城市湿地公园建设的施工管理研究

2012-07-13 04:12郑斌
经济师 2012年7期

郑斌

摘 要:作为城市绿地生态系统的重要组成部分,城市湿地具有不可替代的作用。文章以杭州市江洋畈项目施工管理实践为例,对科学开发、建设城市湿地公园进行了探讨。

关键词:城市湿地公园 建设施工管理 江洋畈项目

中图分类号:F283文献标识码:A

文章编号:1004-4914(2012)07-029-03

一、引言

湿地是一类介于陆地和水域之间过渡的生态系统。湿地公园是指天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地或水域地带、静止或流动、淡水、半咸水、咸水,包括低潮时水深不超过6m的水域,类似于小型保护区。作为城市绿地生态系统的重要组成部分,城市湿地不可替代。众多学者对湿地公园的规划、建设和保护进行了不同视角的研究,为科学开发城市湿地公园作出了积极贡献。

美国学者早在19世纪末和20世纪初就开始对湿地进行研究,主要对象包括淡水湿地和泥炭地。到上个世纪五六十年代,滨海湿地成为美国主要的研究对象,同时泥炭地结构研究也普遍受到关注。这些基础性的研究为湿地理论的形成提供了科学依据。到了20世纪70年代,生态湿地的建设和保护越来越受到重视。一些发达国家如美国、德国、瑞士、日本等开始对城市湿地空间展开研究。基于生态视角的研究不再将目光集中在某块湿地的治理上,而是将湿地空间里的自然因素,包括水体、植被、动物、滩地等的内在联系加以整体规划,从而实现对湿地生态系统的保护。由此可见,国外对城市湿地研究已达到很高的水平。

在中国,随着社会生活水平的提高,湿地公园规划和保护开发的理论及技术研究得到了迅速发展。1992年中国加入了国际《湿地公约》。2000年《中国湿地保护行动计划》公布实施,详细论述了中国湿地概况、中国湿地面临的主要问题、中国湿地保护管理的主要问题、中国湿地的利用与保护的重要意义以及中国湿地保护的指导思想和目标等。2004年,国务院办公厅发出《关于加强湿地保护管理的通知》,鼓励全社会共同参与湿地保护。2005年2月,建设部在《国家城市湿地公园管理办法》(试行)中提出了城市湿地公园管理的四大方针“重在保护、生态优先、合理利用、良性发展。”同年5月,国家颁布了《中国城市湿地公园保护纲要。6月,建设部推出《城市湿地公园规划设计导则》(试行),使得湿地公园规划设计有据可循。8月,林业部下发了《关于做好湿地公园发展建设工作的通知》,要求有序发展建设湿地公园。

2006年1月,我国出版了《湿地恢复手册:原则、技术与案例分析》一书,为湿地公园的规划设计提供了更全面的参考依据。从2006年起,我国开始启动《全国湿地保护工程规划》,明确提到2030年的总体目标是,“通过湿地及其生物多样性的保护与管理,湿地自然保护区建设、污染控制等措施,全面维护湿地生态系统的生态特性和基本功能,使我国天然湿地的下降趋势得到遏制。”该规划将全面提高我国湿地保护、管理和合理利用水平,从而使我国的湿地保护和合理利用进入良性循环,保持和最大限度地发挥湿地生态系统的各种功能和效益,实现湿地资源的可持续利用,使我国的天然湿地及其生物多样性得到有效保护。

从不断完善的湿地发展政策导向和技术规范中,可以看出此类项目越来越得到社会和政府的重视。另一方面,湿地公园项目除具有一般项目特点外还具有两大特点:(1)建设的前提是要保护,因此在整个项目建设过程中不能破坏已有的生态系统,环保要求极高,需要进行水质监测和自然资源保护等;(2)一般工程建设项目关注工程结果的使用价值和经济价值,而湿地公园项目在建设过程中,更关注开发建设的生态效益和社会效益。因此湿地公园项目建设过程中所面临的生态风险相比一般项目要高,如何防范和降低生态风险也是众多施工企业关注的焦点。

