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引言

改善黑臭水體作為一項市政利民工程，牽涉面甚廣。除了給排水、建筑、景觀等專業，土建也是不可或缺的一環。考慮到黑臭水體治理的特點，土建方面需做到安全經濟，同時耐腐蝕、有較好防水性能；兼顧人居環境的要求，還需考慮景觀、人文、可持續等因素，這就需要在設計時進行多方面綜合比較與取舍。因此，土建人員需了解工程界各種信息前沿，熟悉各新工藝、新技術、新設備，總結以往工程經驗，結合現場實際集思廣益，以對現場問題采用針對性的相關措施，做到方案合理、高效快捷、經濟環保、耐久持續。

一、土建施工的難點

1．減小施工過程對現有建構筑物的影響

黑臭水體治理需對污水來源進行摸查、截流及改造。污水大都來源于周邊建構筑物排放，這些建構筑物可能緊鄰河道或直接侵占河道上方。現實工程中有相當部分上述建筑為有一定年代的居民自建房，其中不乏磚混結構，或地基未經處理、未基礎剛度較差。鑒于其結構整體性不強，對地基擾動、沉降較為敏感，因此黑臭水體治理需確保施工過程對上述建構筑物影響降至可控制范圍。

2．對河涌兩側邊坡擋墻進行保護或重建

現有市區河涌兩側都設置有邊坡或擋墻。除納入正式市政或水利工程外，上述邊坡或擋墻多為附近居民臨時砌筑，未有正式的設計施工及驗收流程，質量不能保證。而黑臭水體的治理涉及到清淤開挖埋管等工序，為此如何在確保邊坡擋墻不發生較大變形情況下，快速高質量地完成河涌兩側邊坡擋墻的保護或重建，同時又能較好兼顧到人居環境，是土建施工的重點與難點，需提前考慮與布局。

3．在有限空間展開作業

由于周邊建構筑物、地下管線、上空電線限制，施工設備進出場地或展開工作面都存在較大困難。同時，如何在河涌不斷流情況下進行施工也是考驗建設者的難題。這種由于施工場地限制導致工程效率降低在市政工程中屢見不鮮，已成為亟需解決的問題。

4．落實綠色環保、可持續發展理念

綠水青山便是金山銀山。隨著環保理念深入及人民對美好生活的向往，低碳、綠色、環保及可持續發展的施工工藝已逐漸被推廣并成為以后發展趨勢。以往舊有高消耗高污染的施工工藝將逐步被更新換代。這既是高標準建設工程的需求，也是人居環境得以改善的重要環節。

二、土建相應的措施

針對上述施工存在的難點，結合現實可行、高效快速、經濟節能、綠色環保原則，聯系市場出現的最新設計理念、施工工藝及設備，提出如下應對措施：

1．加固及微改造技術

為避免施工過程對周邊建構筑物造成不可逆的影響，可提前對整體性較差的建構筑物進行加固改造，這樣從源頭上提高建構筑物整體性能，減小可能出現的傷害。通常，現市場上主流的結構加固技術可分以下幾種：

（1）碳纖維加固技術

碳纖維布加固技術是利用碳素纖維片和專用結構膠對建筑構件進行加固處理。其厚度約為2mm，可粘貼在各種形狀的結構表面，且能保證碳素纖維片與原構件共同工作（如圖1）。根據原料及生產方式的不同，碳纖維產品可分為PAN基碳纖維（高強度型）及瀝青基碳纖維（高彈性型）。碳纖維材料與其他加固材料相比，其優點在于：1）高抗拉強度與高彈性模量；2）具有較高的疲勞強度；3）重量輕，約為鋼材的五分之一；4）耐久性能好，耐磨損、抗老化。

（2）結構粘鋼加固

粘貼鋼板加固法是指用膠黏劑將鋼板粘貼在構件外部的一種加固方法。該法在建筑市政工程加固、補強、修復中應用較為廣泛（如圖2）。結構粘鋼加固方法與其他加固方法相比，有堅固耐用、施工快速、簡潔輕巧、靈活多樣等特點。結構粘鋼加固適用于對既有建構筑物的豎向構件（墻或柱）的加固，可減小墻柱出現傾斜或倒塌的可能。

