海绵型生态停车场设计、施工及养护技术

GXF360 2017-06-22

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海绵型生态停车场设计、施工及养护技术

崔荣兵1，曹丽娜2，陈卫连1

(1.江苏山水环境建设集团股份有限公司，江苏句容 212400;2.江苏农林职业技术学院，江苏句容 212499)

［摘要］结合镇江市江二社区试点项目生态化排水工程实践，介绍了海绵型生态停车场的设计、施工、管理与养护等全过程建设养护技术。

［关键词］海绵城市;停车场;透水铺装;生态草沟

镇江市江二社区试点项目生态化排水工程中运用了海绵型生态停车场施工工法进行停车位和停车场改造，改善了城市生态环境，实现人与自然的和谐相处。

1 海绵型生态停车场设计

1.1 设计原理

海绵型生态停车场使降雨一部分依次经过透水铺装面层、多孔透水混凝土垫层及碎石疏水层的孔隙渗透净化，渗入透水盲管并汇入集水模块储存回用。一部分来不及下渗的雨水汇入生态草沟，通过生态草沟进行净化下渗，进入集水池储存回用。生态草沟中下渗不了的雨水通过溢流井排入城市雨水管道。

1.2 结构设计

海绵型生态停车场主要包括两大结构系统:雨水净化下渗系统和雨水收集存储系统(见图1，2)。

雨水净化下渗系统主要由透水面层、透水混凝土基层、碎石垫层和生态草沟等设施组成。下渗的雨水通过面层、垫层的多重过滤净化，能够有效去除大量的污染物，净化水质。透水铺装边缘设置的生态草沟能够净化和入渗部分雨水。面层、垫层还可为储存、疏导雨水提供大量的地下空间和通道，延长其下渗时间，使其达到滞蓄雨水、缓慢入渗的效果，能够有效减缓地表径流的形成，推迟下游出口的洪峰时间并缩减洪量，对涵养本地水资源及提高防洪排水能力都具有十分重要的意义。

图1 海绵型生态停车场雨水下渗、储存系统示意

图2 海绵型生态停车场典型断面示意

雨水收集存储系统主要由透水毛细管、透水盲管、生态草沟和雨水收集池等设施组成。从透水面层入渗到透水垫层中的雨水，经过透水毛细管、透水盲管汇集到雨水收集池中。透水铺装边缘设置的生态草沟收集来不及下渗的地面径流，然后汇入雨水收集池中。存储在收集池内的雨水可通过回用泵与灌溉系统或水体补水系统相连，为绿地浇灌和水体补水提供水源，也可用来洗车。

各种雨水设施的规模和数量需结合当地降雨数据，参照雨洪软件模拟结果进行计算。

1.3 适用范围

海绵型生态停车场可应用于居住区、企事业单位园区、城市非机动道路、绿地、城市公园、园林广场内的停车场等雨期易大面积积水的场所。

2 海绵型生态停车场施工及养护管理措施

2.1 工艺流程(见图3)

2.2 操作要点

2.2.1 场地准备、开挖与夯实

1)原地面破除原场地若为水泥、沥青、混凝土板等硬质铺装，首先要进行机械破除，并制定好建筑垃圾外运计划。

2)施工准备包括场地平整、放线和人员、材料、机械等相关设备准备。

3)场地开挖根据设计图纸及现场放样进行开挖，禁止超挖，随挖随测。

4)场地夯实采用手扶式夯机进行夯实。最低压实度要达到90% ～95%，但也不能过于密实，因为地基密实度会影响路面渗透性，地基越密实，渗透性越低。

2.2.2 集水坑开挖

1)测量放线集水坑的选址采用就近原则，首先根据图纸要求的集水池位置进行测量放线，用白灰撒出基坑开口边线。

2)基坑开挖根据集水坑开挖图，由基坑顶部根据开挖边线四面放坡，CAT320反铲结合人工分层开挖，采用自卸式汽车装运土。

图3 工艺流程

3)施工平台人工开挖直至底部形成适当的施工平台。

4)排水对于开挖过程中可能出现的地下水渗出现象，要及时进行排水。

5)地基夯实基坑基础面挖好后，采用手扶式夯机进行夯实。

6)基座浇筑基底浇筑150mm混凝土作为PP集水模块基座，混凝土强度不低于C15。

2.2.3 PP(聚丙烯)集水模块安装。

PP集水模块通过模块组合可实现快速建造不同大小雨水蓄水池的目的。模块结构在完成蓄水的同时形成稳定的独特结构空间，使其具有超强的承压能力，所以水池上可继续作为停车场、绿地等。相对混凝土水池具有施工周期短、安装方便、组合灵活、使用寿命更长的特点。雨水储存在腔体内，在需要用水的时候通过检查井中的水泵抽取储存在腔体内的雨水。抽上来的雨水可直接用于绿化用水(浇灌花草树木)、卫生用水、消防用水、景观用水(引入人工湖等)、其他用水(洗车、道路清洗、空调冷却水)等。

1)不透水土工布包裹根据设计的集水池大小拼接不透水土工布，土工布每一侧剥露出20cm塑料膜，采用接缝机进行搭接。土工布制作好后铺进集水坑。

2)PP模块拼装集水坑基座要平整，没有杂物。单个PP模块拼装好后从下到上按顺序放入集水坑，各单体模块间用卡扣固定连接好。

3)检查井安装所有模块安装完毕后安装配套的塑料检查井，检查井内安装潜水泵。

4)透水土工布覆盖所有模块安装完毕后用不透水土工布包裹整个模块，模块上表面用透水土工布覆盖，使得上部的雨水能够渗入集水池。

5)四周回填包裹土工布的集水模块与集水坑之间的孔隙用粗砂回填，透水土工布上回填10cm厚的粗砂，预防上部土壤堵塞透水土工布。

2.2.4 碎石垫层摊铺与盲管埋设

碎石垫层为300mm厚开级配碎石，内部铺设透水盲管。碎石垫层有双向排水功能:一方面便于雨水下渗、收集和利用;另一方面当地下水位上升时作为排水管，避免地下水顶托地面铺装。碎石层孔隙度控制在0.35～0.45，推荐值为0.40。