二、湿地公园项目建设的特点

湿地公园项目建设需要确保合理开发利用资源和生态环境良性循环发展。但是,开发建设本身对湿地生态环境的消极影响是客观存在的,一旦开发和建设过程不当,使得湿地生态系统无法自我净化和调适,就会引发湿地生态环境的破坏,这种破坏往往具有不可修复性,这会给湿地公园项目建设带来风险。湿地公园项目建设的施工主要有以下特点:

1.组织管理难度较大。建设过程承包商需要面对众多的利益相关者,如当地居民、投资方、当地政府、当地建设法规监督部门等等。在建设过程中有可能面临居民的抵触甚至破坏;政府对承包商建设保护措施的不满;某些施工方法违反了地方环境保护条例,受到地方监管部门的停工处罚;项目投资者因缺乏湿地开发经验,对既定的规划设计不断提出变更要求;承包商自身因为对湿地项目的特点和施工要求认识不足,施工组织不当等等。因此如何组织好湿地公园项目的开展,协调好各利益相关者之间的关系,是该类项目施工组织管理的重要内容。

2.生态风险较大。在对湿地公园进行施工过程中,基础设施和服务设施建设可能导致树木植被的破坏,例如:施工材料和建筑垃圾堆放会造成对灌木草场履压而减少绿化面积;湿地公园内交通干线、桥廊亭、步道的建设也会造成林木砍伐和草场履压;建筑材料选取不当,材料本身会对湿地环境产生不良影响;在建设过程中,会有大量施工和交通机械进入湿地,施工和交通废气排放以及施工粉尘的产生会对周围环境造成不利影响等。所以,湿地项目的生态风险较一般项目要大,需要预先详细辨识和分析,才能制定出合理的生态风险应对策略。

3.施工环境复杂。湿地公园项目往往地形复杂,施工条件较为恶劣,尤其在一些泥沼地施工,大型设备无法进场,原材料难以送达,导致进度延误,施工质量受到影响,甚至出现安全隐患。因此,在施工方案设计时必须详细考察湿地的环境状况,充分估计施工环境所造成的困难,制定周密的施工计划。

三、江洋畈工程的施工管理实践

1.江洋畈项目的工程概况。江洋畈生态公园的前身为杭州西湖淤泥疏浚的堆积场,共19.8公顷,西湖淤泥在历经几次疏浚后,于1996年选择将淤泥通过管道输送到江洋畈库区,该工程于2003年完工。在历经多年的表层自然干化过程后,数百年来沉积于西湖淤泥中的水生、陆生植物种子纷纷发芽,江洋畈形成了以垂柳、湿生植物为主的次生湿地。

但因淤泥地几乎无任何承载力,人员根本无法进入,为确保安全,江洋畈一直以铁栅栏和铁门与外界隔绝。2008年,开始启动江洋畈生态公园建设项目,以保护为前提,以湿地为特征,充分利用这一区域三面环山、一面临路的有利环境,挖掘和展示这一区块优厚的生态资源。

整个公园是在保护原生态和西湖淤泥滋养的次生、湿生态植被环境下搞开发,是一个包涵多个领域和多个专业的综合工程。湿地内被种植和生态修复面积共160000多平方米,水系边水生植物种植面积共10000多平方米的景观绿化工程,公园主景区水系开挖总面积为11108平方米,共挖土方13329立方米。公园山林绿化面积共6000多平方米,西北山体建成观景游步道530米。

2.江洋畈工程施工管理难点。

(1)施工条件复杂恶劣。江洋畈生态公园是湿地工程中地质情况较为复杂和特殊的一类,工程施工环境最为复杂和特殊,全是淤泥,最深达20多米,含水量高达284%,几乎无任何承载力,机械根本无法进入;淤泥较强的流塑性,导致施工场地地质情况变化多端,而堤坝下面就是通贯钱江大桥的浙赣铁路及304国道的必经之路,一旦堤坝出现危情影响巨大。

