城市中心高速铁路地下车站绿色施工
2011-08-10 18:51
城市中心高速铁路地下车站绿色施工
【摘要】工建筑工程消耗自然资源和社会能源多、占用土地和空间广,建筑施工活动对自然生态环境影响大、造成环境污染、导致地球气候转变;因此,在繁华城区对超大超深地下空间的绿色建筑工程开展绿色施工势在必行,运用先进技术、设备、工艺、科学管理、规范操作、合理控制各施工环节;达到保证工程建设质量和安全,实现"四节一环保"目标;增加社会、经济、环境效益,促进建筑业可持续发展,创建低碳和谐城市,是建筑施工企业必须承担的社会责任和义务。
【关键词】城市中心;地下车站绿色施工;节能环保;竞争增效;持续发展
1.工程背景
新建铁路广深港客运专线深圳福田站、地下3层、四站台、八轨道、一跨、五跨现浇钢筋混凝土、型钢混凝土框架结构,总建筑面积147 088m2。总长度1 025.4m,总宽度16.9m~78.86m,总高度28.61m,站中心结构埋深31.6m,开挖土方183.33×104m3,层高自上而下为8m、8.3m、12m,结构最大跨度21.46m,柱、梁、板采用圆形钢管混凝土柱、型钢混凝土梁、钢筋混凝土板,侧墙采用内衬墙和地下连续墙叠合结构,地下连续墙既是施工阶段的临时支护结构,又是使用阶段主体结构的一部分,车站底板以下设抗拔桩抵抗浮力,主体结构设计使用100a。
站址位于深圳市福田中心区深南大道与益田路交汇处,沿益田路下呈纺锤形从北向南布置,两端连接隧道,与地铁1号、2号、11号线十字相交于深南大道北侧,车辆行人流量大;两侧高层及超高层建筑密布,各类管线、树木花卉植被绿化繁茂,是铁路干线、城市轨道和市政公路的现代化综合交通枢纽。
站区地层上部为第四系全新统人工堆积土;中部为冲洪积淤泥质土、粉质黏土、细砂、中砂、粗砂、砾砂、粗圆砾土;燕山期花岗岩全风化带、强风化带、弱风化带;不良地质有人工填土、淤泥土、砂土层、细砂、中砂,开挖时易侧向流动,导致基坑变形失稳;花岗岩残积粉质黏土、全风化土受雨水浸泡后强度骤降、易导致基坑侧压力增加;地下水丰富且透水性强、基坑底面翻浆流泥沙。
2.绿色施工方案
“绿色施工是指工程建设中,在保证质量、安全等基本要求的前提下,通过科学管理和技术进步,最大限度地节约资源与减少对环境负面影响的施工活动,实现四节一环保(节能、节地、节水、节材和环境保护)。”[7]在繁华城市中心深圳福田区建设国内首座高速铁路全地下车站、全面开展低碳绿色施工,实现经济,社会和环境效益的统一,这不仅是贯彻执行节约资源和保护环境的国家技术经济政策要求,更是建筑施工企业可持续发展,实现利润增长的社会责任和义务。为此对车站建设从施工管理、环境保护、节材与材料资源利用、节水与水资源利用、节能与能源利用、节地与施工用地保护等方面进行研究优化,把绿色施工理念真正贯穿到施工全过程,最终确定采取明挖顺作和盖挖逆作法全面开展低碳绿色施工。
3.绿色施工措施
福田站通过地下空间的开发利用、完善城市功能、增加城市空间容量,其建设规模、设计理念、施工技术是国内铁路建设的新里程牌;在改革开放窗口深圳实施绿色建筑“(绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能,节地,节水,节材),保护环境和减少污染,为人们提供健康,适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。”[8])、开展低碳绿色施工、体现特区建筑施工特色,要积极主动使用低碳节能机械、机具、设备、技术、工艺、科学的管理方法、系统的思维模式及规范的操作方式从事绿色施工,把绿色施工水平能力作为企业的核心竞争力与可持续发展的动力,并做好下列主要工作。
3.1施工管理
1)组织管理:项目建立绿色施工管理体系,制定管理制度与管理目标。明确项目经理为绿色施工第一责任人,负责绿色施工的组织实施及目标实现,指定绿色施工管理人员和监督人员。
2)规划管理:制定节能、节水、节材、节地和施工用地环境保护措施。
3)实施管理:对参建人员进行绿色施工知识培训,增强绿色施工意识;确保施工活动不影响生活健康及周边环境;合理布置施工场地、建立急救、防疫设施;改善施工生活条件、加强环境卫生管理。
