重污染天气频发地区地铁工程施工中节能减排措施分析

重污染天气频发地区地铁工程施工中节能减排措施分析

李大鹏

中铁上海工程局集团第四工程有限公司天津300450

摘要：工程建设的迅速发展，对环境保护、节能减排提出了更高的要求，我国在工程使用阶段节能减排的探讨研究很多，但在施工环节多高能耗、浪费严重的问题仍尤为突出。本文通过对施工阶段节能减排措施的落实分析，总结了施工过程中有效降低能耗的措施，保证了工程建设项目节能减排的有效性，减少了工程施工的成本投入。

关键字：地铁施工；节能减排；控制措施

1引言

随着城市化进程的发展，越来越多的城市开始了地铁的建设，截止2018年10月底，中国已有39座城市建设地铁系统。然而随着经济的快速发展，人类可持续发展逐渐成为人们关注的重点，节能减排、绿色环保理念也深入到了建筑行业。有关节能减排在地铁领域的研究很多，但大部分是有关工程使用阶段的研究和应用，在施工阶段的研究和应用较少，但施工过程中因项目的高投入、短工期、强要求带来的高能耗、大排放的现象频频发生。

针对以上情况，本文结合节能减排国内外形势、目前地铁施工节能减排现状，依托石家庄市城市轨道交通2号线一期工程02标段项目，对重污染天气频发地区地铁工程施工中节能减排措施进行了研究。

2工程概况

石家庄市城市轨道交通2号线一期工程02标段，标段位于石家庄市胜利南街，线路全长2714.8m，主要施工内容包括2座明挖车站、3条盾构区间、1条明挖区间及项目部驻地、钢筋加工厂等配合辅助工程。项目合同造价为50371万元，合同工期为2016年7月1日至2020年12月30日。

3地铁项目施工节能减排措施应用

3.1节材管理

在项目运作伊始通过组织设计图纸会审及施工方案比选会，制定总体材料使用方案：对周转材料的尺寸数量进行准确计算，计算采购总控台账，对材料进行总量控制。在项目部驻地、钢筋加工厂等配合辅助工程建设方面，施工场地和办公生活区均使用可重复使用的新型彩钢活动板房，钢筋加工厂采用可移动式顶棚增加周转使用次数，减少材料浪费。除此在混凝土、钢筋、模板支架等分部工程施工中，制定专项措施，确保施工材料不浪费。如在混凝土工程施工中，设置专人对下料工具、模板、支撑等进行检查，防止出现漏灰、漏浆、跑模等，减少返工和材料浪费；在模板支架工程施工中，车站模板支架支撑梁选用可周转次数较多的H型钢，侧墙模板、立柱模板均采用定型钢模，节省大量模板的消耗，保证了结构施工质量。

3.2节能措施

设备、机具选型方面优先使用国家、行业推荐的节能、高效、环保的施工设备和机具，如施工设备选用变频技术等节能设计，施工围挡采用LED灯带和太阳能警示灯，办公室制冷设备选用节能型空调。在临时用电方面采取分路供电，安装计量装置予以计量，并制定电费奖惩制度，按月对劳务队伍、员工宿舍进行考核。在施工组织设计方面，合理安排施工顺序，以减少作业区域的机具数量，相邻作业区充分利用共有的机具资源，选择施工工艺时，优先考虑耗用电能低的或其它能耗较少的施工工艺，避免设备额定功率远大于使用功率或超负荷使用设备的现象。除此，建立施工机械管理、公务用车等制度，使机械设备保持低耗、高效的状态，提高机械、车辆的使用效率。

