[关键词]海绵城市建设；雨水收集；虹吸排水收集系统
一、引言
海绵城市是指“通过加强城市规划建设管理，充分发挥建筑、道路和绿化、水系等生态系统对雨水的吸纳 、蓄渗和缓释作用，有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式”。海绵城市就是要立足于城镇发展的整体思路和全局理念，尽量减小对原有开发环境的影响，坚持生态为本、自然循环，使其在适应环境变化和应对自如灾害等方面具有良好的“海绵”“弹性”。
二、工程概况
本工程位于国家4A级景区内，地下结构主要功能为车库、淋浴卫生间、餐饮商业广场。地上为景观园林。建筑面积为39179.27㎡，公共绿化用地面积49203.3㎡，绿化率61.4%。
三、海绵城市概念下的城市排水系统设计
表 1 海绵城市设计内容
四、海绵城市相关技术应用
4.1 虹吸排水收集系统
4.1.1 应用概况
虹吸式排水收集系统由高分子防护排（蓄）水异形片自粘土工布、虹吸排水槽、观察井、雨水收集井组成。该系统可将排水异形片上多余的水有组织的通过虹吸排水槽排至集水井并对集水井内的收集水二次利用，对比传统雨水收集系统具有将地表水、渗入水一并收集的优点，可保持顶板水位处于较低水平，保持土壤透气性及透水性，保证植物根系的正常生长。自身可作为防水层的柔性保护层，替代传统的水泥保护层，利用虹吸排水原理，可取消找坡层实现零坡度有组织排水。
图1 虹吸排（蓄）水收集系统示意图
图2 虹吸排（蓄）水收集系统构造图
4.1.2 虹吸排水收集系统平面图
图3 地下室顶板虹吸排水系统平面图
4.1.3 施工工艺流程
基层清理→按图纸定位规划弹线→铺设粘霸→铺设虹吸排水槽→平缝铺设高分子防护排水异型片自粘土工布卷材→土工布搭接处粘接→安装HXK透气观察管→HXC虹吸排水槽上铺设土工布→安装虹吸排水管→按装观察井→连接集水笼→检查验收→覆土
4.1.4 施工要点
1.基础要求：防水层表面清理干净，将防水层表面的灰尘、杂物清理干净。
2.高分子防护排水异型片采用专用粘霸平缝粘接的连接方式，连接宽度200mm。高分子防护排水异型片与排水方向一致统一铺设。
图4 高分子防护排水异型片施工方法
3.车库顶板面积较大应在铺设排水异型片后另设置塑料虹吸排水槽形成分区有组织的系统排水。塑料虹吸排水槽直接铺设在排水异型片连接处用专用粘霸粘接密封固定，在车库顶板上根据排水方向铺设，每道塑料虹吸排水槽按设计间隔铺设。四周回填土容易沉降，铺设盲沟无法排出雨水,无需再铺设盲沟。
图5 虹吸排水槽施工方法
4.排水异型片沿顶板边缘铺设，卷材上面自粘土工布过滤层，土工布搭接处点粘接，防止泥水流到排水板下面去，保持排水畅通。
5. 在高出地下车库顶板的建筑物，如通风井侧壁铺排水异型片至覆土高度，土工布上翻插入排水异型片与墙壁的缝隙100mm。
图6 出屋面管道节点处理方法
6. 拐角及凸出部分做法：沿拐角边缘处粘接200粘霸用粘接固定排水异型片，拐角线处土工布划开减少异型片弯折的阻力更有利用和粘霸粘贴牢固，全部铺贴完毕后再单独在裁开的土工布缝隙处涂专用胶水并再贴一层150mm的土工布防止土壤进入。
图7 拐角及凸出部分方法
8. 顶板高分子防护排水异型片、塑料虹吸排水槽、过滤层全部铺设完后，根据图纸设计顶板出水口位置连接虹吸排水管。根据图纸设计安装雨水滤过观察井，并与顶板出水口位置的虹吸排水管相连接。
9.回填土要及时，避免其它工种对高分子防护排水异型片、土工布的破坏，随铺随填，施工机械不得直接接触高分子防护排水异型片。
4.2 下沉式绿地—“雨水花园”
4.2.1 应用概况
下沉式绿地又称为低势绿地、下凹式绿地，本项目在北侧沿金沙滩路南设置处雨水花园，面积共计1500㎡。
图8 雨水花园做法详图
4.2.2 施工工艺流程
测量放线→基槽开挖、基底平整→300厚塑石垫层施工→300厚砾石层施工→铺设透水土工布→种植土回填→溢流式雨水口施工
4.2.3 施工要点
1.为保证土方开挖的顺利进行，在进行坑底排水的同时，为防止地表水进入，在基坑开挖时，坑顶设一道排水明沟，防止雨水倒灌。
2.槽壁清理基层表面必须平整。不应有树根、瓦砾、石子、钢筋头等。基底表面干燥。
3.级配碎石垫层应选用质地坚韧、耐磨、具有一定级配的透水性良好的材料，如破碎花岗岩或石灰岩。软硬不同的材料不得掺和使用，不允许使用同粒径碎石、山皮石、风化石子及不稳定矿渣。
4.摊铺的碎石垫层、砾石层时，运料及摊铺应先远后近循序进行，所需材料按预先计算量分段分堆放置，人工配合机械进行摊铺，摊铺的额碎石应级配均匀，无明显颗粒分离现象，严禁用四齿耙拉平堆料，造成粗细料局部集中。
