出了巨大努力,曾与多国合作共同开展研究。为有效防治黄土高原水土流失我国先后实施了一系列水土流失重点防治工程。
近年来,国家进一步加大财政投资,为黄土高原水土流失综合防治和生态状况提供了重要的支持。据《中国科学报》统计,截至2011年,黄河流域累计治理水土流失面积近23万km2,从20世纪90年代末黄河流域土地植被覆盖率低于10%增长到约30%。
众所周知,黄土高原是西北地区最为棘手、最难治理的区域,它的困难不仅是由于涉及面积区域之广,更在于气候自然条件的影响下其独特的地理特征,与我国其他地区有所差异。黄土高原地区的治理关乎整个西北地区的经济发展以至整个中国的经济发展。
2黄土高原区域地貌分析
黄土高原是世界上最大的黄土堆积区,也是世界上独一无二的自然地理区域,位于中国中部偏北。黄土高原地区的黄河流域西起日月山,东至太行山,南靠秦岭,北抵阴山,横跨山西省、山西省、甘肃省、青海省、宁夏回族自治区与河南省等黄河中游七省的50个地(市),317个县,全区总面积约64.2万km2,其中水土流失45.4万km2。黄土高原平均每年输入黄河的泥沙量达16亿t,是我国甚至全世界上水土流失最严重、生态环境最脆弱的地区。
2.1黄土高原成因与分类
2.1.1黄土高原区域位置
黄土高原具有特殊的自然生态特征。它是世界最大的黄土高原,在中国中部偏北,包括太行山以西、秦岭以北、青海日月山以东和长城以南的广大地区,面积约40万km2,海拔1000~1500 m。除少数石质山地外,高原上覆盖深厚的黄土层,黄土厚度在50~80 m之间,陇东、陕北厚达150 m,最厚的地方达200 m。由于历代战乱、盲目开荒放牧及乱砍滥伐导致高原的植被遭到严重的破坏,加之黄土的土质疏松,水土流失极为严重,形成“千沟万壑”的黄土地貌(图1)。
2.1.2黄土高原历史成因
新生代早期,全球性气候变暖,我国各地区包括黄土高原的早第三系地佣喑屎旎蚯澈焐,说明当时气候比较炎热。早黄土形成于不同的气候条件下,因而有不同的外观颜色。综合黄土高原黄土剖面颜色在垂向上的变化,自下而上大体可以分为4个主要颜色段:第一段,浅红黄色段;第二段,棕黄色段;第三段,灰黄色段;第四段,褐黄色段。黄土颜色自下而上由红黄―棕黄―灰黄―褐黄的变化。
更新世时期,干旱气候开始显著。到全新世,黄土高原则明显地旱少雨的气候所控制,北部向沙漠化方向演化。在整个第四纪时期内,黄土高原的古气候环境的主要变化时期是中更新世早期,中更新世晚期和晚更新世末期。
黄土高原环境的变迁,有其自然的因素,这与全球气候变化有关,但也有人的因素,如黄土高原森林的砍伐,草地的破坏,土地利用不合理造成的土壤侵蚀,导致高原自然环境恶化。文物工作者和地质科技人员曾经在宁夏回族自治区泾源县、彭阳县等地发现的古生物化石研究证实,约在6000万年前,黄土高原被水所覆盖,现在的山峰则是当时水中的孤岛。
在距今6000万年前,地壳发生剧烈断块式上升与下降,到了距今24万年前,六盘山、月亮山等发生剧烈的上升运动。此后,随着山区间歇式继续上升,广大的丘陵区均沉积了厚度不等的风成黄土,在盆地中心或山麓地带则有冲积砾岩和黏土,大量的黄土堆积,覆盖了山坡丘陵,形成了现代黄土高原的地形地貌。
2.1.3黄土高原分类
根据地貌的形成过程和特点,可分为以下几个部分。
(1)陇中高原。一称陇西高原,位于六盘山以西,是一个新生代的拗陷盆地,属盆地型高原,海拔1500~2000 m。地形破碎,多梁、峁、沟谷、垄板地形。
(2)陇东、陕北高原。包括六盘山以东,吕梁山以西,渭河北山以北,长城以南的地区。也是一个盆地型高原,海拔800~1200 m。经强烈侵蚀,除少数残留的黄土塬外,大部地区已成为破碎的梁峁丘陵。其间只有少数基岩低山突起在高原之上,状似孤岛。
(3)山西高原。包括五台山、恒山以南,伏牛山以北,太行山以西,吕梁山以东的地区。它由一系列褶皱断块山与陷落盆地组成。山地有吕梁、恒山、五台、中条及太行等山,盆地有大同、忻县、太原、临汾、运城等。除河谷平原外,大部地区海拔在1000~1500 m,石质山地构成高原的主体,黄土堆积仅限于盆地及山间谷地,分布范围约占全区面积的40%。
(4)渭河平原,一称关中平原。位于渭河北山与秦岭之间,西起宝鸡,东至潼关。
2.2黄土高原地形地貌
2.2.1陕北黄土高原自然地理概况
(1)地形地貌。黄土高原由黄土丘陵、黄土台塬和石质山组成,地面地形破碎,地形落差普遍,一旦遇上大雨或暴雨,黄土受坡度的影响特别容易坍塌,故不利于水土保持。
从地形上来看,黄土高原北方是我国内蒙古高原,东面是华北平原,西边是广大的西北内陆地区和青藏高原,黄土高原大面积地区黄土覆盖,境内形成了黄河中游重要的自西北向东南流向的黄河支流,主要有渭河、泾河、洛河、汾河。这些河流汇入到黄河,形成一些小平原,平原地带土壤肥沃,农业发达,特别是渭河平原和汾河谷地,是黄土高原人口最密集,农业最发达的地区。
(2)气候水文。黄土高原的位置位于我国东部沿海和西北内陆之间,处在我国来自太平洋的东南季风和暖湿气流向西北吹送的通道中,故气候带有明显的过渡性,为我国东南沿海温暖湿润的季风气候向西北内陆干旱气候过渡的半湿润、半干旱的温带大陆性气候。区内从东南向西北依次为暖温带半湿润气候、半干旱气候、干旱气候。
(3)土壤植被。黄土是第四纪以来经过风的吹扬、搬运、堆积形成的,黄土疏松多孔,粉沙质,质地均一,垂直节理发育,因而易被冲刷,加之其所在的黄土高原地区降水在年内降水高度集中,多暴雨,特别容易造成严重的水土流失。广大的地面被长期冲刷形成众多的沟谷,沟谷切割地表形成黄土高原特有的黄土塬、黄土墚、黄土峁。这几种黄土地貌的共同特点是黄土层的边缘被流水强烈冲刷、切割,不同之处在于黄土塬顶部平坦、黄土墚顶部狭窄成长条,而黄土峁是孤立的黄土丘,根本原因在于它们处在不同的发展阶段。在黄土高原这种干燥、半干燥的气候条件下,这些粉尘相互之间的结合并不紧密,所以黄土具有多空隙、结构疏松的特点,并且垂直节理发育明显。
这样的黄土层比较透水,颗粒小又决定了黄土容易溶于水,黄土的这些特性,使黄土高原特别容易受流水的侵蚀作用。地表光秃,缺少植被的保护。植被具有良好的涵养水源,保持水土的作用。大面积的植被覆盖对防止水土流失,保持土壤肥力,调节气候具有重要的作用。而目前我国黄土高原森林覆盖率不足10%,远低于世界平均水平,高原绝大部分面积是支离破碎的黄土,风沙漫卷,暴雨来临泥沙俱下,加剧了水土流失。
(4)资源基础。黄土高原煤炭资源丰富,人类的修路、开矿等工程建设破坏地表。黄土高原人口众多,煤炭资源特别丰富,开发煤炭资源是当地经济发展的重要内容。但这些经济活动不可避免地破坏地表,甚至导致永久性的不可恢复。
2.2.2黄土高原人文地理概况
(1)人类活动。自秦汉以来黄土高原经历了三次滥伐滥垦。 第一次是秦汉时期的大规模“屯垦”和“移民实边”开垦。这次大“屯垦”使晋北陕北的森林遭到大规模破坏。
第二次是明王朝推行的大规模“屯垦”,使黄土高原北部的生态环境遭到空前浩劫。据考证,明初在黄土高原北部陕北(延安、绥德、榆林地区)和晋北大力推行“屯田”制,竟强行规定每位边防战士毁林开荒任务。从这里不难看出,明代推行“屯田”制对环境破坏之严重。
第三次大垦荒是清代,清代曾推行奖励垦荒制度,垦荒范畴自陕北、晋北而北移至内蒙古南部,黄土高原北部和鄂尔多斯高原数以百万亩计的草原被开垦为农田,使大面积的土地沙化,水土流失加剧。
并且黄土高原地区存在着显著的人地矛盾,人多地少,生a方式落后。黄土高原农垦历史悠久,人口众多,随着人口的不断增长,人多地少的矛盾日益突出,加剧了人类破坏性和毁灭性的开发。导致森林日益减少,土壤日渐贫瘠。
现在,黄土高原地区总人口1.08亿人,其中农业人口7333人,占总人口70%以上。据 2008 年统计,国民总产值1.85万亿元,农民人均纯收入3196元。人口密度为167人/km2,相当于全国平均水平的122.9%,人地矛盾更加突出。
(2)河流交通。黄土高原地区面积大于1000 km2的直接入黄支流有48条,其中水土流失严重、对干流影响较大的支流有洮河、湟水、庄浪河、祖历河、清水河、浑河、杨家川、偏关河、皇甫川、清水川、县川河、孤山川、朱家川、岚漪河、蔚汾河、窟野河、秃尾河、佳芦河、湫水河、三川河、屈产河、无定河、清涧河、昕水河、延河、汾川河、仕望川、汾河、泾河、北洛河、渭河、伊洛河32条支流,以及内蒙“十大孔兑”。