3.2环境保护
车站施工做到低能耗、低排放、低污染。站区界内设置稳固美观高2.5米围档封闭;场地道路全硬化;施工控制扬尘和高噪声污染;对钻孔桩施工泥浆进行泥水分离处理,减小对周边排水、道路交通、商务办公、居民生活的影响。建设期主要做好下列施工控制:
1)控制施工扬尘:土方施工区目测扬尘高度<1.5m,不扩散到场区外;运送土方、垃圾、设备、材料不污损场外道路;对易散落、飞扬、流漏物料洒水覆盖封闭,施工现场出口设置洗车槽,外出车辆冲洗干净;结构、安装装饰、装修施工作业区目测扬尘高度<0.5m;浇筑混凝土前吸尘清理灰尘垃圾、拆除构筑物洒水防止扬尘产生;场界四周围档高度位置大气总悬浮颗粒物(TSP)月平均浓度与城市背景值的差值≤0.08mg/m3,非施工区达到目测无扬尘。
2)控制施工噪声与振动:施工使用低噪声、低振动机械设备机具、避免或减少施工噪声和振动;施工噪声排放不超过国家标准《建筑施工场界噪声限值》(GB 12523-90)规定,执行国家标准《建筑施工场界噪声测量方法》(GB 12524-90)实时监测控制噪声。
3)控制施工光污染:夜间室外照明灯加设灯罩,大型照明灯用俯视角,透光方向集中在施工范围;电焊作业采取遮挡措施,避免电焊弧光外泄;避免或减少施工光污染。
4)控制施工水污染:现场设置沉淀池、隔油池、化粪池;污水排放水质检测达到国家《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)要求;保护地下水环境、采用地下连续墙围闭基坑、坑内降水循环利用,少抽基坑外地下水、避免地下水被污染。
5)保护土壤控制水土流失:保护地表环境,防止土壤侵蚀流失;对施工裸土砂石覆盖;及时清掏沉淀池、隔油池、化粪池内沉淀物,对电池、墨盒、油漆、涂料等有毒有害废弃物回收处理,避免污染土壤和地下水;及时恢复施工活动破坏的植被,科学绿化空地种植速生花草。
6)控制建筑垃圾减量:施工每万平方米建筑垃圾<400t;建筑垃圾再利用和回收率达到30%,建筑物拆除产生废弃物再利用和回收率>40%;对碎石、土石类建筑垃圾再利用率>50%;建筑垃圾分类收集封闭运出、生活区设置封闭式垃圾容器及时清运。
7)保护地下设施文物资源:施工前调查地下各种设施,保证施工场地周边各类管道、管线、建构筑物安全运行;施工发现文物立即停止作业,保护现场通报文物部门并协助做好工作;避让施工场区及周边古树名木。
8)控制施工CO2排放量。施工不用柴油冲击桩机、振动桩机、旋转桩机和柴油发电机等燃油燃气CO2排放量超标的机械设备及机具;禁止焚烧施工废品垃圾;控制减少施工及生活CO2排放量。
3.3节材与材料资源利用
车站工程需用的材料种类多、数量大、做好减少材料损耗和浪费、节约资源工作对项目提高经济效益至关重要。
1)节材措施:认真审核图纸、节材与材料资源使用计划;规定材料损耗率比定额损耗率降低30%;按施工进度合理安排材料采购减少库存;现场材料堆放有序、标示醒目、制度健全、责任落实;材料运输装卸防止损坏遗洒、避免减少二次搬运;提高模板脚手架周转次数;优化安装工程预留、预埋管线路径;就地取材减少采购运输费用。
2)结构材料:使用商品混凝土和砂浆、结构工程使用高强钢材和高性能混凝土,型钢、钢筋专业化加工配送;优化钢结构下料制作和安装方法;钢护筒、钢管柱、型钢梁结构由工厂加工制作,现场拼装焊接;采用履带吊车和叉车安装;对梁板大体积大跨度结构混凝土泵送连续施工进行动态控制优化。
3)围护材料:围护结构选用耐候及耐久性材料,施工确保密封、防水和保温隔热;门窗、顶板、外墙采用密封、防水保温隔热、隔音性能好的材料。
4)装饰装修材料:贴面类材料施工前进行总体排版策划,减少非整块材数量;用非木质新材料或人造板材代替木质板材。
5)周转材料:选用耐用维护拆卸方便的周转材料和机具;使用制作安装拆除一体化的专业定型钢模、竹胶板;节约自然资源、重复利用模板支撑脚手架;工地临时房屋、围挡材料重复使用率达到70%。
3.4节水与水资源利用
1)提高用水效率:施工现场供水管网管径合理设计布置,减少管网和用水器具漏损;采用先进节水施工工艺搅拌养护砼;办公生活区使用节水型器具;循环利用水资源;限定生活与工程用水定额指标、节水计量控制管理。
