莊河市海綿城市道路改造施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本項(xiàng)目位于莊河市海綿城市試點(diǎn)區(qū)域，涉及將軍湖片區(qū)、城關(guān)工業(yè)園區(qū)及生態(tài)科技文化區(qū)等重點(diǎn)區(qū)域的12條道路改造工程，總改造長(zhǎng)度8.5公里，總面積約15萬(wàn)平方米。作為莊河市"洪、澇、潮"三重壓力應(yīng)對(duì)體系的關(guān)鍵組成，改造后需實(shí)現(xiàn)年徑流總量控制率80%、面源污染削減率40%以上的核心指標(biāo)。工程將通過(guò)"源頭減排-過(guò)程控制-末端調(diào)蓄"三級(jí)系統(tǒng)，構(gòu)建適用于北方濱海城市的道路海綿體系，重點(diǎn)解決觀駕山路、疏港路等路段的積水內(nèi)澇問(wèn)題，同步提升張屯泄洪渠、將軍湖等周邊水體的生態(tài)功能。1.2氣候與地質(zhì)條件莊河市屬溫帶季風(fēng)氣候，年均降水量890mm，其中6-9月占全年70%，最大小時(shí)降雨量達(dá)56mm，冬季極端低溫-21℃，土壤最大凍結(jié)深度0.8m。道路改造區(qū)域土層以黏性土為主，滲透系數(shù)0.5-2.0×10??m/s，地下水位埋深2.5-4.0m。針對(duì)北方寒冷地區(qū)特點(diǎn)，工程需重點(diǎn)解決凍融循環(huán)對(duì)透水結(jié)構(gòu)的破壞、冬季除雪對(duì)海綿設(shè)施的影響等特殊問(wèn)題，采用玻璃輕石方磚、生態(tài)草溝等適宜性技術(shù)。1.3改造內(nèi)容本次改造包括道路結(jié)構(gòu)海綿化改造、附屬海綿設(shè)施建設(shè)及智慧監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝三大類工程：透水鋪裝系統(tǒng)：機(jī)動(dòng)車道采用透水瀝青（面積6.2萬(wàn)㎡），人行道及停車場(chǎng)采用玻璃輕石透水磚（面積4.8萬(wàn)㎡），公交站臺(tái)采用透水混凝土（面積0.5萬(wàn)㎡）線性排水設(shè)施：新建植草溝12.5km、生態(tài)樹池380個(gè)、生物滯留帶8.2km，改造原有雨水口為多功能溢流井156座調(diào)蓄凈化設(shè)施：在道路節(jié)點(diǎn)建設(shè)雨水花園18處（總占地3200㎡）、高位花壇26組，在張屯泄洪渠沿岸設(shè)置生態(tài)緩沖帶1.2km智慧系統(tǒng)：布設(shè)雨量監(jiān)測(cè)站6處、土壤含水率傳感器32個(gè)、液位計(jì)28套，接入莊河市"數(shù)據(jù)海綿"智慧管控平臺(tái)二、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)指標(biāo)2.1設(shè)計(jì)依據(jù)本工程嚴(yán)格遵循《莊河市海綿城市專項(xiàng)規(guī)劃（2016-2030）》要求，主要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)包括：《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（CJJ1-2008）《透水磚路面技術(shù)規(guī)程》（CJJ/T188-2012）《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》（試行）《莊河市低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)導(dǎo)則》2.2核心技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)要求北方適應(yīng)性調(diào)整年徑流總量控制率≥80%冬季設(shè)施運(yùn)行效率保持率≥70%透水鋪裝滲透系數(shù)≥1.0×10?3m/s凍融循環(huán)后衰減率≤20%植草溝排水能力5年一遇暴雨不漫溢增設(shè)冬季防凍脹層結(jié)構(gòu)層抗壓強(qiáng)度≥30MPa（C30混凝土標(biāo)準(zhǔn)）摻入引氣劑提高抗凍性植物成活率本土品種≥90%選用耐寒指數(shù)-25℃以上物種2.3材料選擇標(biāo)準(zhǔn)透水鋪裝材料：透水瀝青：采用AC-13型改性瀝青，空隙率18-22%，馬歇爾穩(wěn)定度≥8kN玻璃輕石透水磚：規(guī)格200×100×60mm，抗壓強(qiáng)度≥C40，透水系數(shù)≥1.5×10?3m/s透水基層：級(jí)配碎石（粒徑5-31.5mm），壓實(shí)度≥93%，含泥量≤5%植物材料：?jiǎn)棠荆捍沽ㄐ貜?