总的来说有的地方交通发展不错(如汾水谷地等),但是大部分地区交通不发达。西安、太原、宝鸡等地是铁路枢纽。
(3)民俗文化。黄土高原群山连绵,沟壑纵横,北有横山、北于山,西有子午岭,东南有黄龙山,形成一马蹄形。地势西北高,东南低。石器时期气候湿润,经考古发掘仰韶文化遗址内容十分丰富。相传少典族居住在陕甘交界处,与有乔氏互通婚姻,生下黄帝和炎帝。黄帝居姬水,为姬姓;炎帝居姜水,为姜姓。他们中许多部落顺着河流移动,发展到黄河中游,后来称华夏族。
以陕北黄土高原为例,陕西剪纸形式多样:一是单色剪纸,二是色纸拼贴剪纸,三是点彩剪纸,四是渗染剪纸,五是纸塑窗花,六是剪纸熏样。陕北以单色剪纸为主,造型简洁质朴、注重夸张变形,传承着古老的审美情趣和造型观念。在内容上多以动物花草为主。据说孔圣人教化天下,唯独遗漏了陕北,所以创造性极强,喜怒哀乐表现的淋漓痛快,极具个性。在陕北的靖边、安边、定边,人们称“三边剪纸”,剪纸变成了另一种风格,纤细入微,小巧玲珑,小中见大,刻画精到。打出的 “ 乐乐 ” 细如针尖,剪出的线细如发丝,剪纸粗犷,又不同江南的工巧、写实。据考证,三边原是边关重镇,朝廷常派南方将领在此地镇守,他们带着家眷在这里生活,也带来了水乡的民间文化,与当地古拙的民间艺术相结合,产生了独特的三边剪纸(图2)。
3黄土高原现状分析
3.1山体滑坡
黄土高原地区由于地质地貌条件复杂,山、塬、丘陵面积分布广泛,滑坡灾害较多。目前黄土高原水土流失面积约50万km2,其中土壤侵蚀模数大于5000 t/km2的严重土壤流失面积约14.5万km2,是当今世界上水土流失最为严重的地区之一。为了建设良好的生态环境,防止滑坡侵蚀发生,必须加强滑坡侵蚀的研究。
3.3.1滑坡形成原因
(1)大气降水、地表水、生产生活用水的入渗,河湖水倒灌,地下水等在山体内,增加了坡体重量,增加了下滑力。同时,浸泡软化易滑地层,使抗剪强度大幅度降低而产生滑动。
(2)工程活动可以破坏坡体。在坡体上由于建筑、倾倒、填方、筑堤等增加荷载引起边坡超载,增加荷载使坡脚压力增大,使斜坡支撑不了过大的质量而失去平衡,沿软弱面下滑。
(3)地震使斜坡承受的平衡应力发生改变,还会造成地表形变和裂隙增加,降低岩土的力学强度,触发滑坡的滑动和促进滑坡体的形成。
3.1.2滑坡预防措施
滑坡可造成严重的工程事故,因此,在工程建设中应采取积极措施加以预防。其防治原则是及早发现,预防为主;查明情况,对症下药;综合整治,有主有次;治早治小,贵在及时;力求根治,以防后患;因地制宜,就地取材;安全经济,正确施工。
3.2水土流失
《汉书・沟洫志》对黄河水沙有“河水重浊,号为一石水而六斗泥”的记述。黄河年均输沙量为16亿t。世界上年均输沙量超过1.0亿t的大河中,黄河的年输沙量及平均含沙量均位居首位。长期以来严重的水土流失所造成的沟壑纵横的特殊地貌以及黄土自身抗侵蚀性弱等特殊因素造成了黄土高原独特的水土流失格局,水土流失区多年平均侵蚀模数为4100 t/km2(图3)。
图3典型泥石流示意
3.2.1水土流失自然因素
黄土高原土壤侵蚀具有明显的区域分异特征,这种区域分异特征是自然因素和人为因素的综合反映。
(1)地质与地貌因素。黄土地貌类型主要有黄土塬、黄土梁、黄土峁和各类沟谷。在以黄土塬为主的地貌类型区,土壤侵蚀方式以沟蚀为主,沟蚀量可占小流域侵蚀总量80%以上。在以黄土梁峁为主的黄土丘陵区中,晋西、陕北等地坡面侵蚀和沟谷侵蚀都很严重,但沟谷地的产沙量仍占主要部分。陇中地区谷间地面积较大,坡度较小,坡长较大,土壤侵蚀方式以坡面侵蚀为主。长城沿线和高原北部地区,间地、丈地、掌地、墒地等地貌类型分布广泛,它们目前正受沟谷溯源侵蚀影响,形成以坡间为主的独特现代侵蚀类型区。无定河上游及其以北的黄土丘陵区,地表有零星沙丘覆盖,沟谷中广泛出露中生代石砂岩和泥页岩,风蚀、水蚀和重力侵蚀很活跃。坡度陡峻是黄土高原地貌的又一重要特点。坡度的陡缓不仅决定土壤侵蚀的强弱,在临界坡度以下土壤侵蚀以面蚀和沟蚀为主,超过此坡度则重力侵蚀活跃,发生滑坡、滑坍、泻溜侵蚀。
(2)气候因素。黄土高原的年降水量变化为200~700 mm,具有由东南向西北递减的特点。黄土高原降水的季节变化很大,主要集中在夏季,其次是秋季。大部分地区5~9月份的降水量占年总量的70%以上,其中又以7、8月降水量最多,可占年总量一半左右。该地区暴雨历时普遍较短。暴雨多发生在6~8月份,空间分布有由东南向西北递减特点。这些特点对土壤侵蚀特征的时空变化产生了深刻影响。
(3)土壤因素。黄土高原地区分布最广的黄绵土,它常与黑垆土呈复式区分布。黄绵土是该区最主要的耕作土。黄绵土的形成过程一方面是黄土耕种熟化过程;另一方面又是侵蚀为主的地质地貌过程。目前除了少数地势平坦、侵蚀微弱的地点外,黄土高原绝大部分地区的土壤都属于侵蚀性黄绵土。
(4)植被因素。黄土高原的植被种类较多,现有的森林主要分布在高原东南和岩石或土石山区,大面积的黄土地丘陵区和黄土塬区仅在村镇附近有零星的树木,非耕地上只有稀疏草灌。子午岭是黄土高原上黄土覆盖区森林植被保存较好的唯一地区,近几十年来同样遭到严重破坏。全区森林植被如此匮乏,土壤侵蚀剧烈发展就是不可避免的了。除森林植被外,该区的草灌覆盖度不高,天然草场的覆盖度只有25%~65%,其中,山区草地的覆盖率较高,黄土丘陵和黄土塬区较低。由于过度放牧和滥垦、滥伐、滥挖(挖药材)等影响,大部分草场都向沙漠化方向发展。
3.2.2人为因素
长期以来,黄土高原的人为破坏方式主要有3种:一是陡坡耕垦;二是滥砍、滥伐、滥樵和滥牧;三是乱挖、乱堆、乱放。其结果是破坏植被,破坏土体结构和破坏原有地貌形态。
(1)陡坡开垦。黄土高原地区的人口迅速增加,人口增长必然导致天然林、次生林的破坏和耕地的扩大。尤其是陡坡地的不断开垦也迅速加剧了该区的水土流失。
(2)矿产资源开发利用。矿产资源开发对振兴国民经济具有重大意义,但对生态环境特别是土壤侵蚀和河流泥沙将带来深刻影响。黄河中游大型煤田,地处多沙粗沙产区,又多处于暴雨中心地带,水土流失本来就非常严重,而煤炭的大规模开采,铲除地表原有的稀疏植被,占用破坏土地,移动大量岩石土体,造成地表土层松动,地下砂岩性物质堆积地表,这些新翻动的岩土,在风雨作用下极易风化成碎屑,并伴以滑坡、崩坍等重力侵蚀,必将加剧水土流失。
(3)开发项目建设。随着区域工业化发展,人类活动强度增大,人为践踏、施工建设等,再加之人们的环境保护意识薄弱及管理混乱,使地表植被覆盖率下降,土壤抗蚀能力减弱以及弃土弃石乱堆乱放,可动沙源增加,所有这些都加剧水土流失。
在道路建O的施工期间,路基填挖方、取弃土、软土路基处理和桥梁建设等是公路建设的关键工程。铁路、公路建设可能损坏原有的水土保持设施,破坏当地生态环境而加剧地区水土流失;开挖坡度大或地质构造不良地段后,开挖面或填方处边坡,在雨水冲刷下易产生崩塌、滑坡而造成水土流失;施工不当或使用大量炸药爆破,造成地层松动,埋下隐患;以及施工过程中大量土、石随意堆放,在暴雨冲蚀下也极易产生水土流失。开发建设项目严重水土流失造成大量泥沙淤积河床水库,降低了水利设施寿命和防洪效率,加剧洪涝灾害。特别是近数十年来由于不合理的人类生产活动造成的水旱灾害、滑坡、崩塌、泥石流等,给国家经济和人民生活造成了严重的危害。
在人行步道和庭园中更应该增加透水铺面的设计,这样没有高载要求的基面我们可以更加注重美观性,利用许多石块、卵石、木头和许多绿色景观相结合,不但具有良好的透水效果,更有优美的庭院意境。
(3)透水管路。在城市中我们往往没有办法单纯利用绿化和透水路面来供雨水入渗,此时就需要人工设施来加速降水渗透地表以下,目前常用的设施可分为两种:①水平式“渗透排水管”;将基地降水集中与渗透排水管中后,再慢慢往土壤内入渗至地表中,达到辅助入渗的效果。透水管的材料大多是蜂巢管、网式渗透管、尼龙纱管、不织布透水管等等,利用毛细现象将土壤中的水引导入管后,再缓缓排出。②垂直式“渗透阴井”。它是垂直式辅助入渗设施,不仅有较佳的储存渗透效果,也可作为“渗透排水管”之间的连接节点,可阻拦排水过程中产生的污泥杂物,定期清除来保持排水通畅。
5.2.2城市水循环间接措施
