项目4 园林水景工程施工
【项目目标】
掌握人工湖工程施工流程及施工方法;
掌握水池工程施工流程及施工方法;掌
握溪涧工程施工流程及施工方法;
掌握瀑布工程施工流程及施工方法;
掌握喷泉工程施工流程及施工方法;
掌握驳岸工程施工流程及施工方法;
【项目说明】
水是园林中的灵魂,有了水才能使园林产生很多生气勃勃的景观。“仁者乐山,智者乐水”,寄情山水的审美理想和艺术哲理深深地影响着中国园林。水是园林空间艺术创作的一个重要园林要素,由于水具有流动性和可塑性,因此园林中对水的设计实际上是对盛水容器的设计。
水池、溪涧、河湖、瀑布、喷泉等都是园林中常见的水景设计形式,它们静中有动,寂中有声,以少胜多渲染着园林气氛。本项目共分6个任务来完成:人工湖工程施工;水池工程施工;溪涧工程施工;瀑布工程施工;喷泉工程施工;驳岸工程施工。
任务1 人工湖工程施工
知识点:了解人工湖工程的基础知识,掌握人工湖工程施工的工艺流程和验收标准。
能力点:能根据施工图进行人工湖工程施工、管理与验收。
任务描述
人工湖是人工依地势就低挖掘而成的水域,沿岸因境设景,自然天成图画,园林中常利用湖体来营造水景,应充分体现湖的水光特色。在人工湖设计中首先要注意湖岸线的水滨设计,注意湖岸线的“线形艺术”,以自然曲线为主,讲究自然流畅,开合相映;其次要注意湖体水位设计,选择合适的排水设施,如水闸、溢流孔(槽)、排水孔等;最后要注意人工湖的基址选择,应选择壤土、土质细密、土层厚实之地,不宜选择过于黏质或渗透性大的土质为湖址。如果渗透力较大,必须采取工程措施设置防漏层。
某景区为满足景观需要,拟建一处人工湖,此项工程,首先要根据图纸要求进行人工湖的湖底施工,施工过程中注意人工湖的防渗处理;要严格按照图纸的要求选择材料,在景石摆放的过程中应注意园林美学知识的应用。按照图纸要求布置进水口、排水口和溢水口,并注意水口的隐藏。希望通过学习后能掌握人工湖工程的施工流程、施工方法、施工工艺及注意事项。
任务分析
要想成功完成人工湖工程施工,就要正确分析影响人工湖施工的因素,做好人工湖施工的前准备工作,根据人工湖的特点,学会并指导人工湖工程施工。其施工步骤为:定点放线、挖槽、湖底施工、湖岸施工、收尾、试水。具体应解决好以下几个问题:
①正确认识人工湖工程施工图,准确把握设计人员的设计意图。
②能够利用人工湖工程的知识编制切实可行的人工湖工程施工组织方案。
③能够根据人工湖工程的特点,进行有效的施工现场管理、指导工作。
④做好人工湖工程的成品修整和保护工作。
⑤做好人工湖工程竣工验收的准备工作。
任务咨询
湖属于静态水体,有天然湖和人工湖之分。前者是自然的水域景观,如著名的南京玄武湖、杭州西湖、扬州的瘦西湖、武汉的东湖、广东星湖等。人工湖则是人工依地势就低挖掘而成的水域,沿岸因境设景,自然天成,如深圳仙湖、苏州金鸡湖和一些现代公园的人工大水面。湖的特点是水面宽阔而平静,具有平远开朗之感。此外,湖往往有一定的水深以利于水产养殖。湖岸线自然流畅,可以是人工驳岸或自然式护坡,并结合其他景观建设。同时,根据造景需要,还常在湖中利用人工堆土成小岛,用来划分水域空间,使水景层次更为丰富。
一、人工湖的分类
1)按结构分类
(1)简易湖 简易湖指由人工挖掘的,池底、池壁只经过简单夯实加固的自然式湖体,这种湖一般建设在地下水位较低之处(图4.1)。在施工过程中,根据图纸要求进行定点放线,按图纸的要求进行开挖,当水池的基本轮廓挖掘完成后进行池底和池壁的处理。池底施工通常采取素土夯实或3∶7灰土夯实的方法防渗,若当地土质条件为黏土,则防渗效果更为理想;湖壁的施工也采取素土夯实的办法(一般采用植物作为护坡材料),根据图纸要求的湖壁坡度进行分层夯实加固;最后根据图纸要求做好进水口、排水口和溢水口的施工。这种简易湖虽施工简便,冻胀对它的破坏较小,但池壁不够坚固,经过波浪的反复冲刷易发生局部坍塌,池底虽做夯实处理但仍会有少量水渗漏,所以要经常补水。
图4.1 简易湖
(2)硬质驳岸湖 驳岸指在园林水体边缘与陆地交界处,为稳定岸壁,保护湖岸不被冲刷或水淹所设置的构筑物。硬质驳岸湖指驳岸由石材砌筑而成的湖,中国古典园林中的水池多为石砌驳岸湖,如图4.2所示。石砌驳岸湖的施工是先根据图纸挖出水池轮廓,再根据图纸要求制作池底,一般为素土夯实或3∶7灰土夯实。驳岸采用石材砌筑,在常水位及以上部分采用自然山石材料加以装饰,来创造自然的野趣。在施工过程中要注意驳岸的墙身位置尽量不透水,施工时在墙体石缝间灌入水泥砂浆,并用水泥勾缝。但要注意,露在常水位以上的自然山石不要勾缝,以免破坏自然效果。
图4.2 某学院硬质驳岸湖
(3)混凝土湖 混凝土湖指人工湖的湖底和湖壁均由水泥浇筑,这种水池一般较小,多以规则形式出现。
