陳詞珊 (安徽水利開發(fā)有限公司,安徽 蚌埠 233000)
①水體通過設(shè)置的多級連續(xù)過濾池并經(jīng)過池內(nèi)填筑的玻璃輕石料和種植的水生植物雙重過濾、凈化,凈化后的水體流入人工湖或河道,對比傳統(tǒng)水質(zhì)凈化工藝,其綜合造價較低。
②玻璃輕石是一種玻璃廢料加工再利用的輕質(zhì)環(huán)保材料,可就地取材,節(jié)能環(huán)保效益顯著。
③凈化池數(shù)量根據(jù)不同地區(qū)及水質(zhì)受污染程度可靈活設(shè)置,施工工藝便捷,易于操作。
④玻璃輕石比重0.2~0.8g/cm3,填筑厚度一般為80cm,鑒于材料比重小,填筑后需在其頂面再覆蓋20cm厚礫石料進(jìn)行壓頂。
玻璃輕石濕地系統(tǒng)水質(zhì)凈化施工技術(shù)適用于海綿城市建設(shè)和城市河道、湖泊輕度污染治理,通過對污水凈化改善,尤其是在水系發(fā)達(dá)的城市應(yīng)用,水生態(tài)環(huán)境改善效果顯著。
施工工藝原理:通過修建一種循環(huán)水體自凈化濕地系統(tǒng)來改善、凈化城市河湖水質(zhì),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是由多個連續(xù)且有一定坡度的鋼筋混凝土過濾池組成,池中填充玻璃輕石作為主要凈化水質(zhì)材料,結(jié)合種植根系發(fā)達(dá)的水生植物。水體通過過濾池進(jìn)水口流入池中,并經(jīng)過逐級沉淀及水生植物的雙重水質(zhì)凈化后,再經(jīng)過濾池出水口流入人工湖或河道,通過不斷循環(huán),達(dá)到改善、凈化水質(zhì)的目的。
測量放線→濕地土方開挖→過濾池混凝土結(jié)構(gòu)施工→防滲膜鋪設(shè)→分區(qū)填筑粒料(卵石、礫石)→安裝分割板→填筑玻璃輕石粒料→人工攤鋪、整平→塑料平網(wǎng)鋪設(shè)→填筑面層粒料(礫石)→水生植物種植→通水(污水)凈化水質(zhì)。
根據(jù)玻璃輕石濕地系統(tǒng)規(guī)劃區(qū)域位置在現(xiàn)場設(shè)置材料堆放區(qū)(堆放玻璃輕石、卵石、礫石料、鋼筋、模板等)、鋼筋加工場、進(jìn)出場施工便道等。
鋼筋加工場靠近材料堆放區(qū)設(shè)置,以方便鋼筋加工制作及轉(zhuǎn)運(yùn)。根據(jù)濕地過濾池施工布置、施工強(qiáng)度確定過濾池每次混凝土澆筑方量,過濾池混凝土結(jié)構(gòu)采用間隔跳倉法施工,按照先廊道、后隔墻順序依次施工。
濕地過濾池土方開挖采用1m3反鏟挖掘機(jī)作業(yè),自卸汽車轉(zhuǎn)運(yùn),按照從上游(進(jìn)水口側(cè))至下游(出水口側(cè))方向依次進(jìn)行,開挖面按設(shè)計坡比控制高程。開挖至設(shè)計高程10~20cm后采用人工開挖并整平至設(shè)計基面,基面采用振動壓路機(jī)進(jìn)行碾壓,壓實(shí)度不低于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。
濕地過濾池連續(xù)設(shè)置多格,過濾池隔墻為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),高度1.0m,寬度0.25m,為方便材料轉(zhuǎn)運(yùn),采用分隔跳倉法施工。模板選用鋼模,并采用對拉螺桿結(jié)合鋼管進(jìn)行支撐加固;隔墻混凝土一次性澆筑完成,相鄰施工縫之間采用橡膠止水帶進(jìn)行止水。施工過程中做好鋼筋綁扎、模板安裝及在進(jìn)、出水口側(cè)和相鄰過濾池廊道處預(yù)埋PVC排水管等。
過濾池數(shù)量視水體受污染程度及凈化后的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)而定,每個過濾池從進(jìn)水口至出水口按一定設(shè)計坡度進(jìn)行連續(xù)設(shè)置,確保水流流向順暢。