(1)雨水花园。雨水花园也可称之为景观渗透水池,它兼具庭院景观效果和储集渗透两个优点的措施。做法通常是将水池分为高低水位两部分,低水位部分底层用不透水材料砌成,高水位四周可以用自然渗透土壤设计来做,下暴雨时可暂时储存高低水位间的雨水,然后让雨水慢慢渗透回土壤,水岸四周通常种满水生植物作为庭院景观一部分。当然,这些植物的选择也是有规律可寻,我们可以选择如美人蕉、香蒲等植物,不仅具有很好的景观效果,也同时具有净化水质的作用,这样就能够使雨水花园起到更加重要的作用,并很好地将他们应用在净水和水的再循环利用中(图5)。
图5雨水花园做法结构
5.3海绵城市建设
建设海绵城市,首先要了解海绵城市的特点和建设方法。海绵城市主要解决保障水体和水质的循环和合理应用。传统市政模式认为,雨水排的越多、越快、越通畅越好,而这样的传统“快排式”模式并没有考虑到水的循环利用。海绵城市遵循“渗、滞、蓄、净、用、排”的六字方针,较之与传统模式有以下4个优点: 排水防涝洪能力建设; 径流污染控制;水资源合理利用;生态水景景观营造。
5.3.1海绵城市建设的必要性
海绵城市的建设,不仅是为了响应国家号召,更是根据城市现状提出的可行性方案。建设海绵城市,可以大大降低城市内涝积水的问题,也改变以往城市“快排式”的水处理方式,增加水的利用循环,保障了水资源的节约与生态平衡。因此,建设海绵城市是非常有必要的,它有利于改善城市生活环境,增加水循环率,更加有效地减缓城市内涝。
5.3.2海绵城市建设的可行性
我国城市发展速度较快且人口密集,而对于土地的开发也有些过度,“城市的规模像摊大饼一样的发展”对于自然的破坏强度也更大,因此修复就更难,代价更大。建设海绵城市首先要避免几个误区,如“只重视地下不重视地上”、“只重视灰色不重视绿色”或“只重视绿色不重视灰色”。海绵城市建设首先应做好全局战略规划,应从法律体系、财税政策、管理机制、技术与产业体系、人才培养、公众参与等环节综合考虑实施。
6结语
构建海绵城市的经济效益不可小觑。海绵城市建设注重对天然水系的保护利用,大大减少了建设排水管道和钢筋混凝土水池的工程量。调蓄设施往往与城市既有的绿地、园林、景观水体相结合,“净增成本”比较低,还能大幅减少水环境污染治理费用,降低城市内涝造成的巨~损失。相对新城区,老旧城区确实面临空间条件有限、改造难度大等问题。但相比建设大型地下调蓄池、大规模改造雨水管线等方案,多添置一些“海绵体”反而更具可行性。
而针对黄土高原地区水资源问题可以应用海绵城市概念及技术,将该地区水资源合理利用起来,并保持和谐生态环境。可以根据以往建设城市方案进行改进和借鉴,建设独具特色的“海绵”黄土高原。
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2.1〖JP2〗混凝土墙加强带设置:南北外墙在底板加强带对应位置设竖向加强带,带宽1500mm,筋长3000mm,增加水平温度筋12%。
2.2外墙水平施工缝处理采用水平缝加粘BW止水条。钢筋保护层采用砂浆垫块,板上皮钢筋采用钢筋马凳,间距1.5m~1.8m,支腿上应缠绕BW止水条,外墙上预留的套管、穿膛螺丝等均要焊止水板。
2.3底板用木模一次性支到地梁上皮,外墙到500高,混凝土一次浇筑。
2.4模板采用15厚多层板,用100×50木方和脚手架管作楞。模板按缝宽大于0.5mm用海绵条嵌实,采用宽胶带封缝处理。模板要确保其不漏浆、不变形、不失稳,做到易加固、易拆除。
2.5底板混凝土分层浇筑,减少每一次浇筑厚度利于散热。混凝土每次振捣完成后表面进行二次施抹,终凝前加抹一次,防止裂缝出现。浇筑15h后浇水并覆盖湿密目网海绵毯洒水后养护不少于14d,墙梁拆除模板后及时喷水覆盖湿密目网海绵毯养护,不宜浇水养护的地方刷养护液。
2.6水泥采用水化热较低的水泥,本工程采用天王牌普通硅酸盐525#R(42.5MPa)水泥,采用河津电厂Ⅰ级粉煤灰,膨胀剂采用北京慕湖FEA,在保证混凝土强度等级的前提下使用缓凝型高效减水剂(北京慕湖),其缓凝时间宜控制在10h以上,减水率宜大于20%。适当减少水泥用量,降低水灰比,以减少水化热和混凝土收缩,避免裂缝出现
2.7石子采用碎石,最大粒径不宜超过31.5mm。石子含泥量小于1%,砂子采用中砂含泥量小于3%。(本工程C30混凝土中砂含泥量小于1.5%)。
2.8地下室外墙做4mm厚SBS改性沥青防水卷材或1.5mm厚聚氨酯涂膜防水层。
2.9地下室柔性防水层(卷材或涂膜防水层)外做软保护层,贴50mm厚的聚苯泡沫板(容重不小于15Kg/m3)或3mm厚聚乙烯塑料板。
3.技术措施
3.1做好地下室防水设计。
3.1.1进行防水设计应明确建筑地下室防水工程的目的:确保地下水和滞留水不渗入室内,给予室内正常的生产、工作、生活和储藏环境。防水层保护好地下结构,不能让地下水浸泡钢筋混凝土结构。一旦结构渗水,会导致钢筋锈蚀、断截面减小、膨胀,混凝土裂缝增大、抗压强度减弱,建筑基础受损,建筑寿命降低,最终危及安全。
3.1.2地下室防水设计必须遵循“防、排、截、堵相结合,刚柔相济,因地制宜、综合治理”的原则,努力达到防水可靠、经济合理的目的。在设计前应充分掌握地下工程所在地及其附近地下水运动规律和状况(近期和远期),确定设计最高地下水位标高,同时结合地质、地形、地下工程结构、防水材料供应及当地施工条件等全面研究地下工程防水方案。地下钢筋混凝土外墙、底板均应采用抗渗混凝土,抗渗等级应根据防水混凝土的设计壁厚和地下水的最大水头比值。
3.1.3独立式全地下室工程应做全封闭,附建式全地下室或半地下室防水设置,则应高出室外地平标高至±0.000m以上,卷材防水和涂膜防水层可在室外平坦处改用防水浆完成设防高度。
3.1.4地下室最高水位高于地下室地面时,地下室设计应考虑整体钢筋混凝土结构,保证防水效果;在特殊要求下可采用架空地面和夹壁墙。
【摘要】建筑物地下室渗水、漏水是一种极易发生的常见问题,对建筑物使用性能和使用年限都有很大影响。针对上述问题,笔者从设计做法、防水材料、基层处理以及施工工艺、场地排水等方面进行分析,探讨了地下室防水技术处理方法。
近年来,随着现代经济的发展,人们开始注重生活、工作环境的舒适度。房屋建筑的装修也越来越受到人们的关注,对房屋建筑装饰工程质量要求也越来越高。因此,这一定程度上也相应增加了建筑装饰的施工内容。当前,越来越多的施工技术、新型材料以新工艺出现在建筑装饰施工中,因此,如何在认真分析房屋建筑装饰工程的特点的基础上,合理创新装饰施工工艺,对提高房屋建筑装饰质量有着重要意义。
工程概述
天富豪庭富鸿5、6、7号楼位于开平市长沙区良园路35号,该工程地下一层,上部结构16层,其中一层为裙楼,上部三幢15层主楼为住宅,整个工程总建筑面积46300m2。根据设计要求外墙装修大部分采用面砖贴面,线条部分采用外墙涂料;内墙面水泥砂浆按中级抹灰粉刷;住宅室内楼地面为水泥砂浆找平;地下室车库地面为耐磨地面;天棚为中级抹灰。
1 天棚抹灰施工工艺的研究
由于目前梁板模板均采用竹木胶合板,造成天棚混凝土板底表面较光滑。若采用一般的水泥砂浆粉刷,粘结力不足,容易引起抹灰层空鼓和脱落;若采用直接扒底刮腻子,一方面表面平整度和线角顺直难于控制,另一方面需按不同配比分层进行施工,质量难于控制,工序繁多。根据现场样板施工研究,采用水泥石灰纤维薄抹灰工艺克服了天棚粉刷的质量通病,即先进行界面处理,增强粘结力,再采用掺有纤维的石灰水泥浆进行扒底找平,厚度控制在5mm,具体施工工艺叙述如下。
基层处理:应将混凝土顶板等表面凹凸部分踢平,对蜂窝、麻面、露筋、漏振等应剔到实处,后用1:3水泥砂浆分层补平,把外露钢筋头等事先剔除好,局部超厚处采用胶液涂刷1:2.5水泥砂浆补平;抹灰前用扫帚将顶板清洗干净,如有粉状隔离剂,应用钢刷子彻底刷干净,并在抹灰前两天顶板应派专人浇水湿润,抹灰前一小时再喷水湿润。
界面层施工:先将海菜胶与水按1:100配制胶液,再按胶液:水泥:中粗砂=1:1.5:1.5配制成浆液(4小时内用完),在天棚砼湿润的情况下采用木抹子或铁抹子抹2厚水泥胶浆液。
水泥石灰面层施工:在2厚水泥胶浆液涂抹后即可随即抹5厚水泥石灰纤维(重量比为水泥︰石灰:纤维=1:2.4:0.15)。
面层拉毛:当5厚水泥石灰纤维抹平后稍干,具体时间应根据现场情况掌握,采用海绵顺同一方向拉毛,应注意掌握拉毛时间,太迟不能拉。
2 室内墙面粉刷工艺改进