2)按人工湖平面形状分类
在园林造景中建造人工湖,最重要的是做好水体平面形状的设计,人工湖的平面形状直接影响水景形象表现及其景观效果。根据曲线岸边的不同围合情况,水面可设计为多种形状,如肾形、葫芦形、兽皮形、钥匙形、菜刀形、聚合形等(图4.3)。设计这类水体形状应注意的是:水面形状宜大致与所在地块的形状保持一致,仅在具体的岸线处理给予曲折变化。设计成的水面要尽量减少对称、整齐的因素。
图4.3 自然式人工湖平面示例
二、人工湖的布置要点
根据园林的现有水体或利用低地,挖土成湖,要充分体现湖的水光特色。
①要注意湖岸线的水滨设计,注意湖岸线的“线形艺术”,以自然曲线为主,讲究自然流畅,开合相映。
②要注意湖体水位设计,选择合适的排水设施,如水闸、溢流孔(槽)、排水孔等,最好能够有一定的汇水面,或人工创造汇水面,通过自然降水(雨、雪)的汇入补充湖水。
③要注意人工湖的基址选择,应选择壤土、土质细密、土层厚实之地,不宜选择过于黏质或渗透性大的土质为湖址。如果渗透力较大,必须采取工程措施设置防漏层。
三、湖的工程设计
(1)水源选择
①蓄积天然降水(雨水或雪水);
②引天然河湖水;
③池塘本身的底部有泉;
④打井取水;
⑤引入城市用水。
以上①,②为园林中最为理想的水源,通过引入自然湖、河水或汇集的天然降水补充园林景观用水和植物养护用水,既节约资源,也节约能量。选择水源时应根据用水的需要考虑地质、卫生、经济上的要求,并充分考虑节约用水。
(2)人工湖基址对土壤的要求 人工湖平面设计完成后,要对拟挖湖所及的区域进行土壤探测,为施工技术设计做准备。
①黏土、砂质黏土、壤土,土质细密、土层深厚或渗透力小的黏土夹层是最适合挖湖的土壤类型。
②以砾石为主,黏土夹层结构密实的地段,也适宜挖湖。
③砂土、卵石等容易漏水,应尽量避免在其上挖湖。如漏水不严重,要探明下面透水层的位置深浅,采用相应的截水墙或用人工铺垫隔水层等工程措施。
④基土为淤泥或草煤层等松软层,须全部挖出。
⑤湖岸立基的土壤必须坚实。黏土虽透水性小,但在湖水到达低水位时,容易开裂,湿时又会形成松软的土层、泥浆,故单纯黏土不能作为湖的驳岸。为实际测量漏水情况,在挖湖前对拟挖湖的基础需要进行钻探,要求钻孔之间的最大距离不得超过100 m,待土质情况探明后,再决定这一区域是否适合挖湖,或施工时应采取的工程措施。
(3)水面蒸发量的测定和估算 对于较大的人工湖,湖面的蒸发量是非常大的,为了合理设计人工湖的补水量,测定湖面水分蒸发量是很有必要的。目前,我国主要采用置E-601型蒸发器测定水面的蒸发量,但其测得的数值比水体实际的蒸发量大,因此须采用折减系数,年平均蒸发折减系数一般取0.75~0.85。水量损失主要是由于风吹、蒸发、溢流、排污和渗漏等原因造成的损失。一般按循环水流量或水池容积的百分数计算(表4.1)。
表4.1 水体水量损失
(4)人工湖渗漏损失 人工湖水体渗透损失非常复杂,对于园林水体,可参考表4.2所列进行估算。
表4.2 水体渗透损失
根据湖面蒸发水的总量及渗漏水的总量可计算出湖水体积的总减少量,依此可计算最低水位;结合雨季进入湖中雨水的总量,可计算出最高水位;结合湖中给水量,可计算出常水位,这些都是进行人工期的驳岸设计必不可少的数据。
任务实施
一、施工前的准备工作
在施工前要做好详细的现场勘察,对施工范围内地上及地下的障碍物进行确认和记录,并确认处理方法。对现场的土质情况进行勘察,若池底做简易防水施工,需检验基址土质的渗水情况和地下水位的高低情况,以验证图纸中池底结构是否合理,结合实际情况制订施工计划。
(1)图纸准备 认真核对所有资料,仔细分析设计图纸,并按设计图纸确定土方量。
(2)勘察现场 根据工程图纸针对施工项目的现场条件进行全面考察,包括经济、地理、地质、气候、法律环境等情况,对工程建设项目一般应至少了解以下内容:
①施工现场是否达到规划设计材料的条件;
②施工的地理位置和地形、地貌;
③施工现场的地址、土质、地下水位、水文等情况;
④施工现场的气候条件,如气温、湿度、风力等;
⑤现场的环境,如交通、供水、供电、污水排放等;
⑥临时用地、临时设施搭建等,即工程施工过程中临时使用的工棚、堆放材料的库房以及这些设施所占地方等。
(3)考察基址渗漏状况 部分湖底的渗透性特别小,好的湖底全年水量损失占水体体积5%~10%,因此不需特别的湖底处理,适当夯实即可;一般湖底10%~20%;较差的湖底20%~40%,以此制订施工方法及工程措施。
