海島工程綠色建造施工管理和技術(shù)要點(diǎn)研究論文
隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和陸地資源的日漸枯竭，許多發(fā)達(dá)國(guó)家逐步將戰(zhàn)略衷心轉(zhuǎn)移到海洋資源的開(kāi)發(fā)上。作為海洋系統(tǒng)的重要組成部分，海島本身蘊(yùn)藏著極大的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值又是實(shí)現(xiàn)國(guó)家海洋發(fā)展目標(biāo)的前站，關(guān)系到沿海國(guó)家未來(lái)的可持續(xù)發(fā)展。目前，我國(guó)擁有海洋面積300萬(wàn)km2，海島資源豐富，總面積約8萬(wàn)km2 ，島嶼岸線長(zhǎng)約1.4萬(wàn)km，是我國(guó)海洋開(kāi)發(fā)的重要依托。
1 海島工程特點(diǎn)
海島地區(qū)資源基礎(chǔ)良好，但是生態(tài)環(huán)境脆弱，淡水不足、電力供應(yīng)不足、交通不暢、建筑等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后，由于海島周邊被海水環(huán)繞，海島建設(shè)過(guò)程中具有施工用材運(yùn)輸困難成本又高、施工環(huán)境惡劣，施工作業(yè)展開(kāi)空間有限等特點(diǎn)，均給海島建設(shè)帶來(lái)較大難度。但是海島上往往風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生資源較為充足，因此依據(jù)不同海島自身獨(dú)立的小生態(tài)環(huán)境，將新型建材、可再生能源、水資源等綜合循環(huán)利用，能實(shí)現(xiàn)建筑建造成本和運(yùn)營(yíng)成本的有效減少，將是未來(lái)海島開(kāi)發(fā)建設(shè)的必然趨勢(shì)。
2 海島綠色建造綜合管理方式和技術(shù)要點(diǎn)
2. 1 海島建設(shè)節(jié)地措施
海島上施工時(shí)，受場(chǎng)地狹小、自然因素作用影響嚴(yán)重、沒(méi)有陸路與大陸相連等因素，布置材料堆場(chǎng)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下幾點(diǎn):(1)不同施工用料的場(chǎng)地堆放應(yīng)與卸貨碼頭保證合理的運(yùn)輸距離。施工需用料大的砂石料及水泥因其運(yùn)輸損耗率大應(yīng)盡可能安排在卸貨碼頭附近，對(duì)于運(yùn)輸損耗率小的用材如建筑鋼材可適當(dāng)遠(yuǎn)離卸貨碼頭騰出足夠位置給前者;(2)為盡量減輕大風(fēng)的影響，砂場(chǎng)、水泥必須安排在背風(fēng)面。材料堆放地應(yīng)選擇在坡度較緩的平地或者對(duì)堆放場(chǎng)地進(jìn)行整平處理，并做好防排水系統(tǒng)，保證材料妥善保存;(3)項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中應(yīng)按照工序要求有計(jì)劃的提前運(yùn)送各種材料，以避免在大風(fēng)、車船故障或裝卸碼頭無(wú)泊位等特殊情況下引發(fā)的材料不能及時(shí)進(jìn)場(chǎng)，所導(dǎo)致的施工待料影響項(xiàng)目工期和經(jīng)濟(jì)效益的現(xiàn)象，此外材料運(yùn)輸時(shí)還應(yīng)富有一定余量的考慮建材運(yùn)輸與使用中損耗的數(shù)量并加入材料運(yùn)送總數(shù)，以避免各道工序因材料短缺導(dǎo)致的誤工和車船因未能充分發(fā)揮運(yùn)輸能力而導(dǎo)致的人為抬高成本;(4)合理選用機(jī)械設(shè)備和運(yùn)輸方式，降低設(shè)備運(yùn)輸安拆成本。陸地上的起重機(jī)的配置應(yīng)采用可自行行走的汽車吊或龍門(mén)吊為宜，島上港口由于作業(yè)量大則采用塔式起重機(jī)更為合適;(5)因?yàn)楹u上有限的空間被施工場(chǎng)地占用，能夠容納和安置的工作人員就相對(duì)有限，因此施工人員數(shù)量一定要精選，施工組織設(shè)計(jì)時(shí)盡可能實(shí)行全流水施工，這將有利于提高施工工效和降低建造成本。
2. 2 海島建筑新材料選擇
海島工程建設(shè)項(xiàng)目所需砂、碎石等常規(guī)和施工用淡水，如果均從大陸運(yùn)輸，其成本非常建筑材料昂貴，而且還拖延工期，因此應(yīng)盡可能開(kāi)發(fā)可以就地取材的建筑材料。
在海島建設(shè)過(guò)程中，可以考慮以珊瑚礁為骨料、用海水拌制混凝土。珊瑚碎屑在混凝土骨料的分類上屬于天然輕骨料，作為一種多孔狀物質(zhì)其本身強(qiáng)度較低，珊瑚骨料混凝土起骨架作用是硬化的水泥漿。研究結(jié)果表明:(1)在淡水資源不足的.海島上建設(shè)可以采用海水拌養(yǎng)混凝土，但用在工程實(shí)體中的海水應(yīng)為無(wú)雜質(zhì)的清潔天然海水;(2)由于自然資源豐富，在遠(yuǎn)離陸地的島礁上建設(shè)工程可以就地取材，利用島礁上的珊瑚礁砂，配合從陸地上運(yùn)送過(guò)來(lái)的碎石河砂為骨料;(3)海水拌養(yǎng)混凝土適宜用于不配置鋼筋的素混凝土或纖維混凝土。該想法在已有的工程建設(shè)中得到驗(yàn)證，西沙工程的防波堤、防砂堤等港工混凝土構(gòu)筑物建造，充分利用了島礁上豐富的珊瑚塊、礁碎塊、珊瑚砂和海水，拌制了珊瑚混凝土以替代傳統(tǒng)的河砂、碎石拌制成的普通混凝土。海水拌養(yǎng)混凝土適用于不配置鋼筋的素混凝土或纖維混凝土，若用于采用鋼筋混凝土的建設(shè)項(xiàng)目中，則應(yīng)采取有效阻銹措施。此外要合理利用海砂，使用淡化海砂并摻加阻銹劑緩解鋼筋銹蝕問(wèn)題是利用好海砂的要點(diǎn)。