本工程周边场地空旷,房屋装修施工受季风影响较大,水泥砂浆粉刷如果按常规操作工艺施工,墙面均会不同程度出现龟裂、空鼓现象,大大影响观感质量。通过对空裂原因分析,产生空裂的主要原因:第一,抹灰层与基层(混凝土墙)的粘结力不够,形成空鼓和裂缝;第二,面层砂浆的收缩大与混凝土基层产生变形差;第三,由于现场风大,水泥砂浆表面失水快,造成干缩太快发生,在水泥砂浆初凝之前表面就产生龟裂,大大降低了粘结强度。为此对水泥砂浆粉刷进行工艺改进:
⑴认真清理混凝土基层:采用金刚片对基层混凝土全面磨一遍,特别将施工缝处的粉散砼、松散石子,砼表面木屑、杂物等清理干静,然后用清水清洗,此道工序需提前一天完成。完成后专业施工员进行验收,合格后方可进入下一道工序施工。
⑵进行界面处理:界面处理采用滚涂界面处理剂,界面剂使用海菜粉,先将海菜粉与水搅拌均匀形成胶液(1公斤海菜粉兑150公斤水),静置四小时后再用胶液︰水泥︰中粗砂=1︰1.5︰1.5调好水泥砂浆液进行基层涂刷施工,涂层厚度3.0mm。施工前基层应提前1天用清水充分湿润。涂刷后若表面出现假凝现象,应再加适量的胶液进行搅拌。刷好海菜粉胶水泥砂浆界面剂的墙面应至少浇水养护3天以保证强度,并做好隐蔽验收。
⑶墙体粉刷:界面处理养护3天后随即进行墙体粉刷,墙体粉刷施工采用标筋控制平整度与垂直度,标筋宽度1.5cm,应一次性施工到位,上标筋距天棚底50cm,下标筋距地面上20cm;粉刷层分两道进行,第一道为1:3水泥砂浆粉刷,第二道1:2.5水泥砂浆粉刷,面层采用海绵拉毛。
⑷养护:在墙面水泥砂浆初凝前采用喷雾器进行表面喷水养护,养护标准以表面湿润为准。当水泥砂浆初凝后改用浇水养护,养护标准以保持水泥砂浆面层湿润为准,养护时间不少于七天。
3 标准层楼面拉毛施工工艺
楼地面初装饰做法一般采用水泥砂浆打底找平,容易引起空鼓、起砂等质量通病。本工程经与甲方商讨后,采用细石混凝土随捣随抹收光。具体做法:先做20~25mm厚C20细石混凝土基层,用滚筒滚压,木抹子搓平,待基层略硬后,再做5~10mm厚的1:2水泥砂浆面层,抹平后铁板压浆收光一遍,稍有强度之后采用粗毛刷或专用模具紧靠直尺顺同一方向拉出纹路,终凝后浇水养护至少3天。该施工方法易控制面层平整度,易掌握操作时间,且面层纹理清晰美观,住户在二次装修时增加表面粘结力。但应注意水泥砂浆稠度尽量低,手捏成团出浆即可,另外细石混凝土应适当减少砂的用量,以便增加基层表面的毛糙程度,提高与面层的粘结力。
4 应用新材料,确保外墙面砖粘贴质量
本工程外墙采用100×75的锦砖贴面,缝宽5mm,为了防止锦砖脱落、空鼓和裂缝,产生渗漏水等质量通病,并使砖缝横平竖直、深浅一致、色泽均匀、宽窄一致、不龟裂、接缝平直,提高观感质量,在施工中采用海菜胶水泥粘贴和“汉高牌”浅灰色专用填缝剂进行勾缝,具体工艺: ①外墙水泥砂浆粉刷打底做法同内墙;②铺贴前进行放线定位和排砖,非整砖应排放在次要部位或阴角处,每面墙不宜有两列非整砖,非整砖宽度不宜小于整砖的1/2;③铺贴面砖的结合层采用海菜胶水泥浆粘贴(1公斤海菜粉兑100公斤水成胶液,胶液:水泥=1:1.5),用带齿的钢板将海菜胶水泥满刮在外墙粉刷层上,刮成齿型状,厚度在5mm左右,然后贴面砖;④将锦砖上的纸用刷子刷上水,约30min开始揭纸,揭开纸后检查缝的大小是否均匀,如出现歪斜不正应按先横后竖顺序拨正贴实;⑤待海菜胶水泥浆初凝后采用喷雾器养护2天后方可勾缝,勾缝材料采用“汉高牌”浅灰色填缝剂;⑥勾缝前应清缝,即把被挤进缝里的海菜胶水泥浆清除掉,然后采用专用工具将填缝剂勾压密实,做成缝面比面砖面凹进1mm的平缝,勾完缝应及时用破布或棉纱擦净面砖表面,并进行养护。
5 地下室停车场大面积耐磨地面施工
本工程地下停车场建筑面积7332.46m2,要求面层平整耐磨,无裂纹脱皮、麻脸起砂等缺陷。为此通过对几种工艺分析研究,决定采用采用细石混凝土原浆压光,面层铺撒“金鼎泥”一次成型的施工工艺: ①采用楼面清灰机对基层全面清理,并用水冲洗干净,要求在施工前一天完成。②大面积楼地面一次成型,表面标高要有可靠的控制措施,采用贴灰饼冲筋进行控制,即沿横轴方向每一轴线上根据坡度方向冲筋。③细石混凝土基层施工,前应检查确保基层无明水,细石混凝土坍落度控制在30mm左右,摊铺后用较重的钢制长棍(钢制长棍应比冲筋间距长0.5m)反复滚压,使其浆液溢出并用木抹子抹平。④铺撒“华润泥”施工,“华润泥”用量为4~5kg/m2。将规定用量的“华润泥”按预先计量铺撒面积划出区段,用手均匀撒布在初凝的细石混凝土表面,随即用铁抹子或木抹子揉搓抹压收光。注意“华润泥”铺撒时机与水灰比、天气情况和风力大小等有关,以细石混凝土接近初凝,双脚踩在上面脚印陷深3mm时为宜。⑤“华润泥”铺撒抹压收光后,在其表面浇水养护至少3天。⑥面层伸缩缝用切割机在耐磨楼地面施工完48~72h内进行,分格缝可沿着轴线布置,但间距不应大于6×6m,缝深至混凝土基层。为防止产生破坏,施工完毕3d后方可上人,7d后方可上小型设备。
本工程在装饰施工过程中,由于采取了上述技术措施,工程质量特别是观感质量大幅度提高,解决了天棚、内墙面粉刷空鼓裂缝、外墙渗漏水、面砖粘贴不牢和地下室停车场起砂空裂等质量通病,工程质量得到业主、监理等单位的一致肯定。
6 结束语
随着近年来我国经济的发展,房屋建筑装饰工程越来越得到人们的重视,因此,房屋建筑装饰施工工艺还有待人们探索和学习的内容相当丰富,需不断地充实和创新,考察新工艺、新材料的应用情况,只有这样才能创造出更多的装饰精品工程。
随着中国城镇化的大发展,城市基础建设量的扩张使得风景园林行业正处于膨胀阶段。据调查统计,截止2015年,整个风景园林行业从业人数达到约…2…000万人。面对如此庞大的需求,目前社会上也存在一个很严峻的问题:很多园林专业应届毕业生苦恼找不到合适的工作。通过对各个设计单位的HR进行访问,分析总结出两个方面的原因:一是刚毕业的学生相关软件能力不足,二是如何做一个合理的方案根本没有思路。《园林工程》作为园林专业的主干课程,与《园林设计》课程紧密联系,旨在培养复合型人才。其要求学生不仅要熟悉园林工程的基础知识,而且要求学生能正确地使用园林工程的基础知识进行合理可行、可落地可实施的设计,最终能将方案设计与扩初设计、施工图设计和施工管理有机衔接,提高学生实践能力及第一线的技术能力。2007年,李胜、龙松亮在《园林工程“课题研讨式”教学法的创新研讨》中提出“课题研讨式”教学法,主要通过教学理念的改变(教师的教法与学生的学法有机结合)、教师授课内容和方法的改革(教科书的及时更新和补充)、学生学习内容和方法的改革(增强学生获取知识的技能和方法)、考核方法的改变(考核上增加学生主动性能力的考核)[1]。2011年,李艳、聂庆娟在《园林工程教学模式改革探讨》中提出多媒体教学、启发式教学、讨论式教学、人物驱动重构理论和实践、3结合以及3递进的园林工程教学方法设计理念[2]。2016年,路培在《园林工程课程改革的实践与思考》中提出完善教学内容,改进教学方法,加强工程案例、多媒体教学、实物教学和现场教学等方法[3]。本文以从业的需求为出发点,以园林设计序列为核心主线,通过从整体到局部,理论与实践、交叉思维、交叉联系的方法,使得学生将园林专业的所有课程有机的与《园林工程》联系起来,做好知识间的联系与推导,避免学生就业与行业需求严重脱节。
1园林行业大学生学情特征分析
园林工程这门课程要求学生掌握园林设计中5大要素(土方、水景、园路、假山、绿化)的设计内容及作图方法。其教学的难点在于园林工程更多教人以工程规范和技术标准,只有在实践中操作,并恰当的在园林方案设计阶段很好的应用,才能很好地掌握,所以理论与实践脱节,课程之间的孤立学习是很多学生难以掌握这门课程的关键。下面从某一高校开设的课程为例,分析学生目前存在的问题。大一主要学基础课程:高等数学、基础有机化学、线性代数、画法几何、测绘学、素描等;大二主要学设计的基础课程:园林初步设计1、测绘学、植物学、水彩、水粉、专业认知等;大三主要学习园林专业的基础课程:园林花卉学、园林树木学、园林平面、色彩、立体构成、园林工程、园林景观生态学、园林绿地规划、园林史、园林苗圃学、园林艺术原理、园林植物病虫害防治;大四开始动手做园林设计:园林设计、课程毕业设计等。等到毕业求职时,学生突然发现虽然学了那么多知识,但很少能用上,知识体系乱成一团,没有任何头绪。但他们同时也发现,公司选择人才时有2个标准:要么是软件熟练,要么是通过所学知识能做出合理方案。而毕业时存在的问题是软件不熟练,由于知识体系散乱,做出的方案也不合理,因此学生在就业期间很迷茫。于是,目前有大量的培训班如火如荼的进行。据了解,有些培训班仅1年的学费就好几万,他们主要培训学生软件、方案的做法以及施工图等。为了让学生顺利过渡到行业发展的大潮中,其教学方法与行业需求的结合成为教学成功的关键。因此,本文对学生的学情特征进行分析之后,通过《园林工程》的授课改革,梳理学生的知识体系,让学生顺利掌握如何结合所学知识做出合理的方案,如何将方案进行实施落地。