(4)做好排水处理 湖体施工时排水尤为重要。如水位过高,施工时可用多台水泵排水,也可通过梯级排水沟排水,由于水位过高,为避免湖底受地下水的挤压而被抬高,必须特别注意地下水的排放。通常用15 cm厚的碎石层铺设整个湖底,上面再铺5~7 cm厚沙子就足够了。如果这种方法还无法解决,则必须在湖底开挖环状排水沟,并在排水沟底部铺设带孔聚氯乙烯(PVC)波纹管,四周用碎石填塞(图4.4),会取得较好的排水效果。
图4.4 PVC排水管铺设
通常基址条件较好的湖底不做特殊处理,适当夯实即可。但渗漏性较严重的必须采取工程手段。常见的措施有灰土层湖底、塑料薄膜湖底和混凝土湖底等做法。
二、基础放样及开槽
(1)基础放样 严格依据施工图纸要求进行放线,由于该人工水湖为自然式形状,所以放线时可根据图纸中所绘制的方格网进行放线。这种放线方法适用于不规则图形的放线。水平放线时,利用经纬仪和钢尺,在施工场地内把施工图的方格网测设到实地,打桩时,先沿湖池外缘15~30 cm打一圈木桩,第一根桩为基准桩,其他桩皆以此为准。基准桩即是湖体的池缘高度,打桩时要注意保护好标志桩、基准桩。
然后,将图上水池驳岸线与方格网的各个交点的位置准确地测设在现场的方格网上,并用平滑的石灰线连接各交点。桩打好后并预先准备好开挖方向及土方堆积方法。在撒石灰线的过程中,可根据自然曲线的要求进行简单调整,以达到自然、美观的效果。所放出的平滑曲线即为水池基础的施工范围。竖向放线时,根据图纸要求,利用水准仪进行竖向放线,对测设好的标高点进行打桩,并在桩上做好标高的标记。
(2)开槽 本任务中的人工湖开槽可以采取人工开槽与机械开槽相结合的方法。在开槽的过程中,注意操作范围应向外增加一定宽度的工作面,先由机械进行粗糙施工,以便快速完成绝大多数的土方挖掘任务;然后由人工对基槽内机械不便施工的位置进行挖掘,对自然式驳岸线进行细致的雕琢,并对较陡的边坡进行加固;最后对基槽底部进行平整。在机械施工过程中注意桩点的保护,以便于后期施工。所挖出的表土可先堆放在基槽外围,以便施工结束后的回填或用于种植植物。利用机械将基槽夯实坚固密实后,利用水准仪对基槽进行标高校对(校对的精确度取决于所选择的校对点的多少)。若基槽标高低于设计标高时,应用原土回填并夯实。开槽过程中如有地下水渗出,应及时排除。
三、湖底施工
湖底做法应因地制宜。大面积湖底适宜于灰土做法;较小的湖底可以用混凝土做法;铺塑料薄膜适合湖底渗漏中等的情况。图4.5所示是几种常见的湖底施工方法。
图4.5 几种简易湖底的做法
本任务的水池池底做法为素土夯实加500 mm厚3∶7灰土(石灰和土按体积比为3∶7的比例混合。若使用黏性土配制时,灰土强度比砂性土所配制的灰土强度高出1~2倍)分层夯实。石灰和土在使用前必须过筛,土的粒径不得大于15 mm,灰的粒径不得大于5 mm。把石灰和土搅拌均匀,并控制加水量,以保证灰土的最佳使用效果。将拌好的灰土均匀倒入槽内指定的地点,但不得将灰土顺槽帮流入槽内,若用人工夯筑灰土时,每层填入的灰土约25 cm厚,夯实后灰土约为15 cm厚。采用蛙式夯实机进行夯实时,每层填入的灰土厚20~25 cm。夯实是保证灰土基础质量的关键,打夯的遍数以使灰土的密实度达到规范所规定的数值为准,并确保表面无松散、起皮现象。在夯实过程中可适当洒水,以提高夯实的质量。夯打完后及时加以覆盖,防止日晒雨淋。
四、湖岸施工
本任务中湖岸的做法为混凝土墙体加湖石装饰。
(1)垫层施工 做法是在素土夯实的基础上,加100 mm厚碎石垫层。碎石材料宜质地坚硬、强度均匀,最大粒径不得大于垫层厚度的2/3。碎石应级配均匀,在填筑前应作级配试验,以保证符合技术要求。碎石垫层应分层铺筑,每层厚度一般为15~20 cm,不宜超过30 cm,并用木桩控制每层的厚度及垫层的标高。碎石铺设时应处于同一标高上,当池底深度不同时,应将基土面挖成踏步或斜坡形,搭接处应注意压实,施工顺序为先浅后深。若填筑时发现局部碎石级配不均,应将其挖出,并用符合级配要求的碎石回填。碎石垫层夯实前应适当洒水,使碎石的含水量保持在8%~12%,相邻的夯实位置应有一定的搭接,夯实次数应不少于3遍。在最后一遍夯实前应拉线找平,以便夯实后达到设计标高。
(2)混凝土墙体施工 本任务中湖岸的基础和墙体为C15混凝土整体浇筑。混凝土保证搅拌均匀,若在加有添加剂的条件下施工时(粉末状添加剂同水泥一并加入,液体状添加剂与水同时加入),应延长搅拌时间。在浇筑前,应清除模板和钢筋上的杂物、污垢,将搅拌好的混凝土浇入事先做好的模具内,每浇筑一层混凝土都应及时均匀振捣。混凝土振捣采用赶浆法,以保证上下层混凝土接茬部位结合良好,并防止漏振,确保混凝土密实。振捣上一层时应插入下层约50 mm,以消除两层之间的接槎。振捣棒移动的间距,应能保证振动器的有效覆盖范围,以振实振动部位的周边。浇筑结束后注意混凝土墙体的覆盖及浇水养护。