3.3节水措施

临时用水采用节水型产品，对施工区、生活区等用水采用分别装置计量表，分别监控记录，由专人定期检查水管、水阀、水龙头的好坏，杜绝跑、冒、滴、漏现象。施工用水采用达标的循环水、浅地表非饮用地下水等，减少使用自来水。车站混凝土养护采用新材料、新工艺进行养护，减少水资源的使用，如混凝土支撑采用覆盖土工布+滴管养护，立柱采用养护桶进行养护。针对钻孔桩施工和出厂车辆冲洗用水，设置三级沉淀池，收集雨水，提高废水回收利用率和循环利用水资源。

3.4节地措施

项目建设伊始，进行超前筹划，做到施工布置科学、合理，充分利用原有建筑物、构筑物、道路、管线为施工服务。如项目驻地布置充分利用现有建筑物，进行改造，做成食堂、小餐厅、活动室等生活区；临时工点驻地选址在车站主体结构施工征拆范围内房屋。以上措施最大限度减少了生活用地面积，节约征地约2.5亩，节约临建资金约80万。施工临建场地硬化便道通过合理布置规划，提高场地使用率，同时围挡在保证最小安全距离时尽量减少占地。施工场地布置采用动态管理，工序转换时合理规划整合，并在车站主体结构封顶后的顶板及时回填及硬化，增加场地使用效率，减少临时用地。

3.5环境保护措施

根据环保部门的空气质量监测数据表明，近来来，河北地区已成为我国环境污染最严重的地区，在取暖期重污染天气预警更是频发，作为河北的省会，石家庄地方政府也出台了多个“打好污染防治攻坚战”的政策，受其影响地铁工程施工中节能减排的措施更为严格。为确保地铁工程施工最大限度减少环境污染，积极响应地方政策，通过强化防治扬尘、噪音、废水、有害气体、固体废物等污染环境的措施，石家庄地铁项目主要采取以下措施在一定程度上大大减少了环境破坏。

（1）扬尘控制措施：施工现场的主要运输通道全部硬化处理，场地内裸露渣土采用密布网进行覆盖；围挡上布置喷淋管并配置洒水车，对施工便道定时进行洒水除尘；对拌合料搅拌机及砂石料存放仓采用覆盖及围挡封闭。

（2）噪声控制措施：对网喷料搅拌作业施做全封闭搅拌棚，降低施工时机械设备对周围居民噪声干扰；对施工机械进行保养维护，确保机械的正常、低噪音运行；在施工现场设置固定噪音监测仪，除此，根据施工内容定期进行现场噪音监测。

（3）水污染控制措施：在施工区域设置沉淀池，施工所产生的废水必须通过沉淀池，达到要求后排放；办公生活区设置化粪池，生活废水经过化粪池，达到要求后进行排放，减少对环境的污染。

（4）有害气体排放控制措施：对现场作业机械，均装备尾气净化装置，降低施工机械尾气中有害气体排放。

（5）固体废弃物处理措施：对施工产生的建筑废料，进行分类处理，可再次利用的废钢筋、钢板、方木等进行回收；对无用的废渣，根据石家庄市相关部门要求，集中处理。

3.6方案优化、技术创新、科技攻关

目前我国大部分工程施工工艺、理念均较为传统，施工中新材料新技术应用较少，大部分传统施工工艺可以进一步改善，或通过统筹组织精心安排做到高效率、低能耗。石家庄地铁项目通过积极开展科技创新活动和四新技术应用工作，累计完成科研立项1项，参与科研项目2项，申请专利成果2项。发表QC成果1项，应用新技术4项，使用新工艺及信息化系统6项，设计变更及方案优化8项。主要做法有：

1）前期方案优化减少征地范围

嘉华站初步设计位于107国道正下方，为南北走向，交通疏解沿车站两侧导改，占用大量绿地范围作为交通疏解用地，为减少征地面积，通过将车站位置整体向北移动10米，向西移动3m，实现交通疏解只需要在车站东侧进行导改。经过方案优化后，减少了征地范围及交通导改工程量，降低了嘉华站环境风险源，便利了现场施工临建集中布置，使场地规划更加合理。除此，为尽快实现嘉华站全面开工，克服征地拆迁困难的问题，通过按照三个方案一体化、三个方案循环优化的思路，对前期方案、设计方案及施工方案进行研究，将嘉华站东南侧远期预留接口范围取消，从而实现了交通疏解道路绕开产权单位历史遗留问题较多、征拆困难的跃铭翔房屋，大大减小了嘉华站的开工难度。

