海島工程綠色建造施工管理和技術(shù)要點研究論文
隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展和陸地資源的日漸枯竭，許多發(fā)達國家逐步將戰(zhàn)略衷心轉(zhuǎn)移到海洋資源的開發(fā)上。作為海洋系統(tǒng)的重要組成部分，海島本身蘊藏著極大的開發(fā)利用價值又是實現(xiàn)國家海洋發(fā)展目標的前站，關(guān)系到沿海國家未來的可持續(xù)發(fā)展。目前，我國擁有海洋面積300萬km2，海島資源豐富，總面積約8萬km2 ，島嶼岸線長約1.4萬km，是我國海洋開發(fā)的重要依托。
1 海島工程特點
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)過程中具有施工用材運輸困難成本又高、施工環(huán)境惡劣，施工作業(yè)展開空間有限等特點，均給海島建設(shè)帶來較大難度。但是海島上往往風(fēng)能、太陽能等可再生資源較為充足，因此依據(jù)不同海島自身獨立的小生態(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，能實現(xiàn)建筑建造成本和運營成本的有效減少，將是未來海島開發(fā)建設(shè)的必然趨勢。
2 海島綠色建造綜合管理方式和技術(shù)要點
2. 1 海島建設(shè)節(jié)地措施
海島上施工時，受場地狹小、自然因素作用影響嚴重、沒有陸路與大陸相連等因素，布置材料堆場時應(yīng)重點關(guān)注以下幾點:(1)不同施工用料的場地堆放應(yīng)與卸貨碼頭保證合理的運輸距離。施工需用料大的砂石料及水泥因其運輸損耗率大應(yīng)盡可能安排在卸貨碼頭附近，對于運輸損耗率小的用材如建筑鋼材可適當遠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、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堆放場地進行整平處理，并做好防排水系統(tǒng)，保證材料妥善保存;(3)項目建設(shè)過程中應(yīng)按照工序要求有計劃的提前運送各種材料，以避免在大風(fēng)、車船故障或裝卸碼頭無泊位等特殊情況下引發(fā)的材料不能及時進場，所導(dǎo)致的施工待料影響項目工期和經(jīng)濟效益的現(xiàn)象，此外材料運輸時還應(yīng)富有一定余量的考慮建材運輸與使用中損耗的數(shù)量并加入材料運送總數(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)揮運輸能力而導(dǎo)致的人為抬高成本;(4)合理選用機械設(shè)備和運輸方式，降低設(shè)備運輸安拆成本。陸地上的起重機的配置應(yīng)采用可自行行走的汽車吊或龍門吊為宜，島上港口由于作業(yè)量大則采用塔式起重機更為合適;(5)因為海島上有限的空間被施工場地占用，能夠容納和安置的工作人員就相對有限，因此施工人員數(shù)量一定要精選，施工組織設(shè)計時盡可能實行全流水施工，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)項目所需砂、碎石等常規(guī)和施工用淡水，如果均從大陸運輸，其成本非常建筑材料昂貴，而且還拖延工期，因此應(yīng)盡可能開發(fā)可以就地取材的建筑材料。
在海島建設(shè)過程中，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，但用在工程實體中的海水應(yīng)為無雜質(zhì)的清潔天然海水;(2)由于自然資源豐富，在遠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，配合從陸地上運送過來的碎石河砂為骨料;(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題是利用好海砂的要點。
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。挖掘集水池收集雨水，并且在集水池前設(shè)計濾水砂池。將過濾后的達到施工用水要求的水用在澆筑和養(yǎng)護混凝土、潤濕磚石等工序中，項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)合海島實際蓄水條件來選擇。對于有蓄水條件的海島，應(yīng)以本島內(nèi)部水源為主;對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;對于離岸較近的海島，可直接接引對岸的自來水，是最為經(jīng)濟的;對于離岸較遠的海島，自來水跨海調(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。而大部分海島具有豐富的可再生能源如風(fēng)能、太陽能等，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)不足的雙重問題。
由于污水中含有的有機質(zhì)恰巧是某些農(nóng)作物所需的營養(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、幾乎沒有運行費用，正逐漸被人們接受與利用。霧水的收集能力大小取決于當?shù)氐牡乩砦恢煤蜌夂驐l件。海島上相對海拔高的地區(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期穩(wěn)定的用電需求，因為停電情況會時常發(fā)生，因此施工承擔單位必須自備足夠的發(fā)電機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，使用期作為海島運營提供電力備用來源，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
海島建筑施工過程中產(chǎn)生的廢棄物處理是必須解決的問題。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，施工承擔單位必須預(yù)先制定好專項施工組織設(shè)計方案，實現(xiàn)建筑垃圾有效減量化、資源化、無害化的要求。施工過程中采用可循環(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)場力求做到工完場清，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。難以回收利用的有機垃圾，經(jīng)太陽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
海島建造不同于陸上項目，其特殊性決定了施工過程中要充分考慮海島本身及其周邊資源環(huán)境用來降低建造成本，施工中和日后運維中都要運用綠色建造概念，以實現(xiàn)國家未來海洋資源開發(fā)的可持續(xù)發(fā)展。
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