海绵城市与施工现场规划永临结合探讨

郭春雨

（山西四建集团有限公司，山西太原 030002）

依托于临汾市尧都区文化艺术中心建设项目，工程地点位于山西省临汾市枣林街以东，华康路以北；室外园林绿化工程采用海绵城市设计，设计有下沉式绿地、透水铺装、雨水蓄水模块；施工中采用永临结合的理念，室外室内两大主线同步施工的原则，永临结合道路、永临结合雨水收集模块及收集再利用系统，可渗透的道路与地下管线、蓄水系统，将雨水收集起来，用作植被绿化的浇灌及施工扬尘治理等，通过室外工程工作前置，即满足绿色施工、海绵城市建设要求，又节约了施工成本，提前了工期。

1 依托项目工程概况

临汾市尧都区文化艺术中心（PPP）建设项目占地面积约55964m2，分为档案馆、美术馆、图书馆、地方志馆、爱国教育基地、影剧院、文化馆、公共服务大厅、博物馆。是一栋地下一层地上四层框架结构的综合文化场馆建筑，建筑高度23.9m；地下建筑面积17097.1m2，地上 39311.2m2，基础形式为独立基础+600mm 厚筏板，多处屋面采用钢结构采光顶及屋面桁架，海绵城市占地面积8949.82m2。总造价约为3.7 亿元。本工程海绵城市工程设计在建筑物的西侧，位于临建办公区与施工区中间，裸露土地占地面积较大。

整个地块透水铺装面积6322.95m2（其中透水砖4369.64m2，植草砖停车位840m2，透水塑胶1113.31m2），雨水径流系数0.3；下沉式绿地2626.87m2，平均下沉深度0.15m；雨水调蓄池采用PP 聚丙烯，容积285m3，实际调蓄容量270.75m3；室外采用雨水与污水分流体系。采用透水砖、PE 渗透管、土工布、防渗膜、溢流管、溢流井等材料。

2 海绵城市施工永临结合的必要性

海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水释放并加以利用，实现雨水在城市中自由迁移。海绵城市是推动绿色建筑建设，低碳城市发展，智慧城市形成的创新表现，是新时代特色背景下现代绿色新技术与社会、环境、人文等多种因素下的有机结合。采用海绵城市设计，在改善环境的同时，将雨水有效回收，并经净化处理后应用于城市环卫、绿地灌溉、景观用水、冲厕等；降低了建筑物后期室内外维护成本，减少水资源，节约能源。

本工程具有建设工期短（总工期约400d），临建工程量大、费用成本高等特点。且常规施工存在以下问题：①临时道路修筑的质量标准远不如永久道路，施工过程中，经大型车辆来回碾压，临时道路损毁严重，永久道路施工前全部拆除，影响正常施工。②室外工程施工期间，有污水、雨水等管道需穿过临时道路施工时，临时道路部分破除进行管道埋设，现场将无法正常通行，影响整个施工工期。③临时道路在后期需要破除，项目尾期时永久道路施工前，现场大量拆除后的脚手架，安装设备及精装、幕墙材料大量进场将受影响，无法按合同要求履约。

为了保证在如此短的工期内，完成大体量的工程，采用永临结合的方式，是完美履约的必要条件。通过对本项目相关图纸研究并结合施工临建设施的具体部署，主要有海绵城市设计中的现场道路、雨水管网、园林绿化等可进行永临结合施工。施工现场用水量大，利用海绵城市技术，永临结合的理念，实现全过程水资源回收再利用，真正实现低碳施工、保护环境的目的。

本文通过对本工程海绵城市永临结合施工技术阐述，给其他施工项目施工提供借鉴。

3 海绵城市与永临结合施工

3.1 海绵城市中道路与永临结合施工技术

根据项目总平面布置图，环形消防道路可将建筑材料运到大部分施工区域，且对施工区域干扰较小，能够作为永临结合道路进行施工，作为本工程施工期间场区内施工主干道使用。为了不影响现场正常施工，永临结合道路可尽早投入使用，现场永临结合施工道路在生活区及土方开挖施工期间即组织施工。