（3）微注漿加固

對鋼筋混凝土結構由于各種原因產生的裂縫采用環氧樹脂類粘合劑及密封劑灌漿加固修補，在不影響生產運營情況下可以達到預期強度，延長結構的適用壽命，施工快捷方便，不需要大型機械作業，加固效果安全可靠。對于后期出現的新裂縫，微注漿加固也可控制其發展趨勢，并做到表觀恢復到原始狀態。

（4）增大截面

增大截面加固法是指在原受彎構件上面或下面澆一層新混凝土并補加相應的鋼筋，以提高原構件承載能力。施工時將原構件在新舊混凝土黏合部位表面鑿毛，并在原構件澆筑面上每隔一定距離鑿槽，以形成剪力鍵，洗凈后，涂覆丙乳水泥漿，加配箍筋及受力鋼筋，最后澆混凝土。增大截面加固法應用于既有建構筑物梁柱等構件，可視為對原梁柱的加固或替代。增大截面后原有結構被巧妙隱藏，故外立面較新穎。

2．新型擋墻技術

結合人居環境改善黑臭水體需在結構做法與材料上做出相應調整，以使處理后的效果與周邊環境協調，從而實現人居環境改善與提升。

（1）格賓擋墻

為達到人居環境改善目的，一般不再建議使用混凝土擋墻，而是采用更為生態和環保的格賓式擋墻。與混凝土擋墻相比，格賓擋墻最大特點在于支擋部分是在格賓網格里堆裝在一起的片石。這樣不僅能達到階梯式護岸的效果，同時也能有效滲水、排水，達到綠色生態的效果（如圖3）。格賓是由專用機器編織而成雙絞合六邊形金屬網面構成的箱體結構，是典型重力式柔性支擋結構，可解決傳統擋墻不能適應地基不均勻沉降等問題，提高結構穩定性。與傳統擋墻相比其優點在于：柔韌性、透水性、協調性、耐久性、便捷性、經濟性。

（2）波浪樁

波浪樁適用于水利護岸護坡、景觀河道改造、板樁碼頭等工程（如圖4）。它是一種新型預應力混凝土構件，截面呈半圓環形，混凝土強度不小于C80，主筋采用預應力混凝土鋼棒，可提供較高抗彎承載力。制作時在混凝土內添加高性能復合材料，使得樁身混凝土耐久性能大大提升。它改變了傳統水利工程材料造價高、成型質量不穩定等缺點，具有造型美觀、止水效果好、耐久性能好、運用靈活、質量可控、經濟效益好、綜合性價比高等特點。

（3）預制擋土墻

預制空箱式裝配護岸是預制重力式擋土墻的一種，采用空箱式結構，內部填充混凝土、石材、土體、建筑垃圾等，達到擋土支護效果（如圖5、圖6）。擋墻由多個構件拼裝而成，上下構件錯縫堆砌，相鄰構件之間采用陰陽榫口拼接，可加快施工進度。同時上層箱體內可填土種植植被。其特點在于施工速度快、低碳環保、造價低廉、基槽開挖時間短，立面效果美觀、維修方便等特點。

（4）仿木樁

仿木樁是一種新型混凝土預制樁，采用離心成型。其承載力高，抗彎抗剪性能優越。表面作木紋處理，美觀環保，可以用于河道治理與支護、棧道架空基礎、河道景觀治理等。木紋通長采用丙烯酸聚氨酯油漆等環保材料調色，顏色可調。仿木樁樁長在1.5~6m。其特點在于：承載力高、環保美觀、安全可靠、生態美觀、不易腐蝕風化、抗沖擊、不易變形、不易褪色、成本較低、施工成熟等特點（如圖7）。

3．生態防護邊坡

生態防護邊坡即在邊坡種上生態植物，在護坡防沖刷同時兼顧景觀，做到了安全、美觀、環保。一般采用以下方式：

（1）加筋墊

由高性能生態基材與雙絞合鋼絲網面復合而成的三維防護材料，能夠促進植被生長并對表層土壤起到加筋作用。高性能生態基材是精細熱熔木纖維、高分子聚合物保水基質、微孔顆粒、生長促進劑等構成的生態配方，與種子混合后，通過專業設備噴播施工，起到保水保溫，加速植被發芽和根系發展等作用（如圖8）。其用于邊坡表層的沖刷防護具有很好的綠化效果，基本無水土流失現象，具有防風抗雨、保水保溫、施工高效、質量可控、穩固邊坡等特點。