-10cm）、白蠟（胸徑6-8cm），均具備耐鹽堿、深根系特性灌木：紫丁香、連翹，冬季枝條可耐受-25℃低溫地被：鳶尾、狼尾草、早熟禾混播，其中冷季型草種占比60%特殊材料：防凍脹層：采用陶粒混凝土（干密度≤1600kg/m3）保溫材料：XPS擠塑板（導(dǎo)熱系數(shù)≤0.03W/m·K）生態(tài)護(hù)岸：連鎖式生態(tài)磚（尺寸200×100×80mm，開(kāi)孔率≥25%）三、施工工藝與技術(shù)措施3.1透水鋪裝系統(tǒng)施工機(jī)動(dòng)車道透水瀝青施工：基層處理：銑刨原有瀝青路面至基層頂面，采用沖擊碾壓機(jī)（25kJ）進(jìn)行路基壓實(shí)度檢測(cè)（要求≥96%），局部松散區(qū)域采用水泥土（摻量8%）換填處理透水性基層施工：攤鋪300mm厚大粒徑透水瀝青碎石（ATPB-30），采用雙鋼輪壓路機(jī)碾壓（初壓溫度160-170℃，終壓溫度≥110℃），壓實(shí)度控制在93-95%透水面層施工：噴灑乳化瀝青粘層油（用量0.6L/m2）后，攤鋪40mm厚透水瀝青混合料（AC-13），采用振蕩壓路機(jī)碾壓，避免過(guò)度壓實(shí)導(dǎo)致空隙率損失邊緣排水系統(tǒng)：在道路兩側(cè)路緣石內(nèi)側(cè)設(shè)置Φ150mm透水管，外包透水土工布，坡度0.5%，每隔50m接入雨水檢查井人行道透水磚施工：結(jié)構(gòu)層組合（自上而下）：60mm厚玻璃輕石透水磚（M7.5水泥砂漿砌筑，縫寬5mm，填充透水性專用砂）30mm厚干硬性水泥砂漿找平層（水灰比0.4-0.5）150mm厚級(jí)配碎石基層（壓實(shí)度≥93%）100mm厚粗砂墊層（含泥量≤3%）1.5mm厚HDPE土工膜（局部設(shè)置于地下水位較高路段）冬季施工措施：透水磚提前預(yù)熱至5℃以上，砂漿采用溫水拌合（≤80℃），摻加早強(qiáng)防凍劑（摻量3%），當(dāng)日最低溫低于-5℃時(shí)停止施工3.2植草溝與生物滯留設(shè)施施工生態(tài)植草溝施工：橫斷面設(shè)計(jì)：采用梯形斷面（上口寬0.8m，下口寬0.4m，深0.3m），縱坡0.5%-3%，每隔20m設(shè)置消能坎（高度0.15m）構(gòu)造層次（自上而下）：植被層：狗牙根與高羊茅混播（比例1:1），噴播量25g/m2種植土層：300mm厚改良土（田園土:砂:有機(jī)肥=6:3:1）過(guò)濾層：100mm厚細(xì)砂（粒徑0.2-0.5mm）排水層：200mm厚碎石（粒徑20-40mm），內(nèi)置Φ150mm透水管關(guān)鍵技術(shù)措施：溝底采用人工修整，確保坡度均勻一致，嚴(yán)禁出現(xiàn)反坡土壤改良摻入30%河砂及5%有機(jī)肥，提高滲透性能冬季防凍處理：11月上旬鋪設(shè)50mm厚秸稈覆蓋層，次年3月中下旬清除生物滯留帶施工：在將軍湖4號(hào)路等路段交叉口設(shè)置雨水花園，典型構(gòu)造包括：蓄水層：150mm深，種植土表面至溢流口高度覆蓋層：50mm厚樹皮或卵石，防止土壤侵蝕種植土層：300mm厚改良土（滲透系數(shù)≥1×10??m/s）過(guò)濾層：100mm厚細(xì)砂排水層：200mm厚碎石，內(nèi)置Φ150mm透水管防滲層：1.5mm厚HDPE土工膜，周邊高于種植土300mm3.3北方寒冷地區(qū)特殊技術(shù)措施凍融防護(hù)技術(shù)：透水結(jié)構(gòu)防凍：在基層與墊層之間增設(shè)100mm厚XPS擠塑板保溫層，阻斷凍土層與路面結(jié)構(gòu)的熱交換排水通道保溫：透水管外包50mm厚聚氨酯保溫層，檢查井采用雙層井蓋（保溫層厚度≥100mm）材料改良：透水混凝土中摻入引氣劑（摻量0.01%），提高抗凍融循環(huán)能力（要求經(jīng)過(guò)300次凍融