1)碎石清洗碎石一定要冲洗干净，避免将碎石上附着的砂、石粉、灰尘等细颗粒物带入，影响垫层的透水性。

2)碎石摊铺碎石需采用机械+人工的方式分层摊铺，100mm一层。铺完最下一层后铺盲管，盲管铺设完毕后再摊铺中层和上层碎石。

3)盲管制作盲管采用管径为100mm的PVC打孔波纹管。现场由施工人员用手持式切割机在盲管侧面和顶面顺着波纹方向打条形孔，盲管开孔均匀，孔长约10mm，底部不打孔，便于雨水运输排入集水池。打完孔后用透水土工布绑扎牢固后待用。

4)盲管安装盲管位于砾石层中，将加工完成的透水盲管按设计要求或按5m间距铺设，末端位于集水模块上，铺设坡度平顺，与承接管道顺接，盲管接口全部用透水土工布包裹。

2.2.5 透水混凝土配合比、浇筑与养护

透水混凝土基层位于碎石垫层与透水面层之间，为200mm厚大孔无砂混凝土，强度等级为C20。

1)透水混凝土配合比水泥∶石子∶添加剂∶水为358∶1 650∶15∶137。一般比较常用的粗骨料级配包括4.75～19.00，2.36～9.50及1.18～9.50mm，单一骨料尺寸在25mm左右。

对于透水混凝土来说，浇筑时不能用泵送。搅拌好的成品料出机后应及时运到施工现场(10min之内)。如遇气温高于30℃时，混凝土必须采取覆盖保持水分，以免影响施工质量。透水混凝土施工规程规定，透水混凝土出机至工作面运输时间不宜超过30min。

2)摊铺浇筑透水混凝土前要保持地基、碎石层湿润(不得有积水)，确保路面不能过早硬化。透水混凝土摊铺施工中应优先确定胀缝位置，按照要求留置，松铺摊平后用低频平板夯夯实，夯实后表面应符合设计高程，以保证面层施工厚度并要求平整、密实。留置的胀缝应采用聚氨酯类或氯丁橡胶类回弹性好的柔性材料。避免雨天施工，施工中遇到阵雨时，应立即用塑料布覆盖尚未硬化的混凝土路面。

3)养护透水混凝土成型后的养护工作是透水混凝土施工的重要环节，由于透水混凝土内添加了有机胶结材料，混凝土的早期强度增长较快，摊铺完成后需及时养护。此项目采取的方法是透水土工布全覆盖保护，即基层周边的透水土工布要大于基层50cm以上，透水土工布的搭接宽度在20cm以上，并在覆盖好的透水土工布上洒水湿润，使透水土工布均匀覆盖在基层上，做到密闭完好，不留缝隙，且透水土工布不能有局部损坏。透水混凝土的养护周期为两周，每天浇水养护必须保证2次以上，且在铺透水面层之前一直保持硬化养护。

4)成品保护透水混凝土在施工和养护过程中必须注重成品保护，具体做法是在成型后的路面周围设置围挡，并安排专人值守，一般推荐硬化后7d之内不要踩踏。

2.2.6 透水面层铺砌

透水面层的透水系数需大于0.1mm/s，保证在1mm/s的降雨情况下随降随渗，地面不产生积水。

铺装面层大量采用兼具增渗和过滤功能的可渗透路面砖，为满足城区雨洪的控制和利用，可渗透路面砖的强度应大于30MPa。常用的有混凝土透水砖、风积沙透水砖、青砖、露骨料透水混凝土、木塑地面、嵌草石板路等。一般不将砌石、渗水沥青、透水混凝土地面等作为地面入渗材料考虑，因在使用过程中不断积累的矿物质及有机物会显著降低其透水性。黏结找平层采用1∶4水泥砂浆等透水材料，使其既透水又能保证透水面层的稳固性。

2.2.7 特殊路缘石砌筑

海绵型生态停车场的路牙采取高路缘石与平路缘石交替连接的形式，这样便于雨水从平路缘石处流入生态草沟进行净化和收集。

2.2.8 生态草沟建造

1)草沟结构生态草沟结构由下至上分别是透水土工布、300mm厚碎石包裹直径100mm透水盲管、透水土工布、生物过滤介质、植物及配套的溢流井。

2)砌筑溢流井生态草沟内溢流口采用国标砖砌平篦式雨水口，增设落底0.3m。施工中溢流口需遮挡，防泥沙进入。

3)沟底盲管和碎石层 300mm碎石分层回填，包裹直径100mm厚透水盲管。盲管上打孔并用透水土工布包裹。该结构层可以保证下渗雨水及时排出，避免植物长期受淹。

4)植物选择与种植生态草沟的植物要选择耐旱、耐水淹、耐贫瘠的植物品种。

2.3 后期养护管理

透水铺装后期会由于灰尘、垃圾等颗粒物堵塞孔隙，造成透水性下降。需根据堵塞情况，定期用高压水枪冲洗。透水铺装的渗透性虽然会慢慢降低，但能长期保持较高的渗透性能，就算出现堵塞，表面渗透率也会超过2.5cm/h以上，大多数情况下，这种渗透率已经足够能疏通暴雨径流。