大尺寸雨水箱涵在城市内涝防治中的作用及施工要点研究

雷敏,袁斌斌,刘政兵,况明月

中国建筑第二工程局有限公司 北京 100000

摘要: 摘要:为解决城市内涝问题,本文结合当前城市内涝治理现状,系统分析大尺寸雨水箱涵在城市内涝防治中的核心作用,详细阐述其施工全流程中的关键要点,包括施工前期准备、基坑开挖与支护、主体结构施工、防水施工及竣工验收等环节,希望可以为大尺寸雨水箱涵的合理应用和...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:为解决城市内涝问题,本文结合当前城市内涝治理现状,系统分析大尺寸雨水箱涵在城市内涝防治中的核心作用,详细阐述其施工全流程中的关键要点,包括施工前期准备、基坑开挖与支护、主体结构施工、防水施工及竣工验收等环节,希望可以为大尺寸雨水箱涵的合理应用和规范化施工提供理论参考。

关键词:大尺寸雨水箱涵;城市内涝;内涝防治;施工要点

引言

城市内涝是城镇化发展过程中面临的典型“城市病”之一,其本质是城市排水能力与降雨径流量之间的失衡,主要表现为短时间内极端降雨导致雨水无法及时排出,在城市道路、低洼区域形成积水,进而影响交通通行、破坏市政设施、威胁居民安全。大尺寸雨水箱涵作为城市排水防涝体系中的核心骨干设施,凭借其超大过水断面、较强的承载能力和稳定的排水性能,在快速排出雨水、缓解城市内涝、提升排水系统冗余度等方面发挥着不可替代的作用。因此,系统研究大尺寸雨水箱涵在城市内涝防治中的作用,梳理其施工关键要点,规范施工流程,对于提升城市内涝防治能力具有重要意义。

1 大尺寸雨水箱涵在城市内涝防治中的作用

大尺寸雨水箱涵作为城市排水系统的“主动脉”,其作用贯穿于雨水收集、输送、排放全过程,能有效提升城市雨水排放能力、弥补传统排水设施不足,构建完善的内涝防治体系,具体体现在四个方面。

1.1 提升雨水排放效率,快速缓解积水压力

城市内涝的核心诱因是短时间降雨径流量超出排水设施承载能力,导致雨水滞留。大尺寸雨水箱涵的核心优势的是超大过水断面,相较于传统圆形排水管道,矩形断面有效过水面积更大、水流阻力小、流速快,可大幅提升雨水排放效率。例如,深圳市泗黎路库坑段新建4.0×2.5m雨水箱涵,较原明渠提升排涝能力4~5倍,彻底解决该区域内涝难题。极端降雨时,其可快速承接路面、绿地雨水径流,将雨水高效排放至河流、水库或雨水泵站,避免低洼区域积水,减少对交通和居民生活的影响;同时可采用多孔并行设计,如上海市某雨水泵站出水箱涵采用双孔至八孔6.5m×3.0m断面,进一步提升排水总量,满足大规模雨水排放需求。

1.2兼具调蓄与污染控制功能,助力海绵城市建设

海绵城市理念下,内涝防治注重“蓄、滞、渗、净”综合效果。大尺寸雨水箱涵可通过合理设计兼具调蓄功能,降雨初期储存雨水,雨后缓慢排放,既缓解降雨高峰期排水压力,又可为城市绿化、道路清扫提供再生水资源,实现雨水循环利用。同时,其可与初雨处理设施结合,截留、预处理初期雨水,减少泥沙、污染物进入河湖,保护水环境。如上海市某雨水泵站初雨调蓄箱涵,通过优化设计实现调蓄与污染控制结合,采用三级组合除臭工艺,提升水环境质量,契合海绵城市“生态优先、绿色发展”理念,助力实现“排涝、节水、环保”多重目标。

2 大尺寸雨水箱涵施工要点

2.1 施工前期准备要点

前期准备是施工顺利开展的基础,主要包括四方面:一是勘察设计复核,施工单位联合设计、勘察单位,复核施工区域地质、水文、地下管线,核查勘察报告参数和设计图纸细节,发现不符及时提出变更,特殊地质环境需调整施工方案;二是施工方案编制,结合工程实际编制施工组织设计和专项方案,含基坑支护、混凝土浇筑等,专项方案需经专家论证,明确施工流程、技术参数和安全措施,可借助BIM技术优化方案、解决管线冲突;三是现场准备,清理障碍物、平整场地、修建临时设施,做好地下管线标识、迁移或防护,主干道旁施工需制定交通疏解方案;四是材料设备准备,选用合格钢筋、水泥等原材料,进场前严格检测,混凝土强度和抗渗等级符合规范要求,施工机械进场前检修调试,确保正常运行。