本项目道路采取永临结合的方式进行施工，项目主体结构完工后，可直接用于永久道路的垫层及基层在工程施工前期即设计好正式道路做法，结合临时道路的布置，先施工可作为临时施工道路部分路段，代替临时道路发挥作用。经过合理施工部署，永临结合施工道路在20d 内主干道全部施工完成，可正常投入使用，且永临结合施工道路施工过程中未对本工程工期造成任何影响。节省临时道路的投入，且场区内临时道路无须破除，节省工期。

本工程临建道路以环形道路为主，在主体工程施工前应先按设计要求施工环形道路的路基及基层结构，施工前应估算混凝土泵车、土方车、汽车吊等载重较大的车辆对道路产生的压力，为防止道路破坏应施工过程中适当提高路基厚度与基层混凝土等级，环形道路面层应在所有主体工程全部施工完毕在进行施工。

后期项目主体完工后，对路面面层抗折混凝土浇筑完成后，此道路即为永久道路，且不会因为作为临时道路的使用而影响永久道路的观感和施工质量。

因本工程工期紧，且市政、园林工程量大，导致场区内处永临结合道路的其他场地无法进行硬化使用，现场的材料堆放及大型吊车的临时安装均需合理选择场地，方可保证现场不发生混乱，而此永临结合施工道路再施工整个过程中，均为最主要的主路线。

3.2 海绵城市中雨水收集系统与临建给排水永临结合施工

全过程雨水收集系统主要包括两部分，一部分是永久性海绵城市雨水收集回用系统，一部分为临时性施工过程海绵城市雨水收集利用系统。主要施工工序包括：土方开挖、地基与基础、结构、防水、设备安装、PP 模块安装（调试）和土方回填等。

雨水回收系统收集本工程地块内下垫层雨水，雨水经过雨水收集管网通过自动弃流过滤装置拦截降雨初期径流，径流厚度根据雨水水质设定，当拦截的水量达到设定值时弃流结束，雨水进入PP 模块210m3雨水蓄水池，雨水蓄水池内设有雨水提升泵，将雨水提升至地埋一体机（15m3/h）雨水处理器进行处理，处理后的水进入75m3清水池；清水由清水池内的清水泵加压供水至回用水管网，用于本工程车辆冲洗及绿化、道路浇洒用水、景观水体补给等。

针对传统做法雨水直接排放，无法收集回用的问题，在施工过程中采用雨水收集回用技术，借助永久性海绵城市雨水收集系统及施工过程水资源回用系统，对屋面、地面、绿化带、各施工区域等雨水进行有效收集，简单处理回用，严格控制收集井的布置位置、布置数量及管线坡度等实现建筑及施工场地内自身水资源的循环使用，节约用水成本，减少雨水进入市政管网的量，有效缓解市政雨水管的排放压力，减小城市水的处理负荷。

本项目临建排水主要有道路排水、材料堆场排水、生活区及办公区排水，其排水主要线路与海绵城市雨水收集系统能够良好的结合，可提前施做永久排水主要管道用于临建排水。

现场永临结合排水管道结构层从下往上依次为：①300mm厚碎石砂砾。②200mm 厚中粗砂。③排水管道，管顶300mm 级配砂石。④夯实土壤。

主要临建用水区域集中在施工区、绿化灌溉以及道路的喷雾除尘装置。永久雨水收集系统主要用于室外绿化工程灌溉，覆盖范围广，分布点多，临建给水管道可完全由永久雨水收集系统替代，具备永临结合的条件。

根据水施设计图纸并结合施工时主要用水点、用水量等实际情况，将给水管道提前按照设计图纸施工，并在主要用水点根据用水量大小设置相应的接口，各楼栋的永久进水接口可暂不设置，避免施工过程中被损坏。

临建排水设施施工时，应按照设计图纸提前施工永久排水主管道与主要分支管道，施工前应对雨季期间的材料堆放区域、道路、办公区、生活区的排水最大排水量做出合理预估，若最大排水量超出永久排水管道的排水能力，需适当增大排水管管径。此外，应在排水管接口处位置设置泥沙沉淀池，防止泥沙在管道沉积导致管道堵塞。在降雨时，利用自然水体和地下雨水调蓄池收集雨水，实现“蓄”的目的，再通过各类净化设施的处理和各级管网的输送，将处理达标的雨水用于绿化浇灌、景观水补充等。不但节约了大量的自来水，而且充分、有效地“用”雨水，实现水资源的“开源节流”，节约了水资源也降低了污水的排放。

