基于泥渣再生种植土的海绵型景观绿地种植池施工技术

2021-05-14周星中

建筑施工 2021年1期

周星中

广城建设集团有限公司浙江温州 325000

随着城市建设生态化、园林化的发展，以及政府大力推崇城市绿化，社会对绿化种植土壤的需求以及要求越来越高[1-3]。在城市化进程快速发展的当下，工程建设逐步往纵向发展，大型地下空间不断开发，而其开挖产生的大量工程弃土则成了亟需解决的环境问题，可以预见的是，对工程弃土进行资源化利用将是未来的发展趋势[4-6]。为此，通过对生产技术及施工工艺的不断研究与改进，泥渣再生种植土得到了广泛的应用[7]。同时，随着种植池所需功能的完善以及各类系统所采用的技术日趋先进，各工序穿插施工的难度也越来越大，超出了一般工程中树木种植的范畴，传统的种植池施工方法也因此需要寻求突破。

1 工程概况

温州市汇昌河葡萄居住区10-1、13-1地块（一期）附属景观绿化工程位于温州市鹿城区葡萄棚村，项目建设用地面积为37 388.4 m2，建筑占地面积为9 703 m2，景观铺装面积为14 096.4 m2，绿地面积为12 189 m2。工程造价约1 075万元。在本工程的景观绿地绿化当中，对传统种植池的施工工艺进行了改进，采用了泥渣再生种植土工艺进行回填施工，在种植池内部增设雨水收集排放系统，同时铺设土工膜及土工织物等隔离抗渗层来防止土体结构遭到破坏。

2 工艺特点

本工程景观绿地采用了基于泥渣再生种植土的海绵型景观绿地种植池施工技术，其具体的工艺特点如下：

1）种植池内采用由大量的工程弃土回收改良后制作而成的泥渣再生种植土进行回填，极大地节约了施工成本，减少了环境污染。

2）在种植池内部增设雨水收集排放系统，通过对排水管管壁开设渗水孔、铺设土工膜及土工织物等，使种植池内部土壤环境稳定，提高了树木存活率及寿命，收集来的雨水通过地下管网系统回收利用，实现了节能环保的目的。

3）在种植池土方回填施工中应用预制箱形模板，减少了施工中模板重复安装的次数，避免了树穴的二次挖掘，整体减少了施工工序，缩短了工期。

4）种植池的施工采用了多种技术及工艺，降低了传统工艺施工的复杂性。排水系统能收集雨水及土壤内部多余水分进行回收利用，不仅满足了现代化功能的要求，同时也降低了后期维护成本。

3 工艺原理

为使工程房建地基上施工留下的大量弃土得到回收利用，而且不对环境造成污染，本工艺中所施工的种植池内将大量采用由工程弃土转化得到的泥渣再生种植土。通过将工程弃土水洗分离出砂石和泥渣，泥浆静置沉淀及初步脱水后添加改良结构的辅料进行压滤系统二次脱水，然后将初步形成的泥饼进行通风晾晒以降低含水率，最后添加提升土壤养分的辅料并充分搅拌，形成泥渣再生种植土。

在景观绿化施工时，先进行种植池土方开挖及修坡，在坑底铺设土工膜，防止上部的水土流失与结构土构造的破坏，起到隔离抗渗的作用；然后对种植池部位预埋排水管线及设备基础进行测量放线，该管道不仅可以收集土壤里多余的水分，防止种植池积水，也可以让土壤换气，保持良好的土壤环境。

在种植池内外侧施工时采用整体预制组装箱形模板，安装完成后两侧同步分层夯实种植土与结构土，并在结构土上依次进行土工织物铺设、砂垫层、水泥稳定碎石基层、水泥砂浆找平层、透水面砖铺装层及侧石施工。将内侧泥渣再生种植土回填至树球底标高处，安装有底箱形模板预留出树球位置，进行两层箱形模板之间的竖向排水管预埋及泥渣再生种植土回填施工。夯实之后吊装移除两层箱形模板，进行树木种植及树穴回填施工。最后进行充分灌溉及地表塑形，安装地表各类管线及设备，实现功能、美观、环保一体化。

4 工艺操作要点

4.1 泥渣再生种植土制备

4.1.1 制备原理

种植土包括绿化种植土和农业种植土，是指理化性能好，结构疏松、通气，保水、保肥能力强，适宜于植物生长的土壤。黏土是泥渣的主要成分，也是种植土的重要物质组成部分，具有良好的保水、保肥能力，因而可根据种植土的特性和相关标准，有针对性地改良泥渣，使其达到种植土条件。