2园林设计序列的内涵
意格国际马晓暐先生作为意格的总裁兼首席设计师,根据自己多年的实践经验与从业经验,从实践的角度提出“园林设计的序列——水、场、山、筑、路、绿、园、形”,并在2014年意格国际暑期夏令营中全面开讲。在AGER总裁马晓暐先生清华景观学系LA…Friday报告纪实中[4],他也指出“竖向设计是景观设计一个最为核心的内容,竖向搞不好,设计就不可能做好!但恰恰是竖向设计,没人教,没人懂,没人会!我们现在做这个专业太浮夸了,都在做大曲线大弧线,玩大概念,而踏踏实实做项目的人太少了。”他所说的“竖向”便是他所讲的“园林设计序列”。2.1园林设计序列的定义园林设计序列即园林方案设计的节点,它指出每个节点从工程上应该如何考虑,从美学角度应该如何考虑,从而得出合理的设计方案,其具体内容如下。水的来源分为很多类别,方案设计阶段主要考虑的是降水,也就是通过场地的脊线寻找汇水面,确定水面的位置和大小,并通过地下水位标高确定场地中水的标高。场是指活动场地,其主要根据排水分区确定场地合理的功能和标高。山是指场地的相对至高点,当场地标高确定后,可依次寻找场地相对至高点,控制场地大的格局。筑即建筑,当水的标高、场地的功能、园区的控制点确定以后,建筑就可以根据其功能设置。例如建筑可临水,可以放在有功能的场地附近,可以放置在场地中相对最高点等。路是根据地形地貌的多样性,及场的功能顺势而为,按最大化增强其体验性。绿是指植物,主要根据地形地貌及园路的曲径通幽营造植物的多样性与丰富性。园是当场地功能确定后来塑造特色小游园。形是最终通过挖掘场地的地域文化,塑造个性、风格。2.2园林设计序列的作用此序列不仅涵盖风景园林设计的所有要素,而且也为风景园林方案设计提供一套合理可行的方法,使得风景园林的理性与感性完美地展现出来;同时也使得园林设计和园林工程紧密联系在一起,让学生不仅可找到园林工程知识点所对应的缘由,也能深刻理解知识点之间的联系。
3园林工程授课思路探讨
通过上述园林设计序列,梳理园林方案设计和园林工程的知识要点。并采用理论到实践、整体到局部、交叉思维、交叉联系的方式,使得学生融会贯通,更好地达到社会第一线的要求。现以“水”为例,探索园林工程中“水景工程”和“园林给排水工程”授课…思路。3.1基于园林工程知识指导园林设计的合理性园林设计作为设计流程中最主要的内容,对于掌握其他流程知识起着重要的作用。因此,以设计序列为主线,强化园林设计的方法,同时加入园林工程知识,指导园林方案。园林工程课程最重要的3大工程是土方工程、水景工程、假山工程,其细部的规范与标准可反过来指导方案设计。例如,在土方工程中要考虑原有等高线,要考虑坡度,通过这些计算坡差及汇水量可以反过来修订方案设计中的不足。水景工程中要考虑水源,水源的确定同时也指导园林方案中水面的位置,不会增加多余不必要的管线等。下面以园林设计序列“水”为例,讲解如何基于园林工程知识指导园林方案的设计,如何通过园林工程课程学习园林设计的其他…课程。3.1.1着眼于局部与整体的关系园林水景工程在城市水系规划要领中提出“疏源之去由,察水之来历”,要求在进行城市绿地规划和有水体的公园设计时要着眼于水的来源与归宿。水的来源主要有地表水(降水、江、河、湖等)和地下水(泉水、承压水等)。降水作为设计中不可避免的因素,在方案设计时应该通过源头找到归宿,使得场地中的水面位置合情合理,能起到园林蓄水的作用,同时也起到美化景观效果。例如新加坡作为一个常年多雨的国家,其降水在景观中成为关键元素。南洋理工大学虽然整个校园位于山上,但是所有的景观湖和溪流都通过明沟排水相连,人活动的场所与宿舍之间也全部通过2层连廊连接,真正的做到生态花园城市的目标。地下水位作为园林设计的基础,对于场地标高的控制有着重要的作用。例如,要设计1个自然湖面,其水位标高一定要与地下水位一致,高了会增加城市排水管道的压力,低了会影响园区场所的安全性。因此,对于园林方案设计时,应着眼于局部与整体的关系,考虑水的源头及归宿。3.1.2着眼于水的安全性考虑从宏观层面来讲,水的安全性即是以排洪排涝为主要目的,同时营造景观效果。这也正是我国目前提出的海绵城市政策(渗、滞、蓄、净、用、排)。目的是通过园林蓄水,让其有一个很好的归宿,而不是采用地下管网排走。目前中国出现的城市怪病——有70%的城市缺水,同时也有70%的城市发生洪涝灾害。这种城市怪病的出现,也正是基于城镇化30年来城市规划的大批量复制,其未考虑基底水系廊道,使得水系规划出现严重问题。从微观层面来讲,水的安全性主要是场地排水的合理性。例如,在容易发生冰冻的地方,如果排水不畅,会发生滑倒、摔伤等安全事故。3.1.3利用排水塑造场地功能区域园林中既有坡地又有山地,地面的起伏有利于组织地面排水,而且利用地面排水也可以减少地下管道系统。坡地形成的排水分区使得不同区域有不同的参与活动。例如,在草地上:2%~3%的场地适合各类人群活动;3%~5%活动,散步;5%~8%散步困难,造型美观;8%~12%种植植栽,可以躺卧;12%~33%种植乔木。3.1.4园林工程知识在园林方案上的落实在进行方案设计时,基于园林工程知识在方案中考虑的顺序如下:(1)寻找水的来源;(2)考虑场地的汇水面,计算汇水量,确定方案中水的位置;(3)疏通场地整个大的排水方向,营造水的体验性;(4)考虑当地的地下水位,确定水位标高;(5)划分整个场地的排水分区,梳理整个场地的竖向分布和功能分布;(6)详细推导场地的排水方式及排水坡度。3.2园林设计指导园林工程的学习了解整个园林设计8大节点的设计思路和对应的园林工程如何检验其合理性之后,园林方案的细部落地所对应的园林工程施工做法及规范便很容易理解。挖掘专业之间的联系点,从源头学习施工知识的原理,而不是简单直接去记忆这些知识。上面从园林方案设计的角度,整体分析园林工程知识点如何指导方案设计中元素水的问题,除方案中的水元素全部理好后,其已经大部分涉及到园林土方工程和园林给排水工程知识点。那么落实到施工细部,便可以着重从《园林工程》教材中讲授对应工程的知识要点及施工图做法。例如在水景工程中会重点讲:从自然地形排水不做防渗湖底的做法,对应的人工防渗水池的做法及所用到的材料;不同的设计方案所对应的不同护坡及驳岸做法等。在园林给排水工程中,针对不同功能场地的排水所对应的给排水做法。3.3现场教学及模型制作强化知识记忆前2种授课思路是从理论上讲解知识点的来龙去脉,但对于园林工程这门实践性强的课程,还是必须落实的实践操作上。所以课程授课中另一个环节便是让学生参与到项目现场中去,同时对于这些真实项目让学生通过现场图片绘制施工图,掌握施工图的详细做法。通过对施工环节的了解,掌握园林工程课程中的专业名词,强化记忆。此外,和园林其他设计课程结合,让学生体会园林工程课程所起的作用,通过交叉学习的方式强化各科之间的联系。因此,在课程作业中会设置园林设计与园林工程结合起来的方案模型制作作业,将局部工程做法也通过模型体现出来,真正将自己所学的东西应用到实践中。
4结论
以园林设计序列为主线学习园林工程,不仅使学生更加清晰地理解各个专业课之间的关系,也能使学生更好地掌握设计行业的方法与思路,与社会行业发展紧密联系起来。基于行业经验的探索,总结如下授课思路,以期为高校园林工程课程的教学提供一种新的思路:(1)以园林设计序列为核心主线,讲解此序列与其他课程之间的关系,基于园林工程知识指导园林设计的合理性。(2)到方案的落实,园林设计指导园林工程的学习。(3)现场教学及模型制作强化知识记忆。
参考文献:
[1]李胜,龙松亮.园林工程“课题研讨式”教学法的创新研讨[J].安徽农学通报,2007,(23):152-153.