循環(huán)后抗壓強(qiáng)度損失率≤25%）冬季除雪系統(tǒng)：堆雪場(chǎng)設(shè)置：在道路兩側(cè)間隔500m設(shè)置專用堆雪場(chǎng)（每個(gè)面積≥50㎡），底部鋪設(shè)防滲膜及盲溝系統(tǒng)，雪水融化后經(jīng)沉淀凈化后排入市政管網(wǎng)機(jī)械除雪方案：配備小型滾雪刷（寬度1.2m），避免傳統(tǒng)鏟雪車對(duì)植草溝的破壞，雪季前對(duì)透水磚表面進(jìn)行硅烷浸漬處理（用量0.2L/m2）提高抗凍性融雪劑替代措施：在關(guān)鍵路段鋪設(shè)發(fā)熱電纜融雪系統(tǒng)（功率20W/m），溫度傳感器自動(dòng)控制（≤2℃時(shí)啟動(dòng)）植物越冬保護(hù)：抗寒物種選擇：采用莊河市海綿植物目錄推薦品種，喬木選擇胸徑≥8cm的耐寒苗木，灌木進(jìn)行3年生以上容器苗移植冬季養(yǎng)護(hù)措施：10月下旬對(duì)喬灌木進(jìn)行防寒包裹（采用無(wú)紡布+草繩雙層包扎），地被植物覆蓋50mm厚秸稈，次年4月上旬拆除土壤改良：種植土中摻入5%草木灰提高抗寒性，根系周圍鋪設(shè)5cm厚樹皮覆蓋物（直徑2-5cm）3.4智慧監(jiān)測(cè)系統(tǒng)施工在觀駕山路、疏港路等重點(diǎn)路段設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)位：環(huán)境監(jiān)測(cè)：布設(shè)雨量監(jiān)測(cè)站6套（監(jiān)測(cè)精度0.2mm）、土壤含水率傳感器32個(gè)（深度300mm、600mm）設(shè)施監(jiān)測(cè)：在蓄水模塊內(nèi)安裝投入式液位計(jì)（量程0-2m），在植草溝出口設(shè)置流量傳感器（精度±2%）數(shù)據(jù)傳輸：采用LoRa無(wú)線傳輸技術(shù)，數(shù)據(jù)上傳至莊河市"數(shù)據(jù)海綿"智慧管控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)警四、質(zhì)量控制與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)4.1原材料質(zhì)量控制透水材料檢測(cè)：透水瀝青：每批次檢測(cè)空隙率（18-22%）、馬歇爾穩(wěn)定度（≥8kN）、透水系數(shù)（≥1.0×10?3m/s）玻璃輕石透水磚：抗壓強(qiáng)度（≥C40）、抗折強(qiáng)度（≥4.0MPa）、凍融循環(huán)后質(zhì)量損失率（≤5%）級(jí)配碎石：顆粒級(jí)配、含泥量（≤5%）、針片狀顆粒含量（≤15%）植物材料驗(yàn)收：?jiǎn)棠荆盒貜秸`差±5%，土球直徑為胸徑6-8倍，無(wú)病蟲害灌木：高度≥1.2m，分枝數(shù)≥3個(gè)，根系完好草皮：覆蓋度≥95%，雜草率≤3%，生長(zhǎng)勢(shì)良好4.2施工過(guò)程控制透水鋪裝質(zhì)量控制：路基壓實(shí)度：每500m2檢測(cè)1點(diǎn)，采用環(huán)刀法試驗(yàn)，要求≥96%透水系數(shù)：每1000m2檢測(cè)1點(diǎn)，采用現(xiàn)場(chǎng)注水法，要求≥1.0×10?3m/s平整度：采用3m直尺檢測(cè)，允許偏差≤5mm/2m接縫質(zhì)量：透水磚接縫寬度5±1mm，填縫砂飽滿度≥95%植草溝施工控制：溝底坡度：每50m檢測(cè)1點(diǎn)，允許偏差±0.5%土壤改良：有機(jī)質(zhì)含量≥3%，pH值6.5-7.5植被覆蓋率：施工后60天內(nèi)達(dá)到≥85%4.3驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程分部分項(xiàng)驗(yàn)收：隱蔽工程驗(yàn)收：包括地基處理、管道安裝、防滲層施工等，需留存影像資料，重點(diǎn)檢查透水管坡度、土工膜搭接質(zhì)量（焊接強(qiáng)度≥1.5N/mm）分項(xiàng)工程驗(yàn)收：透水鋪裝：表面平整、無(wú)積水，磚縫整齊，行車無(wú)明顯顛簸感植草溝：輪廓清晰，邊坡穩(wěn)定，植被生長(zhǎng)良好，無(wú)沖刷痕跡