(3)湖石安装施工 在本任务中,石材应选择未经切割过,并显示出风化痕迹的石块,或被河流、海洋强烈冲击或侵蚀的石块,这样的石块能显示出平实、沉着的感觉。最佳的石材颜色是蓝绿色、棕褐色、红色或紫色等柔和的色调。石形应选择自然形态,无论石材的质量高低,石种必须统一,不然会使局部与整体不协调,导致总体效果不伦不类、杂乱。造石无贵贱之分,就地取材,随类赋型,最有地方特色的石材也最为可取。以自然观察之理组合山石成景,才富有自然活力。施工时必须从整体出发,这样才能使石材与环境相融洽,形成自然的和谐美。
五、收尾施工
当湖岸施工结束后,需要对湖岸墙体靠近陆地一侧的施工预留工作面进行回填,回填时可选择3∶7灰土,并分层进行夯实,确保土体不会发生渗透和坍塌现象;也可用级配砂石进行回填并夯实。完成给排水、溢水管线和设备的安装,并完成与水池相结合造景的植物和植物相关小品的施工。若池内有水生植物,需在水中放置种植器皿或在池底填入一定厚度的种植土。
六、试水
根据设计要求,对水池的给排水设备进行检验,查看其是否通畅,设备运转是否正常。检查人工湖的防水效果是否达到设计要求,有无渗水现象的发生。
任务考核
巩固训练
某校园欲建一处人工湖,人工湖湖底为素土夯实、湖岸为砌石湖岸并进行块石护坡,试建造该人工湖。
一、材料及用具
人工湖平面图及人工湖湖底、砌石驳岸施工图、块石护坡施工图、水泥、中砂、毛石、块石、水平仪、钢尺等。
二、组织实施
①将学生分成3个小组,以小组为单位进行人工湖分段施工;
②按下列施工内容完成施工任务:
湖底、驳岸、护坡。
三、训练成果
①每人交一份训练报告,并参照人工湖施工任务考核进行评分;
②根据校园人工湖设计要求,完成人工湖施工。
拓展提高
护坡工程施工
在园林中,自然山地的陡坡、土假山的边坡、园路的边坡和水池岸边的陡坡,有时为顺其自然不做驳岸,而是改用斜坡伸向水中,这就要求能就地取材,采用各种材料做成护坡。护坡主要是防止滑坡,减少水和风浪的冲刷,以保证岸坡的稳定。
一、园林护坡的类型和作用
1)块石护坡(图4.6)
图4.6 块石护坡(单位:mm)
2)园林绿地护坡
(1)草皮护坡 当岸壁坡角在自然安息角以内,地形若在1∶20~1∶5起伏,这时可以考虑用草皮护坡,即在坡面种植草皮或草丛,利用土中的草根来固土,使土坡能够保持较大的坡度而不滑坡。
(2)花坛式护坡 将园林坡地设计为倾斜的图案、文字类模纹花坛或其他花坛形式,既美化了坡地,又起到了护坡的作用。
(3)石钉护坡 在坡度较大的坡地上,用石钉均匀地钉入坡面,使坡面土壤的密实度增长,抗坍塌的能力也随之增强。
(4)预制框格护坡 一般是用预制的混凝土框格覆盖、固定在陡坡坡面,从而固定、保护了坡面;坡面上仍可种草种树。当坡面很高、坡度很大时,采用这种护坡方式比较好。因此,这种护坡最适于较高的道路边坡、水坝边坡、河堤边坡等的陡坡。
(5)截水沟护坡 为了防止地表径流直接冲刷坡面,而在坡的上端设置一条小水沟,以阻截、汇集地表水,从而保护坡面。
(6)编柳抛石护坡 采用新截取的柳条十字交叉编织。编柳空格内抛填厚200~400 mm的块石,块石下设厚10~20 cm的砾石层以利于排水和减少土壤流失。柳格平面尺寸为1 m× 1 m或0.3 m×0.3 m,厚度为30~50 cm。柳条发芽便成为较坚固的护坡设施。
近年来,随着新型材料的不断应用,用于护坡的成品材料也层出不穷,不论采用哪种形式的护坡,它们最主要的作用基本上都是通过坚固坡面表土的形式,防止或减轻地表径流对坡面的冲刷,使坡地在坡度较大的情况下也不至于坍塌,从而保护了坡地,维持了园林的地形地貌。
二、坡面构造设计与施工
各种护坡工程的坡面构造,实际上是比较简单的。它不像挡土墙那样,要考虑泥土对砌体的侧向压力。护坡设计只需要考虑的是:如何防止陡坡的滑坡和如何减轻水土流失。根据护坡做法的基本特点,下面将各种护坡方式归入植被护坡、框格护坡和截水沟护坡3种坡面构造类型,并对其设计方法给予简要的说明。
1)植被护坡的坡面设计与施工
这种护坡的坡面是采用草皮护坡、灌丛护坡或花坛护坡方式所做的坡面,这实际上都是用植被来对坡面进行保护,因此这3种护坡的坡面构造基本上是一样的。一般而言,植被护坡的坡面构造从上到下的顺序是:植被层、坡面根系表土层和底土层。各层的构造情况如下:
(1)植被层 植被层主要采用草皮护坡方式的,植被层厚15~45 cm;用花坛护坡的,植被层厚25~60 cm;用灌木丛护坡,则灌木层厚45~180 cm。植被层一般不用乔木做护坡植物,因乔木重心较高,有时可因树倒而使坡面坍塌。在设计中,最好选用须根系的植物,其护坡固土作用比较好。