(2)施工难度高。江洋畈生态公园建设项目涵盖建筑、桥梁、安装、绿化等各个领域,对施工材料选择、施工工艺等方面要求都非常高,既要环保又要保证安全,材料和工艺是否适合淤泥地质的多变性和复杂性,使工程困难重重,非常规工程可以比拟。而公园中穿越整个淤泥区的道路、水系开挖,景观木栈道和横跨库区的两座桥梁,是建设项目中最为艰难和危险的项目,特别是淤泥地基沉降的不稳定性在工程建设和管理上将面临前所未有的挑战,能否解决好上述难题将直接关系到公园建设和项目投资的成败。

(3)施工组织任务艰巨。工程施工内容涉及面广且工程量大,整个公园是在原生态环境下搞开发,包涵多个领域和专业的综合工程,在工程进展过程中会有相应的多个领域和专业的管理部门、设计单位、总承包单位和专业分包单位被组织起来参与建设。每个参与建设的组织和个人能否真正解决工程中出现的各种复杂的专业的问题,在处理这些问题时难免会出现过失、疏忽甚至恶意等行为给整个工程造成损失。

工程开工后,受现场条件限制,只有一条沿山而建的临时施工道路可供各施工单位使用,在多个工地平行、集中施工时会影响施工物资的运输和现场施工的节奏,极易造成怠工,并有可能最终会形成整个工程进展的瓶颈。因此,有效、有序地组织好参与建设的多个领域和专业的管理部门、施工单位和个人,充分发挥工程管理力量变得十分重要。

3.江洋畈项目的施工管理对策。

(1)破解淤泥土施工难题。淤泥地质的多变性和复杂性,使工程困难重重,非常规工程可以比。公园中在昔日无人可进入的淤泥区里,开辟出一条施工通道,是进入库区施工的第一个挑战,在淤泥地上回填塘渣,既危险又复杂,石块填下去会随淤泥游走。面对这种情况,施工人员采用边挖边填、反复压实的办法,累计填塘渣5~6米,逐渐使地基沉降稳定,为后续各项工程的顺利实施提供了保障。

公园中水系开挖,就是要将淤泥挖至一定深度,这又是一个大难题。这边挖下去,旁边的淤泥又流过来,连续几日的挖掘几乎看不到成果。经过缜密的思考和试验,施工人员采用边挖边铺毛竹片、砂石袋、黄沙的方法,挖一铲压一层,层层压实,防止反弹,并实施24小时不分昼夜的连续开挖,经过一个半月的连续作战,完成了主体水系的开挖。

公园中1200多米长的景观木栈道穿越整个淤泥区,淤泥深浅不一,土质变化也较大,其基础方案是困扰施工的一大难题。最终确定采用高强度聚乙烯供水管(PE管)作为木栈道的基础,通过对管径35.5公分、壁厚3.2公分的高强度供水管两端进行封堵后,利用它的浮力和抗压强度解决木栈道在淤泥库区的承载问题,每平方米设计承载为250公斤。施工中要把200~300多公斤的PE管和重达500多公斤的钢梁搬进几乎没有任何承载力的淤泥地,施工人员采用人工拉、加钢丝绳电动葫芦牵引的土办法和新办法结合上阵。施工人员每天都像个泥猴,有时也会一不小心陷入淤泥,靠着脚手片和紧急救助杆爬上来,经过三个多月的努力,整个库区的木栈道近2000根PE管终于全部安全完成,无一例安全事故发生。

(2)探索创新的施工方法。横跨库区的桥梁作为公园的交通要道,技术要求非常高,在如此大面积的淤泥地进行打桩,在杭州堪称首例,经多次研究论证,最终决定采用重量相对轻的冲垂式桩机,为使桩机可以进场作业,在桩机施工范围用毛竹筏、土工布、石粉、碎石等辅助材料对淤泥地进行层层加固。打桩过程中,问题接二连三,20多米长的混凝土桩,由1.5米长的钢护筒一个个焊接后进行护壁,到达基岩后,冲锤入岩异常艰难,因地形的多变性,入岩后的桩有时一半在岩石,一半在淤泥,混凝土灌下去后都流入了淤泥,给工程带来极大的困难。软弱的基础上,混凝土搅拌车根本无法上去,每根桩的灌注都采用人海战术,经过四个月每天24小时的连续作业,一、二环桥梁共61根钢护筒桩全部完成。