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：傳感器數(shù)據(jù)采集正常，傳輸成功率≥99%功能性測(cè)試：模擬降雨試驗(yàn)：在透水鋪裝區(qū)域進(jìn)行人工降雨（強(qiáng)度50mm/h，持續(xù)1h），要求表面無(wú)積水，滲透速率保持率≥80%凍融循環(huán)測(cè)試：采集透水磚樣品進(jìn)行-20℃~20℃凍融循環(huán)30次，抗壓強(qiáng)度損失率≤25%系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)測(cè)試：模擬暴雨工況，驗(yàn)證植草溝-雨水花園-調(diào)蓄水體的逐級(jí)消納功能五、施工組織與進(jìn)度計(jì)劃5.1施工分區(qū)將工程劃分為三個(gè)施工段平行作業(yè)：A區(qū)（將軍湖片區(qū)）：含疏港路、建設(shè)南一街等5條道路，面積5.2萬(wàn)㎡，工期90天B區(qū)（城關(guān)工業(yè)園區(qū)）：含莊河路、延安路等4條道路，面積4.8萬(wàn)㎡，工期85天C區(qū)（生態(tài)科技文化區(qū)）：含觀駕山路等3條道路，面積5.0萬(wàn)㎡，工期95天5.2關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)控制第1-15天：完成老路銑刨、路基處理及地下管線保護(hù)第16-45天：透水基層及結(jié)構(gòu)層施工第46-75天：透水鋪裝及植草溝施工第76-85天：植物種植及設(shè)施調(diào)試第86-90天：系統(tǒng)驗(yàn)收及交付5.3季節(jié)性施工安排雨季施工：6-9月施工時(shí)，配備2臺(tái)大功率抽水泵（揚(yáng)程≥15m），現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)備彩條布（2000㎡）及沙袋（5000袋），雨后及時(shí)檢測(cè)路基含水率（要求≤18%）冬季施工：11月至次年3月停止透水鋪裝作業(yè)，可進(jìn)行地下管線施工及材料儲(chǔ)備，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置保溫棚（配備燃油暖風(fēng)機(jī)）存放透水磚及砂漿六、安全文明施工6.1安全防護(hù)措施道路施工采用半幅封閉方式，設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)化圍擋（高度2.5m），夜間安裝爆閃警示燈（間隔5m）透水結(jié)構(gòu)基坑開(kāi)挖深度≥1.5m時(shí)設(shè)置邊坡支護(hù)（采用鋼板樁+橫撐體系），坑邊1.5m內(nèi)嚴(yán)禁堆載施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電采用TN-S系統(tǒng)，配電箱配備漏電保護(hù)器（動(dòng)作電流≤30mA）6.2環(huán)境保護(hù)措施施工揚(yáng)塵控制：出入口設(shè)置洗車平臺(tái)（含三級(jí)沉淀池），易揚(yáng)塵材料覆蓋（覆蓋率100%），現(xiàn)場(chǎng)PM10監(jiān)測(cè)超標(biāo)時(shí)啟動(dòng)霧炮機(jī)（每500㎡配備1臺(tái)）噪聲控制：破碎機(jī)等設(shè)備設(shè)置隔音罩，夜間（22:00-6:00）禁止高噪聲作業(yè)，確需施工時(shí)辦理夜間施工許可水土保持：基坑周邊設(shè)置臨時(shí)排水溝及沉淀池（三級(jí)，總?cè)莘e50m3），施工廢水經(jīng)處理后回用（回用率≥80%）七、結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)本方案通過(guò)系統(tǒng)化集成透水鋪裝、生態(tài)植草溝等海綿設(shè)施，構(gòu)建了適用于北方濱海城市的道路雨水管理體系，創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在：技術(shù)集成創(chuàng)新：首創(chuàng)"透水結(jié)構(gòu)+保溫防凍層+智能融雪