(2)根系表土层 用草皮护坡与花坛护坡时,坡面保持斜面即可。若坡度太大,达到60°以上时,坡面土壤应先整细并稍稍拍实,然后在表面铺上一层护坡网,最后才撒播草种或栽种草丛、花苗。用灌木护坡,坡面则可先整理成小型阶梯状,以方便栽种树木和积蓄雨水(图4.7)。为了避免地表径流直接冲刷陡坡坡面,还应在坡顶部顺着等高线布置一条截水沟,以拦截雨水。
图4.7 植被护坡坡面的两种断面
(3)底土层 坡面的底土一般应拍打结实,但也可不作任何处理。
2)预制框格护坡的坡面设计与施工
预制框格有混凝土、塑料、铁件、金属网等材料制作的,其每一个框格单元的设计形状和规格大小都可以有许多变化。框格一般是预制生产的,在边坡施工时再装配成各种简单的图形。用锚和矮桩固定后,再往框格中填满肥沃壤土,土要填得高于框格,并稍稍拍实,以免下雨时流水渗入框格下面,冲刷走框底泥土,使框格悬空。以下是预制混凝土框格的参考形状及规格尺寸举例,如图4.8所示。
图4.8 预制框格护坡
三、护坡的截水沟设计与施工
图4.9 截水沟构造图
截水沟一般设在坡顶,与等高线平行。沟宽20~45 cm,深20~30 cm,用砖砌成。沟底、沟内壁用1∶2水泥砂浆抹面。为了不破坏坡面的美观,可将截水沟设计为盲沟,即在截水沟内填满砾石,砾石层上面覆土种草。从外表看不出坡顶有截水沟,但雨水流到沟边就会下渗,然后从截水沟的两端排出坡外(图4.9)。
园林护坡既是一种土方工程,又是一种绿化工程;在实际的工程建设中,这两方面的工作是紧密联系在一起的。在进行设计之前,应当仔细踏勘坡地现场,核实地形图资料与现状情况,针对不同的矛盾提出不同的工程技术措施。特别是对于坡面绿化工程,要认真调查坡面的朝向、土壤情况、水源供应情况等条件,为科学地选择植物和确定配植方式,以及制订绿化施工方法,做好技术上的准备。
任务2 水池工程施工
知识点:了解水池工程的基础知识,掌握水池施工的工艺流程和验收标准。
能力点:能根据施工图进行园林水池工程的施工、管理与验收。
任务描述
水池在园林中的用途很广泛,可用作广场中心、道路尽端以及与亭、廊、花架等各种建筑小品组合形成富于变化的各种景观效果。常见的喷水池、观鱼池、海兽池及水生植物种植池等都属于这种水体类型。水池平面形状和规模主要取决于园林总体规划以及详细规划中的观赏与功能要求,水景中水池的形态种类众多,深浅和材料也各不相同。
某校要在教学楼前建一观鱼水池,请按观鱼水池的设计要求完成施工。希望通过学习后能够熟读水池工程施工图纸,掌握水池施工的流程及施工注意事项,掌握水池施工工艺,能够指导施工人员完成水池工程施工。
任务分析
园林上人工水池从结构上可以分为刚性结构水池、柔性结构水池、临时简易水池3种,具体可根据功能的需要适当选用。而此项工程是刚性结构水池,首先根据图纸要求进行水池的池底施工;其次完成池壁施工,施工时要注意防渗施工;然后做好压顶及装饰施工;最后通过试水等检验工程质量。具体应解决好以下几个问题:
①正确认识水池工程施工图,准确把握设计人员的设计意图。
②能够利用水池工程的知识编制切实可行的水池工程施工组织方案。
③能够根据水池的施工特点,进行有效的施工现场管理、指导工作。
④做好水池工程的成品修整和保护工作。
⑤做好水池工程竣工验收的准备工作。
任务咨询
同湖一样,水池也属静态水体,园林中常见的是人工水池,其形式也多种多样。它与人工湖有较大的不同,多取人工水源,并包括池底、池壁、进出水等系列管线设施。一般而言,人工池的面积较小,水较浅,以观赏为主。水池在园林中的用途很广泛,可用于广场中心、道路尽端以及亭、廊、花架等各种建筑小品组合形成富于变化的各种景观效果。
一、水池的分类
(1)刚性结构水池 刚性结构水池也称钢筋混凝土水池(图4.10、图4.11),特点是池底池壁均配钢筋,寿命长、防漏性好,适用于大部分水池。
图4.10 钢性水池(单位:mm)
图4.11 喷泉水池结构(单位:mm)
(2)柔性结构水池 近几年,随着建筑材料的不断革新,出现了各种各样的柔性衬垫薄膜材料,改变了以往只靠加厚混凝土和加粗加密钢筋网防水的做法。例如,北方地区水池的渗透冻害,开始选用柔性不渗水材料做防水层(图4.12)。其特点是寿命长,施工方便且自重轻,不漏水,特别适用于小型水池和屋顶花园水池。目前,在水池工程中常用的柔性材料有玻璃布沥青席、三元乙丙橡胶(EPDM)薄膜、聚氯乙烯(PVC)衬垫薄膜、膨润土防水毯等。
图4.12 玻璃布沥青席水池
(3)临时简易水池 此类水池结构简单,安装方便,使用完毕后能随时拆除,甚至还能反复利用。一般适用于节日、庆典、小型展览等水池的施工。