[2]李艳,聂庆娟.园林工程学教学模式改革探讨[J].安徽农业科学,2011,(2):1256-1257.
大量工程试验证明,高层建筑中使用预应力技术能够有效提高结构和构件的受力性能,如增强构件的耐久性、抗疲劳性能和抗震能力,还能起到节约材料,降低自重的作用。随着预应力混凝土技术的不断成熟,其在高层建筑中也得了广泛的应用,特别是跨度较大的梁。
一、大跨度预应力工艺及其特点
高层建筑中大跨度结构施工技术要求较高,并且安全防护能力差,施工中容易出现安全问题,为了保证施工人员施工的安全,还需要对建筑结构、施工设施、施工工艺等各个方面进行控制,选用合适的施工技术,以保证施工能够顺利进行。
大跨度预应力施工技术的特点有:①施工中需要严格控制张拉工序,通过张拉应力的控制来保证建筑结构达到设计要求。②施工设计及施工需要做到在最不利荷载作用下都能保证建筑结构的稳定性。③在高层建筑施工条件的选择时,优先采用成熟的施工工艺,扩大地面拼装作业,减少高空作业,提高安全系数。④强化劳动组合,优先选用机械操作,在高空危险区域采用机械作业。
二、后张法预应力混凝土施工工艺
高层建筑后张法预应力混凝土施工工艺为:梁底模安装绑扎梁普通钢筋焊接波纹管支架波纹管留排气孔安装配件布设预应力筋浇筑混凝土混凝土养护张拉预应力筋孔道灌浆切割锚具封闭。
1、钢绞线下料、制作
施工人员按照设计尺寸进行下料,并经过开盘冷拉、下料编数等工序,完成钢绞线的预制工作。在下料过程中为了降低因构造变形和应力松弛产生的应力损失,需要进行预拉,预拉应力值控制在钢绞线抗拉强度的85%,张拉到85%的设计强度后,保持5-10min,然后放松。钢绞线下料时需要在两侧切口,并利用细铁丝绑扎牢固。
理论下料长度:L总=L+2(L1+L2+L3+250)其中:L―孔道长度;L1―夹片式工作锚厚度;L2―穿心式千斤顶长度;L3―夹片式工具接头板厚度。钢绞线下料场应平坦,下垫方木或彩条布。下料时,将钢绞线盘卷装在放线盘内,从盘卷中央逐步抽出,较为安全。钢绞线下料实际长度必须有适当的余长,一般按理论下料长度加400―500mm。所需长度用砂轮切割机切割,不得采用电弧切割。如遇钢绞线有死弯,应切除死弯部分弃用。钢绞线下料完毕,成盘、起吊到工作楼面铺设。
2、孔道留设
采用后张法进行预应力筋张拉时,需要预埋波纹管,优先采用镀锌波纹金属管,因为其可以根据设计要求制作成曲线、折线等形式,并且所用的波纹管不必抽出,提高施工效率。按波纹管安装时,需要在波纹管上开口,用带嘴的塑料弧形压板与海绵垫覆盖,并用铁丝绑扎牢固,然后接上塑料管,为了防止梁混凝土浇筑时对管道产生挤压变形,可以在管道内临时设置支架钢筋,待混凝土浇筑完成后移除。
3、垫板、波纹管、钢筋网片安装及泌水孔设置
在梁底模安装完成后,需要在梁底模上安装垫板和螺旋钢筋,然后再绑扎钢筋,这种施工顺序能够提高施工效率,增加钢筋绑扎质量。在喇叭管与波纹管接头连接时注意优先选用棉纱填充喇叭管与波纹管之间的间隙,填充完毕后需要用胶带绑扎牢固;波纹管需要插入喇叭管内40-80mm,还要避免波纹管挡住灌浆口。
波纹管的堆放、吊装、铺设应该避免损坏,安装时需要按照设计中心线和支撑间距进行支撑和固定,一般可以用直径为10mm的圆钢筋水平焊接在箍筋上。波纹管在进入喇叭口与锚垫板的接口前应有约1000mm的直线段,确保其与垫板锚具垂直,进入喇叭口的接合处需要包裹一层海绵。铁丝绑扎牢固后用胶带密封,以防漏浆进入管内。最后将波纹管绑扎固定在托架上。柱节点处波纹管的预埋,在最上面一排波纹管顶面焊接直径为25mm的钢筋支撑梁上部非预应力钢筋,确保该位置波纹管在梁筋绑扎过程中不被压坏。波纹管接头应特别注意,为防止渗浆必须用大一号的波纹管接头。接头长度为200mm,在接头处用胶带密封。
4、预应力混凝上框架大梁混凝土浇筑
高层建筑受力复杂,钢筋布置众多,尤其是梁柱接合处,空间狭小,为了保证混凝土浇筑密实,优先采用自密实混凝土。控制砂石的粒径,一般为0.5-3cm,优先选用中砂,掺入10%左右的U型膨胀剂,并掺入泵送剂。由搅拌试验室多次试验确定出合适的配合比,保证混凝土强度达到设计要求。
混凝土采用泵送施工,为了保证混凝土的浇筑质量,应该连续浇筑,每层下料厚度控制在50mm左右。混凝土浇筑过程中,应该派专人进行值班看管,施工人员严格按照施工工序操作,控制混凝土的振捣,振捣过程中不得出现空鼓,孔道不变形、不移位,振捣棒严禁接触波纹管,张拉端及梁柱节点处应该采用小直径振捣棒进行振捣,防止出现蜂窝,麻面等质量问题。
三、预应力张拉
1、张拉设备及操作要求
根据高层建筑梁的跨度合理选择张拉设备,其中需要对千斤顶的额定张拉力进行控制,在与弹性顶压器配套使用时,应该对张拉预应力或钢丝束的直径进行控制。与液压顶压器、液控顶压阀配套使用时,可以对预应力束锚具的夹片施加顶压力,采用这种方法可以有效的减少锚固损失,提高锚固效果。
2、张拉操作顺序
预应力筋张拉是预应力混凝土结构施工的关键工序,其张拉质量将直接影响到结构的安全,因此在张拉前需要做好各项准备工作,以保证张拉施工的顺利进行。
张拉前需要打开阀门,启动油泵电动机,然后关闭张拉油路上的泄压阀、调节阀,千斤顶活塞外伸,带动锚具对钢丝束进行张拉。张拉中不得使构件出现扭转、侧弯,不应使混凝土构件出现超应力。张拉达到设计吨位后,将调节阀打开,使张拉油路保持油压,当保持2-3min后,就可以关闭回程油路泄压阀、调节阀,当油压缓慢降到零值后,需要及时卸荷,关闭电动机,松开所有阀门,张拉完成。在张拉过程中,应该注意,千斤顶行程需要严格控制,且千斤顶油压不得超过最大张拉油压。
3、预应力控制
在预应力张拉过程中,应该考虑到钢丝束松弛、混凝土徐变等引起张拉应力损失,一般可以采取超张拉方法,在梁的实际张拉中,可以在梁的两端施加压力差,分三级张拉,每张拉一次,测一次钢丝束伸长值,实际张拉顺序及张拉值如下:当主桁架两端张拉到103%σk后,测得最终伸长值及应力应变值,达到标准后,就可以进行顶锚。顶锚施工中应该分批顶锚,避免两端同时顶锚,这样可以在另外一端补足因顶锚产生的应力损失后,再进行顶压。
4、孔道灌浆
首先连接灌浆机出浆口及孔道,并做好密封工作,然后开动灌浆泵,注入有一定压力的水泥浆,检查各个出浆口是否工作正常,待出浆口出现浓浆后方可逐一关闭孔道,当关闭完所有的孔道后,继续加压到0.5-0.7MPa,稳压1-2min,封闭进浆孔阀门后,等待水泥浆硬化,然后拆卸连接接头,最后清理周边的水泥浆。
四、结束语
后张法预应力混凝土施工工艺在高层建筑中得到了成功的应用,形成了一套做法、工艺成熟,便于操作的施工技术,施工可以达到设计和规范要求,切实保证了工程质量。高层大跨度预应力悬挑结构的设计与施工为我国建设结构又增添了一个新的体系,也为节约建筑用地,改善城市景观,提供了新的有效途径。
【参考文献】
清水混凝土就是结构成型后,利用其平整、密实的混凝土外表作为建筑物的表面,不再进行基层抹灰找平,基底稍加修补后即可进行室内装修。清水混凝土可用于桥梁、厂房及民用建筑的结构施工中,它是利用特制的模板而使混凝土结构一次成型后表面不再做特殊的装饰。目前该工艺在我国北京、上海等大城市已广泛应用,施工技术日趋成熟。在北方地区逐渐应用,但技术不够成熟,需要不断地探索。清水混凝土工艺的应用,将会给企业带来明显的经济、社会效益。
1 工程概况
萝北县凤翔家园小高层住宅楼为全剪力墙结构,建筑面积23448m2,地上29层,建筑总高度78.9m。该工程在17轴~16轴之间设一道伸缩缝,将一栋楼分为两个独立体,两个独立体在设计中分别对称,便于大模板设计与施工,为采用清水混凝土工艺创造必要条件。
2 清水混凝土的定义及内控标准
2.1清水混凝土
它是一次成型采用现浇混凝土的自然色作为饰面在。住宅工作中,将清水混凝土定义为:构件混凝土一次浇筑成型后不出现普通混凝土中常见的质量通病,表面平整密实、色泽均匀一致,施工缝接槎平顺,痕迹不明显,气泡不明显,在不需要进行抹灰施工的情况下,主体质量可达到中级抹灰的质量标准,稍加打磨修补后,可直接在混凝土表面进行涂料工程的施工。
2.2清水混凝土的内控标准
清水混凝土检测标准,目前尚无规范可循,按照国家规范对混凝土的验收标准并结合以往施工经验,制定出清水混凝土企业内控标准,具体内容如下:
(1)混凝土强度满足设计要求。(2)混凝土振捣密实,无明显的质量通病(如蜂窝、麻面、露筋、夹渣、粘浆等)。(3)混凝土表面平整光洁、色泽均匀一致、无裂缝、无锈斑、气泡不明显。(4)板、梁底面无挠曲,现浇板面平整密实,无龟裂,楼梯踏步成型准确,无脚印。(5)板、柱、梁几何尺寸准确,标高一致。(6)阴阳角方正、垂直,线条顺直、清晰,棱角分明。(7)洞口方正,位置准确,规格尺寸误差在允许偏差范围内。(8)施工缝位置留设正确,接槎平顺,无明显缺陷。
2.3工艺流程
测量放线墙体钢筋绑扎预埋梁口沿墙边弹线贴海绵条安装门窗洞口模板并固定校正安装墙体大模板并校正浇筑墙体混凝土拆墙体模板弹50线、梁口边线及顶板底模控制线切割梁口和墙顶清理梁口内杂物和墙顶杂物沿顶板控制线贴海绵支顶板模及梁模绑扎顶板及梁钢筋浇筑顶板混凝土。
2.4墙体大模板的制作、安装及拆除
(1)大模板在车间加工制作时,在大平台上操作,下料尺寸要精确,拼缝严密,模板面板接缝高差小于1mm,模板间接缝高差小于2mm,模板组拼完成后,用抛光机对接缝处全部进行抛光,把板缝的高低差控制在最小范围内。(2)大模板运到现场后,根据设计图纸在模板上逐块做出标记,并由专人进行指导安装。(3)模板脱模剂采用无色的轻机油,涂刷要均匀,不能漏刷。并要严格控制模板清理检修工作,每周转一次后都应将大模的角模拆下来,清除干净缝隙中的混凝土浆,并校正角钢,防止接缝不严造成漏浆。(4)每次浇筑完混凝土后,及时清理大模板背楞上的混凝土,落地时要使倾斜角α=19°左右,立放在坚实平整的地面上,防止因地面不平使大模板变形。大模板落地后,立即清理板面上的混凝土杂质,然后刷脱模剂,检查合格后再吊装使用。(5)大模板拆除时应用撬杠慢慢撬动使其松动,然后再吊走,不能用大锤敲砸或强行吊动。
2.5清水混凝土的配合比及原材料控制要点
2.5.1清水混凝土配合比控制要点
在材料和浇筑方法允许的条件下,应采用尽可能小的坍落度和水灰比,坍落度根据浇筑高度的不同也有相应改变,4层以上17层以下的剪力墙混凝土坍落度为(180±20)mm,顶板混凝土的坍落度为(160±20)mm,18层以上剪力墙混凝土坍落度为(200±20)mm,顶板混凝土的坍落度为(180±20)mm,以减少混凝土的泌水现象。同时控制混凝土含气量不超过2%,初凝时间控制在3h~5h即可。
2.5.2清水混凝土原材料的控制要点
(1)水泥:选用矿渣硅酸盐水泥,要求确定生产厂家、强度等级及批号,最好能做到同一熟料。(2)粗骨料:选用强度高,5~25mm粒径,连续级配好,含泥量不大于0.5%和不带杂物的碎石,要求定产地,定规格,定颜色。(3)细骨料:选中粗砂,细度模数不宜小于2.6,含泥量不大于2%,不得含有杂物,要求定产地,定质量。(4)水:拌制混凝土宜采用饮用水,当采用地下水时应进行检验,符合《混凝土拌合用水标准》时,方可拌制混凝土。(5)外加剂:采用UNF23B复合型缓凝高效减水剂。清水混凝土生产过程中,一定要严格按试验确定的配比投料,不得带任何随意性,并严格控制水灰比和搅拌时间,随气候变化随时抽验砂子、碎石的含水率,及时调整用水量。
2.6施工中的关键技术
(1)结构接槎不外露:这项技术主要是解决楼层顶板和墙体接槎外露以及梁口和接槎外露影响观感的通病,具体做法是:a.在浇筑墙体混凝土时,将墙体混凝土浇筑标高控制在比顶板高1.0cm,墙体拆模后,在墙上弹出50线和顶板模上平线,顶板模上平线即是墙体混凝土的浇筑标高,然后用切割机沿顶板模上平线切齐,将多余的混凝土除掉,吹净墙头杂质后即可支设顶模。这样浇筑完顶板后,接搓就隐蔽在顶板之内,能保证阴角方正美观。b.梁口预埋时,预埋尺寸要比实际梁口小3.0cm,并且要做成内大外小的喇叭口形状,墙体拆模后,根据轴线弹出梁边线和梁口切割线,梁口切割线比实际尺寸小2.0cm,然后沿梁口切割线用切割机切齐,将梁口内杂物掏干净并用空压机吹净灰尘,即可进行支梁底模和绑梁钢筋,浇筑完混凝土后,接槎就隐藏在梁内。
(2)顶板四周不挂浆:解决这一通病的关键技术就是将顶板四周密封,在施工中主要采取以下办法来解决:在支模前,在墙体四周沿面板支模墨线粘贴5mm宽,5mm厚的海绵条,它主要起密封作用,然后四周再用方木挤紧海绵条,将漏浆的通道彻底堵死。
(3)门窗洞口四周不漏浆:在以往剪力墙施工中,门窗洞口边缘由于缝隙大,浇筑完混凝土拆模后,经常在洞口边缘出现水印,甚至漏浆等质量通病。在本工程中,专门设计了定型门窗模,尺寸精确,刚度大,与大模板的接合更加严密,施工时在门窗模的边框上粘贴5mm厚的海绵条,使大模与门窗口的接合更加紧密,拆模后没有出现漏浆和水印现象。
(4)剪力墙根部不漏浆、烂根。a.顶板浇筑中,在墙体部位两侧10cm范围内,混凝土表面必须用抹子搓平压光。b.在浇筑墙体混凝土时,先铺10cm厚与混凝土配比中水泥砂浆相同的砂浆。c.在支设模板时,在模板根部提前用砂浆堵缝。
(5)清水混凝土浇筑控制要点。a.落实施工技术保证措施,严格执行有关规定。b.合理调度搅拌输送车送料时间,逐车测量混凝土坍落度。c.严格控制每次下料的高度,保证分层厚度不超过50cm。d.振捣方法要求正确,不得漏振和过振,采用二次振捣法,减少表面气泡,即第一次在混凝土浇筑时振捣,第二次待混凝土静置20~30min时再振捣。e.严格控制振捣时间和振捣棒插入下一层混凝土的深度,保证深度在10~15cm,振捣时间以混凝土浆不再下沉和表面无气泡泛起为止,一般为15s左右。
围绕创建全国节水型城市的标准和任务,强化组织领导、制度建设和资金投入,为创建工作有力有序开展提供了坚实的保障。
(一)加强领导,精心组织。我市成立了以市长为组长的创建工作领导小组,将创建任务落实情况纳入年度综合目标考核。从相关成员单位抽调人员组建领导小组办公室及其工作专班,具体负责日常工作。城区各区政府、市直相关部门也相应成立了工作专班或明确了专人负责,构筑了完善的创建工作网络。同时,为明确工作责任,市政府印发了《宜昌市创建国家节水型城市实施方案》,将考核指标逐一细化,分解落实到各成员单位。领导小组办公室负责督办工作进度和质量,及时协调解决创建过程中出现的各种问题,形成了“上下联动、齐抓共管”的创建工作局面。
(二)把握标准,完善制度。创建节水型城市,主要是通过制度建设变革生产关系,形成以经济手段调整为主的节水机制。为此,我们对照考核标准,修订完善了《宜昌市城市节水规划(近期2016-2020,远期2020-2030)》,陆续制订出台了《宜昌市城区计划用水制度》、《宜昌市城市供水、节水统计制度》,以及超计划、超定额累进加价办法等一系列标准和规范性文件。在采用国家、省定额的同时,进一步委托编制了《宜昌市城区主要用水行业用水定额》。现已初步形成了一套科学合理的水管理体系,使我市节水管理工作逐步规范化、制度化,为创建工作提供了制度保证。
(三)加大投入,保障需要。我市加大城市节水工作相关经费投入,每年从水资源费、城维费中统筹安排专项创建经费,用于城市节水宣传、节水技术改造和用水器具更新、节水型企业创建、节水设施建设改造等项目。据统计,2014年投入43125.748万元(其中财政资金投入16310.328万元),占财政支出(1874191万元)的比例达23‰(考核指标为1‰);2015年投入35721.48万元(其中财政资金投入20513.01万元),占财政支出(2420733万元)的比例为14.75‰。足额的资金投入,为创建工作提供了有力保障。
2 开展创建活动,推动城市节水取得实效
坚持以活动为载体,大力开展多种形式的创建活动,努力营造全民创建工作氛围,使节水成为全社会的一种自觉行为,推动城市节水工作取得了实在成效。
(一)深入推进节水型企业(单位)、小区创建活动。节水型企业(单位)是节水型城市的细胞单元。我市坚持按照“突出重点、明确导向”的原则,统一制定相关技术标准和考核指标体系,自2011年起,在全市非居民用水户中广泛组织开展了节水型企业、节水型单位、节水型小区等一系列单元载体建设。截至目前,全市有15个单位、13个企业、5个小区和10名个人被授予宜昌市“节水型企业”、“节水型单位”、 “节水型小区”、“节水达人”称号,宜化等企业(单位)和12个小区被授予省“节水型企业(单位)、“湖北省节水型小区”称号。