（2）裝配式生態護坡

裝配式生態護坡近年來廣泛應用在水利工程、生態河道、水庫、公園湖泊、路基邊坡等，具有生態環保、標準制造、施工快捷、安全性高、整體性好，抗變形性佳等特點。裝配式生態護坡主要有以下幾種類型：階梯式生態護岸（如圖9）、平鋪式生態護岸（如圖10）、箱式生態框等。

4．新工藝及先進設備

施工現場空間有限情況見于多數工程。為此，著眼于國內外市場，借鑒區域外的新工藝或先進設備，克服傳統施工方法不足，最大程度上確保施工的可行、高效及環保。

（1）微型頂管

當場地條件受限不允許采用明挖施工和常規頂管時，對外徑小于800的管道可考慮采用微型頂管工藝。即配合自鎖承插接口短管，將傳統管道改為拉拖工藝。在末端井下安裝管節，利用鉆桿穿過管道中心，在管道尾端拉拖管道。掘進頭負責掘進扭矩和迎面阻力，設備余力通過機頭后分動裝置和傳力桿傳到管體實現拉拖目的。由于采用短管節，所需頂管井體積不大，局部緊張場地也可采用0.5m短管節。一般接收井內徑取2.0m，工作井內徑取2.5m（如圖11），在地質情況較差地方可采用預制鋼筋混凝土管或鋼套筒下沉，從而減小施工風險，縮短施工周期，同時管道質量好、防滲防震，有時不失為一種好選擇。

（2）先進的施工設備

鋼板樁應用于圍堰工程、防波堤、基坑支護等工程，施工工法主要為電動錘或鉤機振動錘。上述施工工法對場地要求高，施工震動大。而靜力壓樁是以樁機重力作為作用力，克服壓樁過程中樁身周圍摩擦力和樁尖阻力將樁壓入土中，其施工時噪音在40~50分貝，人體較難察覺（如圖12）。針對硬塑土層及全、強風化巖層等鋼板樁難以壓入的地層，可采用水刀并用工法等輔助壓樁。即將高壓水噴入樁尾部地基，使土粒間間隙水壓瞬間變高而使土粒子移動（如圖13）。同時，往地面方向涌出的射流水可以潤滑鋼板樁表面，防止進入接口槽的土石變緊。這樣便可減輕貫入抵抗力，用較小壓力便可高效率進行壓入作業。上述設備優點是無振動、低噪音、作業面小、止水擋土效果佳，缺點是價格偏高。黑臭水體治理不僅體現在新建管道，也可體現在打通、優化現有污水管網，使其發揮潛在的排污功能。污水管隨著運營時間變長或多或少存在一定程度變形甚至損壞，如采用明開挖換管或新建管道，不僅費時費力，代價高昂，且對交通環境等產生較大影響。因此，從經濟和社會效益角度出發，采用非開挖修復技術對現有破損管進行修復，不僅有助于延長基礎設施使用壽命，節約基建投資，還能達到提高城市建設管理水平，節能減排目的，具有顯著優越性和可持續性。通常，根據管道結構性缺陷等級和數量可分局部修復和整體修復兩大類。局部修復有局部樹脂固化法（適用于內徑<1m）、不銹鋼快速鎖法（適用于內徑≧1m）及嵌補法（針對點狀裂隙）；整體修復有紫外光固化法、牽引內襯和墊襯法等（如圖14）。修復前后要做好CCTV檢測、封堵、引流、通風、清淤等預處理措施。

三、結論

1．為減小黑臭水體治理施工影響

可提前對施工影響范圍內建構筑物進行加固微改造處理；格賓擋墻、波浪樁、預制擋土墻、仿木樁等新型擋墻與能與周邊環境較好協調，加筋墊、裝配式生態護坡可做到安全快捷、經濟美觀，上述工藝可在確保安全同時較好地兼顧人居環境方面。

2．場地空間不足

可采用微型頂管、靜力壓樁機等工藝設備，可減少施工對周邊環境影響；管道非開挖技術能最大程度再利用現有管道，減小開挖及重建工作量，從而做到資源再利用及可持續發展。

作者:孫安 李駿飛 單位:廣東省建筑設計研究院有限公司