雨水收集系统采用PP 模块组合，在水池周围包裹防渗土工布（采用两布一膜900g/m2），形成地下贮水池，侧壁及顶面覆盖挤塑聚苯板保护。水池底部做30cm 钢筋混凝土底板，满足水池荷载要求。水池上方可作为绿地，种植花草和树木，也可以做停车场、广场等，起到美化环境的作用。

传统铺装、道路、绿化结构主要以排水为主，下雨时铺装面层及下部混凝土、3:7 灰土基层不吸水和渗水，绿化带只有少部分雨水下渗；雨水只能依靠设计排水管道排入城市市政管网，大雨、暴雨情况下排水不畅导致面层积水，甚至出现内涝的现象；雨水未能收集利用，按照当前国家提倡绿色建筑、海绵城市建设的总体要求，通过室外景观设计，与建筑雨水系统综合考虑，形成一套完整的雨水下渗、滞留、储蓄、净化、回用、余排系统尤为重要。通过对透水铺装地面技术、绿色屋面技术、下沉式绿地技术、全过程雨水收集回用系统技术进行研究，提供一种海绵城市渗排水结构及雨水收集利用系统，并借助永临结合的理念，切实实现施工过程、建筑使用阶段双受益的目的。

4 海绵城市中下沉式绿地与临建裸土覆盖永临结合施工

下沉式绿地是一种分散式、小型化的绿色基础设施，结合建筑物室外整体绿地进行综合设计，在不增加用地面积、少量建设成本的条件下，实现绿地多功能性、就地消纳雨水径流、减少外排雨水量、雨水资源化利用、改善生态环境等目的。采用防渗土工布+碎石层（内设渗透管）+土工布+粗砂+种植土+种植植被层组成的渗排水雨水收集及下渗系统，雨水经过下沉绿地后通过层层渗透、过滤、净化，将多余的雨水溢流到雨水收集利用系统进入蓄水池，用于绿地的养护和周边道路的喷洒等，降低后期的维护管理费用。

传统绿地多为坡形设计，下雨后雨水流至路面或铺装面汇集至雨水井后外排；局部绿地低洼，暴雨下雨水贮存严重会致使植被及树木枯萎，长期积水会引起周边基础设施下陷，影响人和车辆的出行。后改用在下沉式绿地级配碎石层中设置透水花管，并在管上设置集水孔，在建筑物及道路铺装层边设置防渗膜，并通过种植土、砂石层、过滤土工布、级配碎石层、防渗土工布自上而下净化，加之对合理选取植被，从而实现对雨水的收集和再利用，极大地减少了植物的灌溉次数，提高了自然水资源的利用率，达到了节约水资源的目的。

下沉式绿地是低于周边道路及铺装面200mm 以内的绿地。下沉式绿地通过渗流管、溢流井、植被过滤层等输送设施将雨水集中汇集至雨水收集管网中，使雨水有效收集经处理后再次利用，对植被的进行合理选择，可通过植物根系减少径流的污染物，吸收绿地中有害重金属和细菌微生物，地表径流废水在下沉的绿地中被土壤和植物吸收、输送和分解，使城市的污染得到缓解。

下沉式绿地在降雨时通过下沉空间截流雨水用于植物灌溉，下沉深度决定了蓄水能力，下沉较浅蓄水、节水能力弱，较深长期积水不利用植物生长。下沉式绿地构造应合理，结构自下而上分别为防渗土工布（两布一膜）、300 厚碎石层、过滤土工布200g/m2、100 厚粗砂层、200 厚种植土压实，最大限度地增强了下沉式绿地的蓄水功能。按一定间距设置开口型路缘石或在路缘石上设置20cm×60cm 宽度的缺口。雨水溢流口设置在绿地中，溢流口采用成品塑料制成，溢流口应高于传统绿地面且低于地面高程；溢流口间距根据汇水面积所产生的流量确定，溢流口间距宜为25m×50m；溢流口周围铺设鹅卵石，超过下沉式绿地蓄渗能力时雨水通过溢流孔排入雨水收集管网。在级配碎石层中布设200mm 透水管，顶部按50mm 开集水孔，雨水渗入级配碎石层中后多余的雨水进行汇入雨水收集管网。下沉式绿地通过种植植物过滤和净化地表水径流水，减轻径流污染，经回收净化的水资源用于草坪灌溉、树木灌溉和景观用水等。采用了耐淹、耐旱、耐污染的植物以形成较好的植物配置模式，在净化水质及美化景观之外，选择乡土植物降低养护成本。