4.1.2 技术工艺

1）辅料。辅料分为两大类，一是用于结构改良的有机颗粒物（辅料1），二是用于提升土壤营养特性的发酵肥和矿物元素肥（辅料2）。辅料1采用稻壳、蘑菇渣、木屑、园林废弃物等分解较慢的有机颗粒物，辅料2则主要用于提高土壤营养成分，采用有机质含量高的发酵粪肥、发酵餐厨肥以及园林废弃物发酵肥等，同时复配矿物元素肥，用量根据肥力指标和辅料营养含量进行计算。

2）工艺流程。先将工程弃土水洗分离出砂石和泥渣，再进行泥浆的静置沉淀、初步脱水及辅料1添加后的压滤系统二次脱水，然后将初步形成的泥饼进行通风晾晒以降低含水率，最后添加辅料2，充分搅拌后形成种植土，如图1所示。

图1 泥渣压滤脱水过程示意

4.2 土方开挖及修坡

机械进场进行土方开挖至设计标高，人工进行边坡修理及保护，防止产生坍塌、滑坡现象，影响正常施工。按设计要求清理尖石、树根等杂物，基面不允许有局部凹凸现象。清理好的基面应密实平整，达到铺设土工膜的要求。

4.3 铺设土工膜

铺膜时，一定要由下而上铺设。膜与膜之间及膜与基面之间要压平贴紧。一次铺膜面积不宜过大，最好边铺膜边盖保护层土料。铺设时应保证其结构的完整性，若发现土工膜有刺破或撕破之处，一定要用3倍于破损面积的土工膜胶粘贴补好。将复合土工膜与周边土体连接紧密，封堵渗流入口，截断侧向的渗漏路径，防止渗水进入土工膜底面。保护层土料不允许有大粒径颗粒，且应夯打密实。

4.4 管线及设备基础预埋

对各类管线及设备基础的位置进行测量定位，测量时要注意下侧土工膜及保护层土料的保护，防止土工膜破损造成返工。

竖向排水透气PVC管整体管壁、水平向排水透气PVC管上半侧管壁均开设φ5 mm渗水孔，孔间距为50 mm，在外围包裹2层密目尼龙网布，并用铁丝网进行包扎。此做法可以有效地防止泥土堵塞渗水孔及流入管内造成水土流失，同时也能调节土壤内部环境，如图2所示。

绿化雨水收集排放系统由地形排水及排水管路组成，地形排水即对种植池底部塑造地形排水，排水管路则是在种植池底部预埋排水透气管系统。在种植池紧邻挡土墙，并对水的渗透有要求时，可在墙面施工防水和排水板，并连接至排水系统。

图2 竖向与水平向排水透气管开孔（左）及制作（右）

根据施工图纸，对地下各类管线及设备基础进行铺设预埋。预埋时应注意对照定位轴线以及现场实际情况，并对预埋的设施进行加固，防止后期施工时造成位移，从而影响正常的施工进度。预埋安装根据施工进度同步进行，保证其完整性及准确性。

4.5 外侧无底箱形模板及树球锚固件的安装

提前进行无底箱形模板组装，组装完毕后再按照定位轴线所示位置安装至种植池内。安装时注意轻拿轻放，防止对下部土工膜造成损伤。之后将树球锚固件安装至指定位置。无底箱形模板位置及安装如图3、图4所示。

图3 外侧整体式无底箱形模板示意

图4 外侧整体式无底箱形模板安装实景

4.6 同步回填泥渣再生种植土与结构土

结构土由φ38～75 mm花岗岩块石（不带碎石，质量占比约80%）、黏壤土（含20%～25%砂、20%～40%泥、25%～40%黏土，≤5%有机质，质量占比约20%）、三元共聚凝胶（质量占比约0.03%）组成。结构土的作用如下：调整相邻种植土含水率；作为类似级配砂石的回填物，支撑上部铺装、侧石等。

结构土压实密度为98%，每回填厚300 mm后应使用夯实器械进行夯实并使用灌砂法测试密实度。密实度合格后方可进行下一层回填。

结构土回填到设计标高后要及时铺设1层塑料薄膜，用于保持其内部水分。原则上，结构土施工后应及时跟进上部的铺装混凝土垫层进行覆盖保护；若必须长时间暂停施工，应使用遮雨布等及时覆盖保护；若长时间不进行后续施工而使结构土发干，则应对发干部分的结构土进行更换。