2. 3 海島建造施工用水措施
海島上的淡水供應(yīng)主要分為常規(guī)水源供水、大陸引水和非常規(guī)水源供水三部分。其中，常規(guī)水源主要包括地表水和地下水; 大陸引水主要發(fā)生在距離大陸較近的海島上; 非常規(guī)水源主要包括淡化海水、雨霧水及再生水等。
施工用水是海島建筑施工必須考慮的重點(diǎn)。挖掘集水池收集雨水，并且在集水池前設(shè)計(jì)濾水砂池。將過(guò)濾后的達(dá)到施工用水要求的水用在澆筑和養(yǎng)護(hù)混凝土、潤(rùn)濕磚石等工序中，項(xiàng)目建成使用后還能將其轉(zhuǎn)化為景觀用水。
在施工用水選擇上應(yīng)因地制宜結(jié)合海島實(shí)際蓄水條件來(lái)選擇。對(duì)于有蓄水條件的海島，應(yīng)以本島內(nèi)部水源為主;對(duì)于重要性較高的海島，外部水源和本島內(nèi)部水源相互備用，確保施工供水需求;對(duì)于離岸較近的海島，可直接接引對(duì)岸的自來(lái)水，是最為經(jīng)濟(jì)的;對(duì)于離岸較遠(yuǎn)的海島，自來(lái)水跨海調(diào)用成本太高，可考慮使用海水淡化設(shè)施供水。海島區(qū)域海水受污染程度低，水質(zhì)好，海水淡化處理工藝簡(jiǎn)單，降低了海水淡化處理成本; 相比其他取水方式如雨水收集等，海水淡化具備水源穩(wěn)定，出水水質(zhì)好，產(chǎn)水有保障等優(yōu)勢(shì)。而大部分海島具有豐富的可再生能源如風(fēng)能、太陽(yáng)能等，若能利用這些清潔能源并應(yīng)用在海水淡化設(shè)備能耗需求上，將極大程度緩解海島上供水和能源供應(yīng)不足的雙重問(wèn)題。
由于污水中含有的有機(jī)質(zhì)恰巧是某些農(nóng)作物所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，將其灌溉在該類作物上可以減輕污水處理的要求。建造中產(chǎn)生的污水也可回用于山水造景、綠化澆灌、消防用水、建筑沖廁和清洗工程車輛等。由于霧水收集投資少、幾乎沒(méi)有運(yùn)行費(fèi)用，正逐漸被人們接受與利用。霧水的收集能力大小取決于當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢煤蜌夂驐l件。海島上相對(duì)海拔高的地區(qū)往往濃霧比較大，是霧水收集的合適地方。
2. 4 海島建造施工用電措施
海島用電靠海底電纜供給往往不能滿足施工長(zhǎng)期穩(wěn)定的用電需求，因?yàn)橥ｋ娗闆r會(huì)時(shí)常發(fā)生，因此施工承擔(dān)單位必須自備足夠的發(fā)電機(jī)以滿足正常施工持續(xù)用電需求。如果能充分利用風(fēng)能、太陽(yáng)能、波浪裝置生電，為建設(shè)期提供施工用電，使用期作為海島運(yùn)營(yíng)提供電力備用來(lái)源，不失為改善海島建造用電需要的一種合理解決途徑。
2. 5 海島建筑廢棄物消納措施
海島建筑施工過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物處理是必須解決的問(wèn)題。為了保證海島生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，海島建造既不能改變既有的海岸線形態(tài)，又不能隨意棄置建筑廢棄物以免污染海洋生態(tài)系統(tǒng)。因此，施工承擔(dān)單位必須預(yù)先制定好專項(xiàng)施工組織設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)建筑垃圾有效減量化、資源化、無(wú)害化的要求。施工過(guò)程中采用可循環(huán)使用的鋼制模板和腳手架，盡量減少不必要的建筑垃圾產(chǎn)生，施工現(xiàn)場(chǎng)力求做到工完場(chǎng)清，文明施工。少量施工中產(chǎn)生的建筑垃圾做好分類處理，在后續(xù)園林景觀施工中資源化利用，變廢為寶，即有利于綜合平衡降低成本又有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)。難以回收利用的有機(jī)垃圾，經(jīng)太陽(yáng)能垃圾堆肥處理后可作為土壤改良劑或作為苗圃、庭院綠化、風(fēng)景區(qū)綠化等的種植肥料使用。
3 結(jié)語(yǔ)
海島建造不同于陸上項(xiàng)目，其特殊性決定了施工過(guò)程中要充分考慮海島本身及其周邊資源環(huán)境用來(lái)降低建造成本，施工中和日后運(yùn)維中都要運(yùn)用綠色建造概念，以實(shí)現(xiàn)國(guó)家未來(lái)海洋資源開(kāi)發(fā)的可持續(xù)發(fā)展。
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