采用永临结合施工解决了传统绿地雨水资源无法收集及雨水较多植被枯萎的问题，采用下沉式绿地技术，结构由上到下依次包括植被层、种植土、粗砂、过滤土工布、碎石层、防渗土工布、素土夯实；级配碎石层中设有用于排水的导流管，在绿化中设置环保溢流口，在建筑物、道路周圈设置防渗膜，导流管、雨水口、溢流管与雨水排水总管连通，经雨水蓄水系统处理后再回用至绿化内喷淋系统。在雨水净化与利用方面，在不增加用地面积、少量建设成本的条件下，实现绿地多功能化，就地消纳雨水径流，减少外排雨水量，从而改善生态环境。

5 海绵城市永临结合施工对项目管理的影响

①施工进度方面：本项目通过海绵城市与施工现场采用科学合理的永临结合方式，将永久工程中道路主要结构，雨水收集系统以及下沉式庭院工程等提前进行施工并用于临建工程，省去了相应临建工程建设及拆除所需要的时间，大幅缩短了建设工期，有利于施工进度的整体优化，对于项目的工期计划的安排，关键施工节点的调整及优化具有重要的意义。②工程成本方面：永临结合避免了临建工程建设时所需要的大量建筑材料以及拆除期间产生的大量建筑垃圾，对控制工程成本，节约资源具有重要意义。不仅提升了临建工程的使用功能，而且大大降低了临建工程的成本，产生了良好的经济效益。③提前施工场内的永久道路面层以下结构作为临建道路，可使施工场地大面积得到硬化，解决了扬尘、场内积水等问题，对现场安全文明施工具有重要作用。④通过永临结合，提前施做雨水水收集系统，可有效解决施工区域的给排水问题，减少场内积水，更有利于场内材料堆放，也减少了绿化灌溉用自来水，减少了水资源浪费。室外给排水工程通过永临结合，不仅解决了临建工程与永久给水、排水施工时的相互干扰，影响现场文明施工，而且提高了临建工程单独施工时的工程质量。

通过海绵城市建设，消减地表径流污染物，防止受到污染的雨水排入市政管网。雨水经处理利用后，外排至市政管网的雨水减少，同时可降低雨水径流量和速度，避免财产损失和内涝灾害。从降雨的源头上保留了水资源，通过地面土壤渗透，补充地下水体。结合径流污染的实际特征实施低影响的开发方式，利用科学配置植物的方法，保证生态处理的作用得以真正发挥，改善水质的同时，更好地保护水资源。

依托临汾市尧都区文化艺术中心项目，针对施工难点，研究、创新、应用、总结、提炼出一系列有益于海绵城市全过程雨水收集回用系统建设、施工的方法及在施工过程中采用永临结合方法实现海绵城市效果，解决了以往工程施工中需要设置临时道路、临时供排水设施、绿地等，通过前期策划，将景观、园林绿化、市政管网设施提前按海绵城市技术要求进行实施，减少了施工阶段对周边环境影响、土地及地下水资源的污染，临时设施的人材机等资源的浪费，缩短工期，减少工程成本，创造经济、社会效益，提高工程形象，并辐射带动本单位或本地区的施工项目，引领本地区项目通过科技创新，不断促进海绵城市建造技术的发展与创新。

根据临汾市年降雨量及雨水资源利用率不低于5%的目标，每年预计可回收用于景观及清洁的用水，产生一定的经济效益；同时采用永临结合技术，海绵城市提前实施，实现了雨水收集回用系统一次投入永久使用的目的，减少施工阶段投入该系统的费用，与施工过程水资源回收利用系统相连，实现施工全过程、全方面、全区域收集利用水资源。雨水收集利用系统降低了施工现场用水量，可缓解城市缺水问题，实现我国经济循环和可持续发展。项目实施改善了城市的大生态系统，美化城市景观和净化空气质量的同时，丰富城市公共开放空间，服务周边城市居民及办公人员；可改善人居环境，缓解水资源供需矛盾，提升城市形象；施工全过程推行海绵城市技术，注重水资源的回收及利用，实现了绿色环保、低碳施工，为社会创造了带来了巨大的无形效益。