回填两侧土料前应将基坑、管沟底的垃圾杂物等清理干净，泥渣种植土与结构土同步回填夯实，防止模板因一侧压力过大而遭到破坏。回填土料需分层铺摊和夯实，机械碾压不到的填土，应配合人工推土，用蛙式打夯机分层打夯密实，如图5所示。

图5 同步回填泥渣种植土及结构土示意

4.7 种植池内有底箱形模板安装

提前进行有底箱形模板组装，组装完毕后按照树球锚固件定位安装至种植池内。模板中间底部提前预留好相关管线及基础洞口，之后将树球锚固件按定位安装至指定位置。无底箱形模板位置如图6所示。

图6 内侧整体式有底箱形模板示意

4.8 铺设土工织物

铺设透水土工织物前，确保泥渣再生种植土表面杂物清除干净，平整度、压实度检查验收合格。铺设过程中，工人不得穿硬底鞋，不准在布上堆放块体，采用搭接形式铺设，以木桩固定。搭接宽度大于50 cm，力求平顺，松紧适度，不得绷拉过紧。土工织物与铺设基面之间应压平、贴紧，避免架空。

4.9 回填垫层及基层，施工侧石、透水面砖

种植池外侧在土工织物上回填砂垫层，砂垫层与土工织物接触部位需要过筛，颗粒不宜过大，且应注意不得存在尖锐石块，防止夯实时刺破土工织物。之后在其上回填并夯实水泥稳定碎石基层及干硬性水泥砂浆找平层，两侧同步回填至设计标高。

下部找平层施工完毕后，开始侧石安装以及透水面砖的铺设。安装侧石时必须稳固，缝间使用灌缝砂浆进行填充，侧石安装完成后，应及时铺设外侧透水面砖及回填夯实内侧泥渣种植土。砌筑时，透水面砖若不平，应重新铺筑，不准向砖底塞灰或支垫硬料，必须使透水砖平铺在满实的砂浆上。砌筑时砖与侧石应衔接紧密，缝间使用灌缝砂浆进行填充，如图7所示。

4.10 树木种植及树穴回填

图7 侧石、透水面砖施工示意

树木种植前先将内外2层箱形模板吊装移除。种植时需要用吊车配合人工栽植，树木的栽植高度高于地平线5～8 cm，在经过沉降后，苗木土球低于地平线5 cm左右，可以形成暗盆，在提高景观效果的同时提高苗木保水能力。回填树穴内泥渣种植土至侧石标高后进行浇水定根，浇水前3次要保证浇足水，前3次对树木的补水足够后可以大大提高树木根系生根速度，提高成活率；浇水时要注意均匀浇，避免苗木土球松动，损伤根系。苗木搭设支撑为标准的四角支撑，对于较高的乔木，需要搭设2层支撑，支撑材料选用杉木杆或是钢管，一般直径8～10 cm，搭支撑前要注意保护苗木枝干，避免支撑的力量损害树皮，如图8、图9所示。

图8 树木种植及树穴回填示意

图9 种植池树穴回填示意

4.11 地表各类管线及设备安装调试

在前期施工时，各类管线应根据施工进度提前进行预埋，保证其后期安装正常施工。根据雨水收集口对种植池完成面进行排水地形的塑造。插座、音响、灯光及灌溉系统的安装需注意精确定位，保证其实用性及功能完好。

4.12 外围植被种植及美化

种植池完工验收合格后，在其周围未铺设透水面砖的地方进行灌木种植、草坪铺设以及相应景观设施的安放。

5 实施效益分析

5.1 经济效益

本工艺中通过对泥渣再生种植土及绿色雨水收集排放系统的使用，使得种植池内部的土壤环境更适宜树木生长，在降低环境污染的同时节约了用水成本，极大地降低了种植池及树木后期的维护费用。与此同时，新的种植土将大量工程废弃土体回收利用，也大大节省了新购置种植土费用。

综上所述，通过本工艺的应用，使得工程种植池的施工质量大大提升，缩短了施工工期，综合节约成本约69 700元，经济效益显著。

5.2 社会、环保效益

本工艺中的泥渣再生种植土是通过对工程弃土进行改良制备而成的，在节约成本的同时减少了废弃土所带来的环境问题，在环保领域具有重大意义。而在种植池内部的雨水收集排放系统具有雨水收集、下渗、净化、储存等多种功能，不但解决了地表雨水对环境的污染及雨水排放问题，还减少了自来水的使用，对环境保护起到了很大的作用，具有良好的社会、环保效益。