桥梁上部结构原为钢筋混凝土结构,为解决淤泥地无法支模的问题,两座桥梁更改为钢叠合梁形式。因吊机无法进入淤泥地,钢梁就位无法采用大型起重设备,施工时采用独特的轨道牵引法,用两组H型钢导轨作牵引便桥,使重达20多吨的钢梁在卷扬机的牵引下,缓缓就位,安装中难度最大的工序是如何让梁板就位精确,机械设备进入的情况下,只能借助千金顶和滚轮,人工反复调试对位,做到分毫不差。

栈道上部钢结构的制作与安装更为复杂,为了满足景观效果,栈道线形平面上曲折变幻、立面上高低起伏,施工难度非常大。栈道上钢柱共960根,每段钢柱长短不一,拉至现场后需对每根进行测量后对号入座;转弯段的钢梁制作安装更是复杂,所有纵梁、横梁都需现场放样,在现场进行切割和焊接,然后重新拉回厂里镀锌油漆,再拉回现场一一对应安装,工序繁琐,最终完成近520吨钢梁的制作安装。

(3)落实环保生态的施工理念。采用干法作业施工法,尽可能省去现场搅拌和现场浇注的工序,减少了对自然环境的污染。大量运用钢结构,钢结构具有自重轻、建造快、空间利用率高、抗震性能好、布置灵活、所需施工场地小等突出优点。此外,由于钢板表面自然氧化后形成一层致密的保护膜,阻止内部氧化,是极耐腐蚀的环保材料。钢结构的采用不仅在保护生态环境方面起到了积极作用,还在景观上起到自然合一的效果。例如:生境岛围栏使用新型耐候钢板,形成简单、流畅的线条,同时,氧化后的自然锈红色与植物的绿色形成鲜明对比,给游客以视觉冲击。江洋畈生(下转第32页)(上接第30页)态公园建造中推广这种高质量、高性能的新型环保建筑材料,在满足功能的同时也希望宣传一种高科技的环保生态理念。

为避免施工过程中对环境的污染,减少水泥、石块等有限资源的使用,施工人员对淤泥地采用塘渣、毛竹片进行挤压填实,在道路的表层采用透水且结合性很强的砂石,不掺加任何粘合剂,完全依靠砂石的物理特性,层层压实,实现既透水又满足承载的目标。砂石路良好的渗水作用,能大量收集雨水,补充地下水位,降低热岛效应,充分保证道路与次生湿地植被间的水分交换和调节,有利于水循环平衡和环境保护,让道路和土地在大自然中自由呼吸。

(4)采用严密的施工组织。在工程管理中,各管理人员分工明确,景观绿化、室内外水电、配套建筑、道路、桥梁、木栈道、智能化系统等都设有专门的管理人员,每项工作都有详细的施工计划,有专人负责把关。管理人员在各司其职的同时又紧密协助,不仅协调解决施工中的各种问题,同时,共同努力处理好与各利益相关方的关系,确保工程的顺利推进。在施工工艺上严格把关,对材料的颜色、尺寸和安装的工艺等精益求精,不放过任何瑕疵,并随时与设计单位进行沟通,争取更好地实现设计的理念。

在工程施工的关键时刻,每天都召开现场碰头会,第一时间解决交叉施工中碰到的各项问题,根据总体施工计划,每项工种的施工任务安排落实到每一天,对材料的到位时间、施工人员的数量等进行严格要求,按计划完成各项工作,全力推动工程的前进。

四、总结

江洋畈生态公园的建设通过严密组织和科学安排,充分发挥了工程管理的作用,在破解淤泥施工的各项难题基础上,做到生态保护与自然和谐相统一。充分利用这一区域三面环山、一面临路的有利环境,挖掘和展示该区块优厚的生态资源,以保护为前提,以湿地公园为特征,成为杭州西湖公园新典范。

江洋畈工程的实践说明,城市湿地公园建设的前提是有效保护湿地资源和生态环境。从施工管理角度看,湿地资源保护必须从实施、组织、协调、技术支持等方面整体出发,充分认识湿地生态系统的组织、结构、功能,才能目标明确、措施到位,从而实现生态效益和社会效益的可持续发展。

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