5.土工布施工前检查槽壁、槽底是否平整，无树根及其他尖锐物。铺设透水土工布时，当土工布织物破损，应采用土工织物不定覆盖于破损处，每边超过300mm，
6.种植土除盐分、PH值要求外，还需要质地疏松，有团粒结构，具有一定肥力，否则土壤质地粘重，通气透水性差，浇水后易板结，不利植物生长。
4.3 透水道路
4.3.1 应用概况
本项目应用的透水性道路主要为北侧蓝湾慢道工程，全长共计1500m。蓝湾慢道是青岛西海岸新区蓝湾整治项目中重要的组成部分，慢行系统建设成为贯通海岸线的文化、旅游、生态、景观大道。蓝湾漫道由人行道、自行车道组成，设计引入海绵城市理念，采用陶瓷透水砖、透水混凝土等透水材料，从而将雨水有效排入城市海绵体中。
图9 蓝湾慢道施工平面图
4.3.2 施工工艺流程
人行道铺装工艺流程：
场地找平夯实→支设模板→摊铺级配碎石垫层→大孔透水砼垫层→弹线、分格、定位→铺结水泥砂浆→铺块料→压平、拨缝→扫缝→养护
自行车道工艺流程
场地找平夯实→摊铺级配碎石垫层→大孔透水砼垫层→弹线、分格、定位→露骨料透水混凝土面层摊铺→刮平→整平碾压→表面修整及处理→覆盖养护→表面冲刷→填缝
4.3.3施工要点
1.将地面垫层上的杂物清净，并清扫干净。先试铺装，将非整块板排放在旁边。
2.在地面上拉控制线，弹在混凝土垫层上，依据测量的标高线找出面层标高，拉水平标高线。
3.结合施工大样图及现场实际尺寸，把花岗岩、透水砖砖块排好，以便检查砖块之间的缝隙，核对砖块与各主体部位的相对位置。
4. 根据板面水平线确定结合层砂浆厚度，拉十字控制线，开始铺结合层干硬性水泥砂浆，厚度控制在放上透水砖时宜高出面层水平线3－4mm。
5.根据现场拉的十字控制线，纵横各铺一行，做为大面积铺砌标筋用。依据试拼时的编号、图案及试排时的缝隙在十字控制线交点开始铺砌。
6. 先试铺，搬起砖块对好纵横控制线，铺落在已铺好的干硬性砂浆结合层上，用橡皮锤敲击木垫板，震实砂浆至铺设高度后，将砖块掀起移至一旁，检查砂浆表面与砖块之间是否相吻合，然后正式镶铺，砖块安放时四角同时往下落，用橡皮锤或木锤轻击木垫板。
7.露骨料透水混凝土施工如何把握冲洗时间、保证表面是自粘接强度是施工的难点。
1）露骨料混凝土制备时， 一是要选择颜色一致、 粒径单一的石子， 二是要配制工作性良好的浆体。水泥中掺入有增强、增稠作用的添加剂。搅拌时控制投料顺序和搅拌时间；
2）施工时，先铺筑底层混凝土，再铺筑面层混凝土，摊铺时间要尽量缩短。碾压时利用辊子振动 2~3 遍，然后人工对路面麻坑部位进行补料修整；
3）露骨料透水混凝土利用表面清洗剂，可以使石子表面浆体缓凝，待底部浆体凝结后，再利用高压水冲洗表面。清洗剂要均匀，不应有遗漏部位。然后覆盖养护；
4）对已完成的工作面进行覆膜养护。覆膜养护至少达到3天，结合浇水养护至7天后再进行工作面清理。
图9 蓝湾慢道施工养护及投入使用
五、海绵城市效益
4.1 经济、工期效益
1、工期效益分析
本项目原设计做法与应用虹吸排水收集系统做法对比表如下：
表2 设计做法对比表
对比原设计做法，取消了屋面找坡层、防水保护层。共计节约工期35天
2、经济效益分析
经初步核算，金沙滩景区停车场建设工程地下室屋面面积39650㎡，原设计做法经济效益约为535万；虹吸排水收集系统屋面做法直接经济效益约为595万，且随着该做法的广泛应用，成本有望进一步下降。
4.2海绵城市专项计算
1）径流总量控制率计算
本工程径流总量控制率计算详见下表：
经计算，本小区经改造后，小区总体径流总量控制率为87.6%，满足海绵城市建设要求。
2）SS去除率计算
SS去除率=∑改造后的径流控制率×（（1-径流系数）×控制雨量×海绵措施面积×海绵措施去除率）/∑（1-径流系数）×控制雨量×海绵措施面积。
经计算，本工程SS去除率为86.7%，满足海绵城市建设要求。
六、结束语
海绵城市建设已经提上国家战略的高度，它对防止城市内涝、优化市政管网结构、打造宜居城市环境、改善城市生态气氛、保证城市环境具有积极的促进作用和广阔的发展前景。
参考文献 （ 五号黑体，空两格。以下具体内容用小五宋体）
（按五号字体空一行）
（1） 徐圣. 浅谈透水性铺装材料在海绵城市建设的应用. 北京：数字化用户，2016
（2） 易尚栋. 海绵城市规划专项设计工程实例解析. 广州.建筑节能，2017
（3） 张书函. 基于城市雨洪资源综合利用的“海绵城市”建设[J]. 建设科技，2015
论文作者:张康
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷17期
论文发表时间:2019/12/3
标签：海绵论文; 透水论文; 雨水论文; 异型论文; 城市论文; 顶板论文; 水槽论文; 《建筑实践》2019年第38卷17期论文;