2）设计方案优化减少材料投入、加快施工进度

嘉华、南位站车站结构柱原设计方案均为圆角结构柱，两个车站共有22种不同断面的结构柱，需要定制22套钢模。根据施工经验，考虑结构柱钢模板周转料剩余情况，通过设计交底阶段将车站圆角柱调整为直角柱，减少了22套钢模板的重新投入，节省成本约49.5万元。除此，通过优化附属结构围护结构设计方案，将第一道混凝土支撑调整为钢支撑，使钢支撑得以周转使用，节省了混凝土支撑414.7m3，钢筋74.65t，并避免了人工后期凿除隔离桩。

3）施工方案优化节约成本，加快施工流水进度

通过对网喷施工方案的优化，在原工艺基础上增加网喷抹面收光工序，并在钢围檩施工前铺设土工布，起到隔离钢围檩背后回填混凝土的效果，既保证了网喷面的质量，又利于钢围檩背后回填混凝土凿除。同时节省了2cm厚水泥砂浆防水基面的施做，加快了基面处理的施工流水进度，节省成本约37.3万元，节约工期约1个月。除此，针对车站结构柱临时脚手架施工，通过施工工艺优化，搭设结构柱临时脚手架按照顶板模板支架标准搭设，在结构柱施工完成后，直接作为顶板模板支架，减少了结构柱临时脚手架拆除及模板支架二次搭设施工，节约临时脚手架搭设17600m3，节约工期约15天，节约费用23万元。

4）四新技术应用

在施工阶段积极开展BIM技术应用，通过建立车站模型、施工场地布置模型进行模拟，选择最优的场地布置方案；利用BIM技术建立结构施工技术控制薄弱部位模型，作为补充交底的形式，使现场作业人员更加容易理解技术交底要求，进一步提高现场施工质量；利用BIM技术进行工程量计算，提高项目综合管理水平。在围护桩施工过程中采用泥浆护壁施工工艺，对比传统膨润土工艺，化学浆液为其用量的1%以下，并节约场地，减少了泥浆的排放量，降低了钻孔桩施工对环境影响。在主体结构施工过程中，通过“泵头封堵器”、“钢筋卡具”、“钢筋液压钳”等专利、小发明的应用，节省了混凝土原材、减少了劳动力投入、提高了施工功效、加快了施工进度。

4节能减排取得成效及经济效益

石家庄地铁项目2017年万元产值综合能耗目标为0.0340吨标煤，截至2017年底，实际万元产值综合能耗为0.0236吨标煤/万元，较目标指标下降31%。2018年万元产值综合能耗目标为0.0315吨标煤，实际万元产值综合能耗为0.0298吨标煤/万元，较目标指标下降7%。自工程开工以来，工程建设采取技术上可行、经济上合理的各项措施，减少资源、能源消耗过程中各环节的损失和浪费，取得了较好的成效。截止2018年12月份，实现了“两站三区间”顺利贯通，累计节约施工成本约350万元。

5结论

综上所述，地铁项目建设的施工管理和技术工艺方法的选择要始终坚持节能减排理念，在保证施工质量、进度的前提下统筹考虑，最大限度地完成节能减排任务。地铁施工阶段的精细化、低能化要高度重视，制定合理的制度，选择最优的方案，无论从管理角度还是从技术层面来看，地铁施工阶段的节能减排尚有较大的发展空间，要大力推广先进技术、新型材料、节能设备，在施工过程中对成功的经验进行推广，共同推进节能减排工作的顺利进行。

参考文献

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