2)非传统水源利用:收集雨水、基坑降水用于施工和生活中适宜部位(钻孔桩泥浆循环、混凝土搅拌养护及防尘洒水,机具、设备、车辆、厕所冲洗、喷洒路面、绿化浇灌),减少或不使用市政自来水,非传统水源和循环水的再利用量>30%。
3)用水安全:对非传统水源和现场循环再利用水进行水质检测、保障卫生,确保避免对人体健康、工程质量和周围环境产生不良影响。
3.5节能与能源利用
1)节能措施:制订科学合理的施工能耗指标:施工节流降低能耗26%~30%、开源降低能耗8%~10%、优化降低能耗8%~10%[5],提高施工能源利用率;使用节能、高效、环保的电动施工设备机具,设定生产、生活、办公和施工设备用电控制指标,定期计量核算分析;合理安排施工点面、程序、工艺,充分利用设备机具资源、避免额定功率远大于使用功率减少能耗。
2)设备机具:工程需用机械机具多、耗能耗材量大,采用国内外功率匹配的先进施工节能型电动机械设备(液压电动双轮洗、成槽机、冲桩钻机、泥沙分离机、泥水分离机等)、建立规范的设备档案和管理制度,做好维修保养,避免低负载运行、提高机械满载使用率,保持低耗高效运转状态;耗能定期计量,节能节材回收利用。
3)生产生活临时设施:临时设施墙体、屋面使用隔热性能好的材料,减少夏天降温、冬天取暖设备使用时间及耗能量;合理配置采暖、空调、风扇数量,规定使用时间,实行分段分时使用,节约用电。
4)施工及照明用电:合理设计布置临电设施,采用声光自动控制装置、选用节能电线和灯具,照明不超过最低照度的20%。
3.6节地与施工用地保护
1)临时用地指标:规定现场临时加工厂、作业棚及材料堆放场、办公生活设施占地指标,按所需最低面积合理紧凑设计布置,满足环境职业健康与安全及文明施工要求、减少废弃地和死角,临时设施占地面积有效利用率>90%。
2)临时用地保护:优化深基坑施工,减少土方开挖和回填量,最大限度减少对周边土地扰动、保护自然生态和市容环境;红线外少占绿地,工程完工后及时恢复原地形地貌,绿化现场、保护原有绿色植被、使施工活动对周边环境的影响降至最低。
3)施工总平面布置:科学合理、充分利用原有建构筑、道路、管线为施工服务;搅拌站、仓库、加工厂、作业棚、材料堆放场靠近道路;临时办公和生活用房采用经济、美观、占地面积少、对周边地貌环境影响小的多层标准化装配式结构轻钢活动板房;预制装配式轻钢结构活动围挡;施工道路按照永久和临时结合场内成环布置,减少占用土地、避免大量临时建筑拆迁和场地搬迁。
3.7发展使用绿色施工新技术、设备、材料与工艺
1)发展适合绿色施工的资源、环境保护技术,推动绿色施工技术创新。
2)使用现场监测、低噪声音施工、环境参数检测、自密实混凝土施工、清水混凝土施工、建筑固体废弃物再生应用、新型模板及脚手架技术的研究与应用。采用绿色环保建材、周转性材料,施工中土石方、施工降水、雨水聚集再利用。
3)采用科学有效的信息化、网络化、无纸化办公等技术为施工生产服务。
4.结语
在福田站的建设中经过全面开展实施低碳绿色施工,运用科学的管理,使工程建筑施工各环节、工艺、技术、材料、设备、资源、环境等要素切实受控,真正做到实现“四节一环保”,达到降耗、节能、增效最大化,促进建筑业可持续发展,提高了绿色施工的管理控制能力,增强了施工企业在建筑市场的竞争力,为创建资源节约型、环境友好型和谐社会城市做出了应有的贡献。
参考文献
【1】杨惠忠.建筑节能新技术研究与工程应用[M].北京:中国建筑出版社.2009.
【2】杜修力.低碳经济与土木工程科技创新[M].北京:科学出版社,2010.
【3】《智能与绿色建筑文集》编委会.智能与绿色建筑文集4[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.
【4】王有为.中国绿色施工解析[J].施工技术,2008(6).
【5】崔念迅.低碳经济下建筑的发展方向[J].工程建设与设计2010(11):26-28.
【6】林嘉祥,唐建武,王圣光,宋继萍.建筑场地噪声控制分析[J].建设科技,2010(21):84-85.
【7】建字(2007)223号.中华人民共和国建设部.绿色施工导则[Z].
【8】GB/T 50378-2006绿色建筑评价标准[S].