濕地過濾池防滲膜采用人工鋪設(shè),防滲膜位于基層素土面與填料層之間,采用厚度1.0mm的HDPE復(fù)合土工膜(兩布一膜),防滲膜接縫采用熱熔焊接,搭接寬度宜為10cm;防滲膜與隔墻混凝土面連接采用防滲膜專用膠粘劑連接。防滲膜與池內(nèi)混凝土結(jié)構(gòu)粘貼密實(shí),形成一個完整封閉的防水系統(tǒng)。
濕地每格過濾池內(nèi)粒料填充采取從兩側(cè)向中間依次填充,從邊側(cè)向中部依次填筑卵石(粒徑40~80mm)、礫石(粒徑 20~30mm)、礫 石( 粒 徑 15~20mm)、玻璃輕石(粒徑10~15mm),除卵石層填筑厚度1.0m外,其余材料填筑層厚度80cm,并在頂部再覆蓋20cm厚粒徑5~10mm礫石層,所需材料均由專業(yè)材料廠家加工成合格材料,并運(yùn)至現(xiàn)場。
為防止各區(qū)材料混填,相鄰區(qū)域填充料填筑時,采用分隔板進(jìn)行擋設(shè),各區(qū)粒料對稱依次向上填筑,每層填筑厚度不宜超過30cm;當(dāng)每層填料達(dá)到30cm時提升分隔板,以此類推,直至填筑完每格過濾池內(nèi)所有材料。
玻璃輕石填充是待兩側(cè)礫石料填筑至設(shè)計高程后進(jìn)行施工,玻璃輕石料由專業(yè)加工廠加工制作合格后運(yùn)至現(xiàn)場。
玻璃輕石原料采用編織袋包裝,每袋方量約1m3,重量約500kg,現(xiàn)場采用人工配合汽車吊將材料吊至填筑區(qū),打開包裝袋將玻璃輕石卸至作業(yè)面,人工進(jìn)行攤鋪整平;對于局部汽車吊無法吊裝到位的填筑區(qū),采用移動式皮帶輸送機(jī)將玻璃輕石料輸送至填筑區(qū)。礫石料及玻璃輕石材料填筑時,應(yīng)保證整個過濾池池體內(nèi)填料密實(shí)均勻,表面平整。
玻璃輕石比重小(比重0.2~0.8g/cm3),單顆重量輕,遇水時則浮于水面,為確保填筑后的平整度及滿足水質(zhì)凈化工藝要求,待玻璃輕石填筑至設(shè)計高程后,再在其表面鋪設(shè)一道塑料平網(wǎng)及20cm厚礫石料進(jìn)行覆蓋壓頂。礫料填筑可采用移動式皮帶輸送機(jī)進(jìn)行作業(yè),人工輔助攤鋪、整平。
濕地水生植物移栽種植采用幼苗,選用的水生植物應(yīng)能保證成活率、外觀顏色新鮮,莖葉高度約為30cm,可根據(jù)當(dāng)?shù)厮参锓N類盡量就地取材,過程中應(yīng)避光保濕儲藏。濕地過濾池土建工程完成后,應(yīng)在適宜的氣候季節(jié)連續(xù)種植,直至結(jié)束。種植時,人工采用手工工具在濕地填料上層挖坑栽植,洞口尺寸應(yīng)合理,以植物根系完全埋沒但不發(fā)生大的折曲和破壞為原則,莖葉位于填料層上面。植物應(yīng)隨取隨栽。
人工濕地種植植物最佳時間亦為春天或初夏,濕地植物覆蓋率達(dá)到60%~80%時才可以運(yùn)行。過濾池內(nèi)應(yīng)有充足的水源,以供水生植物吸收。植物種植2個月以后,需檢查植物生長程度,主要標(biāo)準(zhǔn)為植物種植密度、總覆蓋率等,如果達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn),則需要補(bǔ)種。
①施工前認(rèn)真對施工圖紙進(jìn)行會審,并與建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計及時溝通,不斷優(yōu)化設(shè)計方案,以滿足施工及今后運(yùn)行要求。
②加強(qiáng)進(jìn)場原材料的試驗檢測、施工機(jī)械設(shè)備調(diào)試、計量儀器標(biāo)定等工作。
③按工序依次進(jìn)行濕地土方開挖、回填、混凝土結(jié)構(gòu)施工、防滲膜鋪設(shè)、填充料填筑、充水及水生植物種植等,確保各道工序銜接有序,有條不紊進(jìn)行,以保證工程進(jìn)度、質(zhì)量和安全。
④濕地過濾池排水坡比應(yīng)從土方開挖時即要進(jìn)行預(yù)留及測量控制,不得從填筑的各級粒料面進(jìn)行找坡控制;濕地土方開挖從進(jìn)水口方向至出水口方向自上而下依次進(jìn)行分層開挖及坡比控制,土方開挖至設(shè)計高程10~20cm時,停止機(jī)械作業(yè),采用人工開挖并整平至設(shè)計建基面,基面采用振動壓路機(jī)進(jìn)行碾壓,確保壓實(shí)度符合設(shè)計和規(guī)范要求。