临时水池的结构形式不一。对于铺设在硬质地面上的水池,一般可采用角钢焊接、红砖砌筑或用泡沫塑料制成池壁,再用吹塑纸、塑料布等分层将池底和池壁铺垫,并将塑料布反卷包住池壁外侧,用素土或其他重物固定。内侧池壁可用树桩做成驳岸,或用盆花遮挡,池底可视需要再铺设砂石或点缀少量卵石;另一种可用挖水池基坑的方法建造,先按设计要求挖好基坑并夯实,再铺上塑料布,塑料布应至少留15 cm在池缘,并用天然石块压紧,池周按设计要求种上草坪或铺上苔藓,一个临时水池便可完成。
二、水池设计
水池设计包括平面设计、立面设计、剖面结构设计、管线设计等。
(1)平面设计 水池的平面设计显示水池在地面以上的平面位置和尺寸。水池平面可以标注各部分的高程,标注进水口、溢水口、泄水口、喷头、集水坑、种植池等的平面位置以及所取剖面的位置等内容。
(2)立面设计 水池的立面设计反映主要朝向立面的高度及变化,水池的深度一般根据水池的景观要求和功能要求而定。水池池壁顶面与周围的环境要有合适的高程关系,一般以最大限度地满足游人的亲水性要求为原则。池壁顶除了使用天然材料,表现其天然特性外,还可用规整的形式,加工成平顶或挑伸,或中间折拱或曲拱,或向水池一面倾斜等多种形式。
(3)剖面结构设计 水池的剖面设计应从地基至池壁顶注明各层的材料和施工要求。剖面应有足够的代表性。如一个剖面不足以反映时可增加剖面。
(4)管线设计 水池中的基本管线包括给水管、补水管、泄水管、溢水管等(图4.13)。有时给水与补水管道使用同一根管子。给水管、补水管和泄水管为可控制的管道,以便更有效地控制水的进出。溢水管为自由管道,不加闸阀等控制设备以保证其畅通。对于循环用水的溪流、跌水、瀑布等还包括循环水的管道。对配有喷泉、水下灯光的水池还存在供电系统设计问题。
图4.13 水池管线布置示意图
水池设置溢水管,以维持一定的水位和进行表面排污,保持水面清洁。溢水口应设格栅或格网,以防止较大漂浮物堵塞管道。
水池应设泄水口,以便于清扫、检修和防止停用时水质腐败或结冰,池底都应有不小于1%的坡度,坡向泄水口或集水坑。水池一般采用重力泄水,也可利用水泵的吸水口兼作泄水。
三、水池的基本结构
园林中常用的刚性结构水池的基本结构主要由压顶、池壁、池底、防水层、基础、施工缝和变形缝等组成。
(1)压顶 压顶属池壁顶端装饰部位,作用是保护池壁,防止污水泥沙流入池内。下沉式水池压顶至少要高出地面5~10 cm,且压顶距水池常水位为200~300 mm。其材料一般采用花岗岩等石材或混凝土,厚10~15 cm。常见的压顶形式有两种(图4.14),一种是有沿口的压顶,它可以减少水花向上溅溢,并能使波动的水面快速平静下来,形成镜面倒影;另一种为无沿口的压顶,会使浪花四溅,有强烈的动感。
图4.14 水池池壁压顶形式
(2)池壁 池壁是水池竖向部分,承受池水的水平压力。一般采用混凝土、钢筋混凝土或砖块(图4.15、图4.16)。钢筋混凝土池壁厚度一般不超过300 mm,常用150~200 mm,宜配直径8 mm、12 mm钢筋,中心距200 mm,C20混凝土现浇。同时,为加强防渗效果,混凝土中需加入适量防水粉,一般占混凝土的3%~5%,过多会降低混凝土的强度。
图4.15 砖砌喷水池与块石喷水池结构
图4.16 钢筋混凝土池壁结构(单位:mm)
(3)池底 池底直接承受水的竖向压力,要求坚固耐久。多用现浇钢筋混凝土池底,厚度应大于20 cm,如果水池容积大,需配双层双向钢筋网。池底设计需有一个排水坡度,一般不小于1%,坡向向泄水口(图4.17)。
(4)防水层 水池工程中,好的防水层是保持水池质量的关键。目前,水池防水材料种类较多,有防水卷材、防水涂料、防水嵌缝油膏等。一般水池用普通防水材料即可,钢筋混凝土水池防水层可以采用抹5层防水砂浆做法,层厚30~40 mm。还可用防水涂料,如沥青、聚氨酯、聚苯酯等。
图4.17 钢筋混凝土水池结构(单位:mm)
(5)基础 基础是水池的承重部分,一般由灰土或砾石三合土组成,要求较高的水池可用级配碎石。一般灰土层厚15~30 cm,C10混凝土层厚10~15 cm。
(6)施工缝 水池池底与池壁混凝土一般分开浇筑,为使池底与池壁紧密连接,池底与池壁连接处的施工缝可设置在基础上方20 cm处。施工缝可留成台阶形,也可加金属止水片或遇水膨胀胶带。
(7)变形缝(沉降缝) 长度在25 m以上水池要设变形缝,以缓解局部受力。变形缝间距不大于20 cm,要求从池壁到池底结构完全断开,用止水带或浇灌沥青做防水处理。
四、柔性结构水池施工
近几年,随着新建筑材料的出现,水池的结构出现了柔性结构。实际上水池若是一味靠加厚混凝土和加粗加密钢筋网是无济于事的,这只会导致工程造价的增加,尤其对北方水池的冻害渗漏,不如用柔性不渗水的材料做水池夹层为好。目前在工程实践中使用的有玻璃布沥青席水池、三元乙丙橡胶(EPDM)薄膜水池、再生橡胶薄膜水池、油毛毡防水层(二毡三油)水池等。