(二)积极开展形式多样的节水宣传活动。我市重视发挥各职能部门在社会创建工作中的组织、协调、联动作用。为促进学校和学生参与节水型单位创建工作,市教育局在全市中小学开展“爱学习、爱劳动、爱祖国;节水、节电、节粮”的“三爱三节”主题教育活动,使我市中小学节水水平明显提高,也通过学生带动家庭增强了节水意识。宜昌市精神文明办公布《宜昌市民文明公约》,号召全体市民节水节电争做文明市民;举办了“文明伴我成长”、“争做文明宜昌人”等一系列主题活动。通过这些社会教育创建活动,节约用水成为全社会的广泛共识,有宜昌特色的节水文化氛围初步形成。
(三)大力实施节水互动志愿服务活动。宜昌团市委每年组织 “保护母亲河――爱水、节水、护水”主题活动,一大批志愿者成为义务宣传员,在街头、社区、学校向市民和学生宣传节水知识。各区也结合实际开展了多种形式的节水互动志愿服务活动,比如夷陵区志愿者在长江支流黄柏河流域开展了“清洁环境保护母亲河”志愿服务活动;西陵区开展了探访水源地活动和“关爱自然保护饮用水源地”青年志愿者活动,号召市民投身到节约活动中;点军区动员居民组织用水者协会、用水管水小组,让居民参与水权、水量、水价的监督管理;伍家区开展了“绿色社区、绿色学校”,“节水单位、节水企业”评比表彰活动,调动了社会各界参与节水互动的积级性。
通过创建活动的开展,使广大用水户节水意识不断增强,完善了节水管理制度,夯实了用水节水基础管理工作,建立了用水考核机制和激励机制,提高了用水效率,拓展了节水的思路,使节水工作真正成为企业(单位)整体工作的有机组成部分。
3 补齐建设短板,夯实节水创建工作基础
对标查找差距和不足,结合实际需求,高标准实施了黑臭水体整治、雨水收集利用、中水回用、工业废水循环利用以及污水处理扩容提标等工程项目,补齐基础设施建设短板,夯实节水创建工作基础。
(一)综合治理城市水环境。按照《关于实行最严格水资源管理制度的意见》(国发〔2012〕3号)的要求,我市持续加强城市黑臭水体治理,在彻底根治柏临河和宜昌运河水质、公园化治理周边环境的基础上,出台水污染防治工作方案,编制完成了《宜昌市黑臭水体整治工作计划(2015年~2020年)》。按照“一河一策”的思路,高标准编制整治工程规划及设计方案,拟于2017年底前全面消除城市建成区内11处黑臭水体。目前,所有项目已纳入城市建设计划,明确了建设内容、建设主体、资金来源、达标期限等,年内可全面完成项目前期工作。采用系统论、统筹学的观念,综合施策、多措并举,全力推进水环境综合治理。按照源头治理、标本兼治的原则,大力实施污水集中处理和雨污分流工程。2014年以来,投入28501万元对桥边河土城段、五龙河(五龙二路至江南大道)开展治理,新建花艳污水厂及配套主管网,新建沙湾污水处理厂,启动点军第二污水处理厂及配套管网;投入10123万元完成沙湾(白洋港区段)、五峰工业园、南玻项目污水管网工程,新建点军沿河主污水管和三峡机场片区、逢桥路污水管道,迁改临江溪污水管道。投入13378万元对V亭、点军区和西坝城市排水管网和截污排涝工程进行了改造,安排实施了各区排水清淤,对临江溪污水处理厂实行了大修;投入18310万元,改造升级沙河、临江溪污水处理厂,续建沙湾污水处理厂,建设沿江大道大公桥泵站压力出水管,新建点军第二污水处理厂及配套管网,实施了城东新区、武汉新华园、长江传媒、中南路箱涵猴王焊丝厂段、V亭先锋路片区、西陵区水患点排水改造等工程;执行城市污水处理“特别排放限值”标准,正在启动点军第二污水处理厂、临江溪污水处理厂和沙河污水处理厂扩容提标工程。拟定了长江岸坡及支流综合整治项目计划,积极争取农发行贷款支持;全面整治官庄水库等16个县级以上集中式饮用水水源地水质。截至目前,城区排水管网达到1100公里,12处沿江排污口得到治理,5座污水处理厂投入运行,运行负荷率85%,污水集中处理率由85%增加到92%。
(二)加快推进两项试点建设。启动《宜昌市中心城区地下综合管廊专项规划》修编,计划2016年底通过专家评审,并适时启动地下综合管廊试点项目建设。以宜昌新区、各类园区的新建道路为重点,2016年我市地下管廊计划建设16.7公里,其中将军路综合管廊3.97公里,江南二路综合管廊2.76公里、南站路综合管廊4.89公里、牌坊坡路综合管廊5.08公里。将军路综合管廊(江城大道―江南二路)长1.7公里,采用双仓结构,共有电力、弱电、给水、中水(预留)、燃气等管线入廊,断面净面积20.7平方米,目前已完成施工招投标。其他综合管廊项目正在抓紧推进。市政府出台了《宜昌市海绵城市建设试点城市实施方案》,结合市政道路、公园绿地、环境治理、片区开发、棚户区改造等项目建设,启动了海绵城市建设试点,重点结合沙河片区、卷桥河片区、城东片区生态环境治理以及市政园林景观设施同步建设。去年以来,共启动了海绵城市建设项目700公顷,求索・众创中心海绵社区已建成,沙河综合整治、卷桥河湿地公园、柏临河湿地公园、秋雨台公园、城市绿道等一批试点项目正加快推进。
(三)探索实施雨水收集利用和中水利用工程。为加快节能环保和循环经济建设,近年来,我市结合水体整治和各项创建探索实施雨水收集利用和中水利用工程。在节能建筑、大项公益项目建设中同步实施雨水收集利用工程,目前建成及在建较大项目10余个,其中运河公园、求索众创产业园、求索公园等皆为大型示范性工程。为克服我市水资源相对丰富带来中水利用成本往往高于城市公共供水成本这一实际困难,在推动中水利用方面我市立足于切实提高城市中水利用比例和效率,侧重搞好大型中水项目建设。其中华润电力公司利用污水处理尾水作为冷却用水,年中水利用设计规模达492万吨,已建成投产;V亭湿地公园利用污水处理尾水作为生态补水,年中水设计利用规模700万吨,目前项目建设接近尾声;沙河污水厂提标(由一级B提高到一级A)扩容(原有3万吨,新建3万吨)后,尾水应用于沙河水系生态综合治理方案正在拟订中。
4 加强宣传发动,增强全社会节水意识
强大的全社会节水意识和良好的节水氛围,是对节水工作的有力推动。近几年来,我市始终将日常节水宣传与集中宣传有机结合,坚持长期性,体现多样性,突出针对性开展宣传工作。
(一)L庑传,争取各方面重视支持。宜昌市节水型社会建设领导小组办公室每年组织召开纪念“世界水日”座谈会,邀请市人大、市政府、市政协领导及市直涉水部门参加,集中学习、宣传节水型社会建设相关法律法规。先后邀请的接待了省人大环境资源委员会、市人大、市政协等对全市水资源利用和保护等情况进了专题调研,汇报节水型社会建设形势,在争取各方面重视支持上收到了很好的效果。
(二)集中宣传,提高市民节水意识。全市利用“世界水日”、“中国水周”、“城市节水宣传周”等重大活动,每年制定节水宣传工作计划,在世界水日和中国水周期间,制作节水宣传展板,积极组织各项宣传活动;在全国城市节水宣传周期间,在广场、社区、公园、校园等区域开展宣传活动,以展板展览、填写问卷调查、发放宣传手册和节水纪念品等形式为主。2012年以来,累计开展广场、社区节水宣传活动100余场次,出动宣传车辆80余台次,悬挂横幅400多处,设立宣传牌20多处,发宣传资料60000多份,发送短信100万余条,张帖宣传标识3万个,参与群众近20万人次,发放《家庭节水手册》、《学校节水手册》、《水的故事》等各类宣传册15万余册。此外,还在每年的全国城市节水宣传周期间,集中开展节水知识、节水意义的宣传,在主流媒体中对节水先进事迹进行报道,将《用好每滴水 生活会更美好》、《实行最严格水资源管理制度,利国惠民》节水公益广告宣传片在城市大型公共场所LED屏滚动播放,起到了较好的节水宣传效果。
(三)创新方式,扩大社会宣传效果。充分利用报纸、杂志、网络等媒体扩大宣传范围,主动与《三峡日报》、三峡电视台等主流媒体合作,开展节水宣传,积极传递节水意识、节水社会行动正能量。2014年来,在《三峡日报》、《三峡晚报》、《三峡商报》刊登节水新闻报道16篇。常年组织开展研究探讨水资源节约、利用、保护的学术活动,5项研究成果在《中国水利》、《水政水资源》等杂志上发表。2009年,市节水型社会建设领导小组办公室出资在市机关事务管理局小区200多户的门牌印制“节约用水,从我做起”,让节水工作深入人心;2013年以来,在公共机构、宾馆饭店等公共场所共张贴节水标识牌30000个,提醒广大市民节约用水,减少污水排放,成为广大市民的关注点,节水宣传效果良好。