蓋挖逆作地鐵車站綠色施工技術(shù)應(yīng)用
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摘要:以新建新華廣場(chǎng)地鐵站工程為背景，針對(duì)工程地處鬧市，周邊建筑設(shè)施眾多，城市環(huán)保要求嚴(yán)格等特點(diǎn)，并圍繞國(guó)內(nèi)當(dāng)前工程施工中的節(jié)能環(huán)保主題，提出一整套綠色施工方案。方案自始至終緊緊圍繞綠色環(huán)保這一中心，通過合理施工的組織，資源調(diào)用，綠色化管理，最大程度地減少了施工對(duì)周邊環(huán)境的污染和影響，節(jié)約了大量建筑資源，大幅降低了建設(shè)成本。本項(xiàng)目的建設(shè)，為將來我國(guó)類似周邊環(huán)境復(fù)雜，環(huán)保要求較高的工程提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞:地鐵車站;蓋挖逆作法;綠色施工;節(jié)能;污染防治
從黨的十五大提出可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略作為我國(guó)一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略以來，國(guó)家一直在極力推進(jìn)各行各業(yè)向環(huán)保發(fā)展、綠色發(fā)展的方向轉(zhuǎn)型。但在追求低成本及高速度建設(shè)的過程中，施工企業(yè)逐漸與環(huán)保及節(jié)能的綠色思想背道而馳，致使工地周圍環(huán)境污染嚴(yán)重，資源過度浪費(fèi)，這種現(xiàn)象很大程度上是由于不合理的施工組織和資源調(diào)度以及盲目隨意的施工管理造成的。目前，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)于綠色施工的探討和研究已經(jīng)有了很大進(jìn)展，何旭輝等［1］以浩吉鐵路洛河大橋?yàn)橐劳?，詳?xì)介紹了鋼管混凝土拱橋在地形陡峭崎嶇，環(huán)保要求苛刻的峽谷地區(qū)的綠色施工方案。孫春虎等［2］以吉通高速項(xiàng)目為背景，描述了一種在生態(tài)環(huán)境較脆弱、環(huán)保要求高的地區(qū)建設(shè)高速公路的綠色環(huán)保技術(shù)。王洪德等［3］利用BIM技術(shù)對(duì)演馬莊西地鐵站基坑進(jìn)行模型探究，講述了BIM技術(shù)與實(shí)際工程良好結(jié)合帶來的綠色收益。油新華等［4］等針對(duì)城市管廊建造的綠色及環(huán)保發(fā)展問題，提出一系列管廊綠色施工方案，并總結(jié)出六大綠色建造技術(shù)。蔣麗克等［5］以察哈素煤礦建設(shè)為依托，詳細(xì)講述了一種通過對(duì)綠色施工的總體把握從而進(jìn)行礦山建設(shè)的方案。當(dāng)前研究只對(duì)幾類常見工程的新型綠色施工方案進(jìn)行了闡述，但對(duì)于在周邊附屬設(shè)施眾多，人口密集，環(huán)保及污染防治要求嚴(yán)格的城市繁華地帶進(jìn)行的工程施工并未給出系統(tǒng)的研究。本文依托呼和浩特市新華廣場(chǎng)地鐵車站項(xiàng)目，詳細(xì)介紹了一整套在城市繁華中心地帶進(jìn)行工程施工時(shí)使用的綠色施工方案。通過綠色方案的有效應(yīng)用，極大地降低了施工過程的成本和資源的消耗并將施工對(duì)周邊環(huán)境的污染和影響降到最低。
1工程概況
新華廣場(chǎng)地鐵站位于呼和浩特市中心，該車站為兩條線路的換乘站。1號(hào)線車站的設(shè)計(jì)總長(zhǎng)度為523．1m，車站標(biāo)準(zhǔn)段基坑寬為24．7m、基坑設(shè)計(jì)深度約為17．36m;2號(hào)線車站設(shè)計(jì)總長(zhǎng)度為313．5m。車站標(biāo)準(zhǔn)段基坑寬24．9m、基坑設(shè)計(jì)深度約為24．6m。車站主體采用蓋挖逆作法施工，總建筑面積為75030．97m2。本車站位于呼和浩特市較繁華地帶，周邊居民、建筑眾多，因而對(duì)施工過程中的環(huán)保及安全問題要求極為嚴(yán)格。
2．1污染防治技術(shù)應(yīng)用