⑤混凝土結(jié)構(gòu)施工,鋼筋規(guī)格、形狀、保護(hù)層厚度;模板斷面尺寸;預(yù)留孔洞位置、尺寸等均須符合設(shè)計和規(guī)范要求。
⑥防滲膜鋪設(shè),防滲膜之間連接采用熱熔焊接,搭接寬度宜為10cm;防滲膜與混凝土面連接采用專用膠粘劑連接。濕地內(nèi)有其他構(gòu)筑物時,須在構(gòu)筑物外包裹防滲膜,并與濕地防滲膜連接,防止漏水,防滲膜高度與濕地池頂平齊。
⑦過濾料填筑前,首先檢查防滲膜是否鋪貼完好;填料填筑不得采用大型機(jī)械推填碾壓,采用汽車吊、移動式皮帶輸送機(jī)進(jìn)行填料,以保證整個池體內(nèi)填料密實(shí)均勻。
①濕地過濾池廊道及池體隔墻混凝土采用商品混凝土澆筑,汽車泵泵送。混凝土性能、強(qiáng)度、抗?jié)B等級等參數(shù)符合設(shè)計和規(guī)范要求。
②每個工作班或每澆筑100m3混凝土?xí)r,應(yīng)留置二組標(biāo)養(yǎng)試塊(抗壓、抗?jié)B)、一組同條件試塊;標(biāo)養(yǎng)試件達(dá)到養(yǎng)護(hù)齡期后,應(yīng)及時對抗?jié)B等級、抗壓強(qiáng)度進(jìn)行檢測,檢測值必須滿足設(shè)計和規(guī)范要求。
③玻璃輕石原材每進(jìn)場400m3進(jìn)行取樣檢測一組,性能指標(biāo)應(yīng)滿足檢測規(guī)范SL352-2006標(biāo)準(zhǔn)要求。
④濕地過濾池混凝土隔墻內(nèi)預(yù)埋DN200PVC排水管,兩端應(yīng)用土工布包扎嚴(yán)實(shí),安裝牢固,并有一定的排水坡度;混凝土振搗時,嚴(yán)禁振搗棒觸碰管道。模板拆除后,去除管口土工布并進(jìn)行疏通。
⑤濕地廊道蓋板采用雙鋼化夾膠玻璃,規(guī)格為10mm+1.14PVB+10mm,每側(cè)與混凝土隔墻搭接10cm;廊道內(nèi)設(shè)置爬梯,材質(zhì)一般選用塑鋼踏步。
⑥濕地過濾池池體內(nèi)粒料填充以機(jī)械作業(yè)(移動式皮帶輸送機(jī)、吊車)為主,人工為輔,提高工效;濾料鋪設(shè)完成后做好成品保護(hù),防止二次污染。
⑦濕地系統(tǒng)水生植物選用易成活,根系發(fā)達(dá),吸附和耐污能力強(qiáng),易于后期養(yǎng)護(hù)管理的植被。
安徽水利開發(fā)有限公司承建的廣西賀州黃安寺、獅子崗排洪河綜合治理工程、廣西崇左市城區(qū)生態(tài)水系修復(fù)工程(CZ4標(biāo)段)均采用了濕地系統(tǒng)水質(zhì)凈化施工工藝,通過在兩個項目上的實(shí)施與總結(jié),形成了一套成熟的玻璃輕石濕地系統(tǒng)水質(zhì)凈化施工工藝,該施工工藝簡易便捷,凈化水質(zhì)核心材料選用玻璃廢料加工再利用,水質(zhì)凈化效果顯著,不僅有效改善了當(dāng)?shù)厮鷳B(tài)環(huán)境質(zhì)量,減少了對大氣及水系污染,保護(hù)了地方生態(tài)環(huán)境,而且還能在相鄰過濾池廊道頂層處鋪設(shè)雙層鋼化夾膠玻璃蓋板作為城區(qū)百姓日常休閑觀光綠道,取得了人與自然和諧共生的良好效果。
主要施工材料利用無害化廢料,減少了對環(huán)境的污染,通過對污水采取物理、生物雙重凈化措施,有效提高了污水凈化后的水體質(zhì)量,同時較好地改善了城市周邊河湖水質(zhì),對城市環(huán)境有較大的改善,改善了百姓的居住環(huán)境,提高了舒適度,增強(qiáng)了百姓的幸福感,符合習(xí)總書記提出的“綠水青山就是金山銀山”的科學(xué)論斷。
該施工技術(shù)相較傳統(tǒng)的污水自然沉淀凈化施工,具有后期運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低、功能效應(yīng)完善的特點(diǎn),利于環(huán)境保護(hù)和水土保持。