2.2 基坑开挖与支护要点

基坑开挖与支护直接关系施工安全和主体质量,大尺寸箱涵基坑深度多为3~8m,且多位于城市繁华区域,需严格把控。开挖遵循“分层开挖、分段推进、先支护后开挖”原则,分层厚度不超过1.5m、分段长度不超过10m,挖掘机开挖结合人工清理浮土,确保基坑平整、标高达标,同时设置排水沟和集水井,及时排出积水,防止土层软化坍塌。支护方式根据地质、基坑深度和周边环境选择,深基坑、敏感区域采用钢板桩或排桩支护,浅基坑、地质较好区域采用土钉墙支护,支护完成后检测强度和位移,合格后方可继续开挖。施工中加强现场监测,实时跟踪边坡位移、沉降和地下水位变化,发现异常立即停工处置,同时做好基坑周边安全防护。

2.3 主体结构施工要点

主体结构采用钢筋混凝土浇筑,重点把控三环节:一是钢筋加工与安装,钢筋进场后除锈、调直、切割、弯曲,按“先底后侧再顶”顺序安装,焊接或机械连接符合规范,安装后检查数量、间距和保护层厚度,确保符合设计要求;二是模板安装,选用钢模板或木模板,安装前除锈、涂刷脱模剂,拼接严密防止漏浆,安装后检查垂直度、平整度和标高,设置足够支撑防止变形,预留变形缝和施工缝并做好密封;三是混凝土浇筑与养护,采用连续浇筑方式,浇筑前检查模板、钢筋,清理杂物和积水,分层浇筑振捣,振捣时间控制在20~30s,确保密实,浇筑后及时养护,养护时间不少于14天,做好试块制作用于强度检测。

2.4 防水施工要点

防水施工直接影响箱涵使用寿命,遵循“以防为主、防排结合”原则,重点做好三方面:一是主体结构自防水,选用防水混凝土,优化配合比,控制水胶比、胶凝材料用量等指标,严控搅拌、浇筑和养护质量,避免裂缝;二是接缝防水,施工缝设置橡胶或钢止水带,确保位置准确、固定牢固,变形缝设置伸缩装置并填充密封材料,严格遵循三级防水标准;三是外防水,主体养护完成后铺设防水涂料或卷材,铺设前清理表面杂物、确保平整干燥,涂刷或铺设符合规范,做好进出口和管道连接处的防水处理,杜绝渗漏隐患。

2.5 竣工验收要点

竣工验收是确保工程质量的最后环节,需在施工、监理单位自检合格后,由建设单位组织各方共同进行。验收内容包括主体结构质量、防水质量、基坑回填质量和附属设施安装质量,其中闭水试验是防水验收核心,封堵箱涵两端、注入清水,检查是否渗漏,不合格及时修补。同时整理完整施工资料,确保与工程实际一致,验收合格后方可移交使用。投入使用后需建立定期维护制度,清理箱涵内杂物,检查结构和防水设施,及时处理问题,保障长期稳定运行。

3 结论

综上所述,城市内涝防治是关乎城市安全、民生福祉的重大工程,大尺寸雨水箱涵作为城市排水防涝体系中的核心骨干设施,在提升雨水排放效率、补充排水系统冗余、适应复杂城市环境、实现雨水调蓄与污染控制等方面发挥着不可替代的作用,能够有效缓解城市内涝压力,助力海绵城市和韧性城市建设,符合国家城市内涝治理的总体要求。

大尺寸雨水箱涵施工具有环境复杂、技术要求高、安全风险大等特点,施工质量直接影响其排水性能和使用寿命。在施工过程中,应严格把控施工前期准备、基坑开挖与支护、主体结构施工、防水施工及竣工验收等关键环节,遵循相关规范要求,加强质量控制和安全管理,采用科学的施工工艺和技术措施,解决施工中常见的质量和安全隐患,确保工程质量符合设计要求。

未来,随着城市内涝治理工作的不断深入,大尺寸雨水箱涵的应用将更加广泛。应进一步加强大尺寸雨水箱涵的设计与施工技术研究,结合BIM等新技术,优化设计方案和施工工艺,提升施工效率和工程质量;同时,建立健全箱涵维护管理制度,加强后期维护保养,确保箱涵长期稳定运行,为城市内涝防治提供更加可靠的保障。此外,还应结合各地实际情况,因地制宜选择箱涵设计和施工方案,推动城市排水防涝体系不断完善,实现城市安全、可持续发展。

参考文献

[1]王辉.城市既有雨水箱涵改造扩容技术研究[J].城市道桥与防洪,2022,(07):154-155+159+21.

[2]黄文弘.市政道路深埋大断面雨水箱涵降水施工技术[J].建筑技术开发,2024,51(08):63-65.



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