(1)揚(yáng)塵污染防治。本項(xiàng)目土方外運(yùn)全部使用綠皮環(huán)保車，每次車輛出工地前利用工地門口設(shè)置的洗車設(shè)備沖洗;工程、實(shí)驗(yàn)室及所有來源的廢水污水經(jīng)處理后排入市政污水管道，定期對(duì)水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè);在各工作點(diǎn)設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)動(dòng)態(tài)檢測(cè)噪音，噪聲應(yīng)滿足控《建筑施工場(chǎng)界噪聲限值》(GB12523-90)的規(guī)定?，F(xiàn)場(chǎng)直接暴露的土體及堆放的雜土用隔塵布遮蓋;現(xiàn)場(chǎng)拆除作業(yè)、土方施工，采用高空噴霧降塵設(shè)備或?yàn)⑺疁p少揚(yáng)塵，現(xiàn)場(chǎng)配備噴霧降塵設(shè)備。(2)廢氣污染防治。施工機(jī)械定期及時(shí)保養(yǎng)，使尾氣排放維持在合理標(biāo)準(zhǔn);帶有刺激性氣味的原料須盛放在密封效果好的容器中，放在指定地點(diǎn)，并定時(shí)檢查;禁止在施工區(qū)域內(nèi)及周圍燃燒建筑可燃性垃圾。(3)水污染防治。在混凝土泵等施工場(chǎng)所產(chǎn)生的污水應(yīng)設(shè)置沉淀池，沉淀后及時(shí)處理，保證質(zhì)量情況下，盡可能二次利用污水;含有油或者其他化學(xué)物品的污水須統(tǒng)一集中放置，并交由專業(yè)單位處理;未經(jīng)處理過得的含有大量泥漿的污水，嚴(yán)禁直接排放，須經(jīng)處理并達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)后才可排放。
2．2節(jié)能技術(shù)應(yīng)用
(1)節(jié)能與資源利用。本項(xiàng)目中馬鐙筋全部采用鋼筋廢料，現(xiàn)場(chǎng)鋼筯工程全部利用套筒連接，鋼筋定尺加長(zhǎng)，節(jié)約了大量接頭。采用套筒連接并按焊縫是鋼筋直徑的10倍長(zhǎng)度單面焊接，節(jié)省了大量鋼筋;利用基坑開挖的砂土重新加工成砂子，進(jìn)一步節(jié)省了建筑材料，同時(shí)，將頂板底脫模的模板進(jìn)行二次利用;二次利用頂板結(jié)構(gòu)下割除的鋼管柱注漿管、聲測(cè)管作為施工臨時(shí)用支撐短管，節(jié)省了鋼管;辦公和生活區(qū)用房采用簡(jiǎn)易活動(dòng)房。工地圍擋材料重復(fù)使用，縮減成本并降低建筑資源消耗。(2)節(jié)水與水資源利用。辦公、生活區(qū)均安裝節(jié)水裝置。混凝土采用噴淋的方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，杜絕隨意的漫灌、澆灑養(yǎng)護(hù);將觀測(cè)井、降水井中的水作為施工用水，施工現(xiàn)場(chǎng)安裝無塔上水器，設(shè)立沉淀循環(huán)用水裝置;生活區(qū)飲用水使用來自城市自來水管道的水，非飲用水采用各種裝置和設(shè)施收集的雨水，充分合理地利用水資源。(3)節(jié)地與土地資源保護(hù)。施工現(xiàn)場(chǎng)布置實(shí)施動(dòng)態(tài)管理，根據(jù)工程進(jìn)度及時(shí)與交管部門協(xié)調(diào)，避免因施工圍擋阻礙交通?，F(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)設(shè)施布置合理，占地面積小，布局緊湊減少占地，根據(jù)施工進(jìn)度和需要分區(qū)分塊圍擋，施工完成后及時(shí)撤出圍擋;在規(guī)劃行政主管部門批準(zhǔn)的建設(shè)工程用地和臨時(shí)用地范圍內(nèi)施工，不越紅線，在滿足最優(yōu)施工的前提下，盡量少占征地。本工程基礎(chǔ)土石方較大，在保證質(zhì)量的前提下，盡量采用先前開挖的土作為回填土使用從而節(jié)省大量施工成本。
3成果量化統(tǒng)計(jì)
施工中通過對(duì)噪聲、水污染、空氣污染、光污染等施工過程中的各種污染源進(jìn)行合理有效控制，全部達(dá)到國(guó)家相關(guān)規(guī)定并完成預(yù)定目標(biāo)。對(duì)電、水、木材、鋼筋等各種建筑耗材的合理規(guī)劃利用，使整個(gè)施工過程中的不必要支出降到最少，最大程度的節(jié)約了資源。
3．1污染防治成果
建筑垃圾按規(guī)定分類存放，建筑廢料100%分類堆放，合理使用廢角料，最終建筑垃圾實(shí)際產(chǎn)生量2820噸，低于規(guī)定產(chǎn)生量3100噸，同時(shí)再利用率和再回收率得實(shí)際完成率為22%，低于目標(biāo)值的20%。在廚房設(shè)置隔油池并定期打掃清理，生活污水濾油后連接市政污水管道，確保達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn);化糞池做抗?jié)B處理，定期對(duì)沉淀池的水進(jìn)行pH值檢測(cè)，水污染控制達(dá)到目標(biāo)值7—8之間，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)裸露的土壤用遮塵布等全部覆蓋并灑水降塵，揚(yáng)塵嚴(yán)重地區(qū)設(shè)置噴霧降塵機(jī)，最終結(jié)構(gòu)施工揚(yáng)塵高度和基礎(chǔ)施工揚(yáng)塵高度分別小于目標(biāo)值0．2m和1．5m，揚(yáng)塵得到有效控制。盡量不在夜間施工，并盡最大可能調(diào)整燈光方向使其不影響周邊居民，成功地達(dá)到了環(huán)保部門的規(guī)定。
3．2節(jié)能與材料資源利用率
對(duì)于鋼材，在初步設(shè)計(jì)階段，合理布置結(jié)構(gòu)材料，臨時(shí)性結(jié)構(gòu)用素混凝土或碎石代替，減少鋼筋的使用量;改善地下連續(xù)墻的建筑方案，減少工字鋼接頭的消耗量;現(xiàn)場(chǎng)鋼筋連接采用機(jī)械連接，避鋼筋搭接和搭接焊引起的鋼筋浪費(fèi)。最后實(shí)際損耗值為235噸遠(yuǎn)小于預(yù)算損耗值410噸，節(jié)省了大量鋼材。后期需鑿除的臨時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用碎石回填代替;現(xiàn)場(chǎng)控制結(jié)構(gòu)尺寸，準(zhǔn)確計(jì)算材料用量，用灑落或余方的混凝土進(jìn)行場(chǎng)地硬化;通過加入外加劑優(yōu)化配合比，節(jié)約水泥等材料用量。最終消耗混凝土690m3，小于預(yù)估值1150m3。木材方面，蓋挖法中空梁內(nèi)的方木及時(shí)拆除，并二次利用;將短方木接成長(zhǎng)方木，節(jié)約木材。最終消耗木材量230m3，約僅為預(yù)估值445m3的一半。對(duì)混凝土模板進(jìn)行預(yù)處理，方便后期混凝土快速順利脫模;加強(qiáng)模板保養(yǎng)，并及時(shí)覆蓋防水布，順利達(dá)到每個(gè)模板平均周轉(zhuǎn)8次的目標(biāo)。
3．3節(jié)水與水資源利用率
在辦公、生活區(qū)，通過安裝節(jié)水龍頭并定期進(jìn)行檢查，張貼節(jié)水宣傳標(biāo)語(yǔ)，最終實(shí)際耗水量6200m3遠(yuǎn)低于目標(biāo)耗水量9300m3。未降水時(shí)，利用噴霧器及時(shí)對(duì)混凝土構(gòu)件進(jìn)行噴灑養(yǎng)護(hù);下雨時(shí)，利用消防水池儲(chǔ)備用水，實(shí)際耗水量11424m3不足目標(biāo)耗水量的一半，整個(gè)施工區(qū)的最終耗水量17624m3，亦不足預(yù)估值38000m3的50%。降水及其他可用廢水用量占總用水量的21%，高于目標(biāo)值要求的15%。
3．4節(jié)地與土地資源利用率
在辦公、生活區(qū)的規(guī)劃中，根據(jù)實(shí)際規(guī)劃場(chǎng)地各項(xiàng)設(shè)施，其中工地辦公及宿舍由一層改為兩層設(shè)計(jì)，占地面積節(jié)約了50%。實(shí)際僅占地1200m2遠(yuǎn)小于預(yù)期的2000m2。在生產(chǎn)作業(yè)區(qū)的規(guī)劃中，項(xiàng)目部將原五期大圍擋方案調(diào)整為三期小圍擋方案，在場(chǎng)地內(nèi)設(shè)置一條施工便道。實(shí)際面積16000m2，小于預(yù)期值25000m2。規(guī)定雙車道寬度小于等于8m實(shí)際寬度小于等于7m，單道寬度相應(yīng)變?yōu)樵瓉硪话?，轉(zhuǎn)彎半徑規(guī)定小于等于50m，實(shí)際值小于等于40m，達(dá)到規(guī)定要求。
4結(jié)語(yǔ)
通過對(duì)新華廣場(chǎng)站蓋挖逆作法施工過程的科學(xué)管理，最大限度地降低了整體施工成本，并極大減少了工程活動(dòng)對(duì)環(huán)境的不利影響，實(shí)現(xiàn)了節(jié)約資源和環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)。本項(xiàng)目結(jié)合工程的實(shí)際特點(diǎn)，提出了新華廣場(chǎng)站施工階段所采取的不同綠色施工方法。通過合理有效，落實(shí)到底的綠色方案，達(dá)到了保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源的目的，具有顯著社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。研究成果值得在類似工程中推廣和應(yīng)用，對(duì)于今后類似工程具有良好的借鑒和指導(dǎo)意義。
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作者：安慧 高勇強(qiáng) 郭世豪 成鶴 張旭 單位：中鐵一局集團(tuán)第四工程有限公司