(1)玻璃布沥青席水池 这种水池(图4.12)施工前应先准备好沥青席。方法是以沥青0号∶3号=2∶1调配好,按调配好的沥青30%、石灰石矿粉70%的配比,且分别加热至于100℃,再将矿粉加入沥青锅拌匀,把准备好的玻璃纤维布(孔目8 mm×8 mm或者10 mm×10 mm)放入锅内蘸匀后慢慢拉出,确保黏结在布上的沥青层厚度为2~3 mm,拉出后立即洒滑石粉,并用机械碾压密实,每块席长40 m左右。
施工时,先将水池土基夯实,铺300 mm厚3∶7灰土保护层,再将沥青席铺在灰土层上,搭接长5~100 mm,同时用火焰喷灯焊牢,端部用大块石压紧,随即铺小碎石一层。最后在表层散铺150~200 mm厚卵石一层即可。
(2)三元乙丙橡胶(EPDM)薄膜水池(图4.18) EPDM薄膜类似于丁基橡胶,是一种黑色柔性橡胶膜,厚度为3~5 mm,能经受温度-40~80℃,扯断强度>7.35 N/mm2,使用寿命可达50年,施工方便,自重轻,不漏水,特别适用于大型展览用临时水池和屋顶花园用水池。建造EPDM薄膜水池,要注意衬垫薄膜与池底之间必须铺设一层保护垫层,材料可以是细砂(厚度>5 cm)、废报纸、旧地毯或合成纤维。薄膜的需要量可视水池面积而定,不过要注意薄膜的宽度必须包括池沿,并保持在30 cm以上。铺设时,先在池底混凝土基层上均匀地铺一层5 cm厚的沙子,并洒水使沙子湿润,然后在整个池中铺上保护材料,之后就可铺EPDM衬垫薄膜了,注意薄膜四周至少多出池边15 cm。如是屋顶花园水池或临时性水池,可直接在池底铺沙子和保护层,再铺EPDM即可。
图4.18 三元乙丙橡胶(EPDM)薄膜水池结构
任务实施
一、施工前的准备工作
(1)资料确认 施工前要认真阅读图纸,熟悉水池设计图的结构和喷泉系统的特点,认真阅读施工说明书的内容,对工程做全面、细致的了解,解决相关疑问。
(2)现场准备工作 在施工前要做好详细的现场勘察,对施工范围内地上及地下的障碍物进行确认和记录,并确认处理方法。
(3)施工人员、工具、材料的准备 对施工人员进行喷泉水池施工基本技能的培训,组织学习与喷泉水池施工相关的技术要求和施工标准。工具准备齐全,选择符合要求的施工材料,并提供样品给甲方或监理人员进行检验,检验合格后按要求的数量进行购买。
二、基础放样及开槽
(1)基础放样 严格依据施工图纸的要求进行放线,由于该工程喷泉水池为规则几何形状,所以采用精度较高的放线方法。平面放线时,在现场找到放线基准点,以便确定水池的准确位置,利用经纬仪和钢卷尺测设平面控制点,测设好的点的位置上要打上木桩做好标记,并用线绳或石灰做好桩之间的连接。平面放线结束,根据图4.15利用水准仪进行竖向放线,放线前先设定水池喷泉周围硬化地面的标高为±0.000,对测设好的标高点进行打桩,并在桩上做好施工标高标记。
(2)开槽 本任务中喷泉水池的基础占地面积较小,可以采取人工开槽的方法进行施工。在开槽的过程中注意操作范围应向外增加30 cm的工作面,以便于施工。挖掘过程中由中间向四周进行,同时注意基槽四周边坡的修整和坡度控制,防止土方的塌落。挖出的表土可先堆放在基槽外围,以便施工结束后的回填。挖槽的深度不宜一次性挖掘至放线深度,当挖至距设计标高还有2~3 cm时即可停止,因为此时槽内土壤已经松动,在夯实的过程中槽底标高还会下降一定的距离。若一次性挖掘到要求的深度会导致夯实后的槽底标高低于设计标高,导致人力和财力的浪费。夯实过程应按从周边向中心的顺序反复进行,夯实至槽内地面无明显震动时方可停止,结束后注意基槽的清理和保护。本任务中有一些给水及循环管线埋置在水池下,所以要进行预埋。施工结束后,应由专门人员对基槽的尺寸、深度和夯实质量进行检验,以保证工程质量。
三、基础施工
施工前先对基槽进行清理。严格按配比的要求将石子、沙子、水泥和水进行混合,并搅拌均匀。填筑时,垫层的占地面积应略大于水池面积,当混凝土浇入后,及时用插入式振捣器进行快插慢拔地搅拌,插点应均匀排列,逐点进行,振捣密实,不得遗漏,防止空隙的出现和气泡的存在。浇筑完成后,注意检查混凝土表面的平整度及是否达到垫层的设计标高。在垫层施工结束后的12 h内,对其加以覆盖和浇水养护,养护期一般不少于7个昼夜。养护期内严禁任何人员踩踏;若发生降雨,应用塑料布覆盖垫层表面,并在基槽边缘挖排水槽以便排除槽内积水。
四、池底及池壁的施工
该任务水池池底及池壁内壁为现浇钢筋混凝土,池壁外壁为砖砌墙体。按图纸要求的尺寸,具体施工如下:
(1)池底施工
①混凝土垫层浇完隔1~2 d(应视施工时的温度而定),在垫层面测量确定底板中心,然后根据设计尺寸进行放线,定出柱基以及底板的边线,画出钢筋布线,依线绑扎钢筋,接着安装柱基和底板外围的模板。
②在绑扎钢筋时,应详细检查钢筋的直径、间距、位置、搭接长度、上下层钢筋的间距、保护层及埋件的位置和数量,看其是否符合设计要求。
③底板应一次连续浇完,不留施工缝。施工间歇时间不得超过混凝土的初凝时间。
④此任务池底与池壁均为现浇混凝土,底板与池壁连接处的施工缝可留在基础上口20 cm处。
(2)池壁施工 此任务水池采用垂直形池壁,垂直形的优点是池水降落之后,不至于在池壁淤积泥土,从而使低等水生植物无从寄生,同时易于保持水面洁净。
做水泥池壁,尤其是矩形钢筋混凝土池壁时,应先做模板以固定之。目前有无撑及有撑支模两种方法。有撑支模为常用的方法,此任务采用有撑支模法。外砖墙砌筑完成后,内模可在钢筋绑扎完毕后一次立好。浇捣混凝土时操作人员可进入模内振捣,并应用串筒将混凝土灌入,分层浇捣。矩形池壁拆模后,应将外露的止水螺栓头割去。池壁施工要点:
①水池施工时所用的水泥标号不宜低于425号,水泥品种应优先选用普通硅酸盐水泥,不宜采用火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。所用石子的最大粒径不宜大于40 mm,吸水率不大于1.5%。
②池壁混凝土每立方米水泥用量不少于320 kg,含砂率宜为35%~40%,灰砂比为(1∶2)~(1∶2.5),水灰比不大于0.6。
③固定模板用的铁丝和螺栓不宜直接穿过池壁。当螺栓或套管必须穿过池壁时,应采取止水措施。常见的止水措施有:
a.螺栓上加焊止水环;
b.套管上加焊止水环;
c.螺栓加堵头。
④在池壁混凝土浇筑前,应先将施工缝处的混凝土表面凿毛,清除浮粒和杂物,用水冲洗干净,保持湿润。再铺上一层厚20~25 mm的水泥砂浆。水泥砂浆所用材料的灰砂比应与混凝土材料的灰砂比相同。
⑤浇筑池壁混凝土时,应连续施工,一次浇筑完毕,不留施工缝。
⑥池壁有密集管群穿过、预埋件或钢筋稠密处浇筑混凝土有困难时,可采用相同抗渗等级的细石混凝土浇筑。
⑦池壁上有预埋大管径的套管或面积较大的金属板时,应在其底部开设浇筑振捣孔,以利排气、浇筑和振捣。
⑧池壁混凝土结合,应立即进行养护,并充分保持湿润,养护时间不得少于14昼夜。拆摸时池壁表面温度与周围气温的温差不得超过15℃。
(3)工程质量要求
①砖壁砌筑必须做到横圆竖直,灰浆饱满。不得留踏步式或马牙槎。
②钢筋混凝土壁板和壁槽灌缝之前,必须将模板内杂物清除干净,用水将模板湿润。
③池壁模板不论采用无支撑法还是有支撑法,都必须将模板紧固好,防止混凝土浇筑时,模板发生变形。
④为加强水池防水效果,防渗混凝土可掺用素磺酸钙减水剂,掺用减水剂配制的混凝土,耐油、抗渗性好,而且节约水泥。
⑤在底板、池壁上要设有伸缩缝。底板与池壁连接处的施工缝可留在基础上20 cm处。施工缝可留成台阶形、凹槽形,加金属止水片或遇水膨胀橡胶带。
⑥水池混凝土强度的好坏,养护是重要的一环。底板浇筑完后,在施工池壁时,应注意养护,保持湿润。池壁混凝土浇筑完后,在气温较高或干燥情况下,过早拆模会引起混凝土收缩产生裂缝。因此,应继续浇水养护,底板、池壁和池壁灌缝的混凝土的养护期应不少于14 d。
五、防水施工
本任务中防水处理的方法是铺设SBS防水卷材,这是在水景施工过程中常用的一种防水做法。注意水池的池底和池壁都应进行防水处理。
SBS防水卷材是采用SBS改性沥青浸渍和涂盖胎基,两面涂以弹性体或塑料体沥青涂盖层,上面涂以细砂或覆盖聚乙烯膜所制成的防水卷材,具有良好的防水性能和抗老化性能,并具有高温不流淌,低温不脆裂,施工简便、无污染,使用寿命长的特点。SBS防水卷材尤其适用于寒冷地区、结构变形频繁地区的防水施工。
任务中铺设SBS防水卷材的施工工艺流程如下:
(1)基层清理 施工前对验收合格的混凝土表面进行清理,最好用湿布擦拭干净。
(2)涂刷基层处理剂 在需要做防水的部位,表面满刷一道用汽油稀释的氯丁橡胶沥青胶粘剂,涂刷过程应仔细,不要有遗漏,涂刷过程应由一侧开始,以防止涂刷后的处理剂被施工人员践踏。
(3)铺贴附加层 在水池内的预埋竖管的管根、阴阳角部位加铺一层SBS改性沥青防水卷材,按规范及设计要求将卷材裁成相应的形状进行铺贴。
(4)铺贴卷材 铺贴前,将SBS改性沥青防水卷材按铺贴长度进行裁剪并卷好备用,操作时将φ30的管穿入卷材的卷心,卷材端头对齐起铺点,点燃汽油喷灯或专用火焰喷枪加热基层与卷材交接处,喷枪距加热面保持30 cm左右的距离,往返喷烤、观察,当卷材的沥青刚刚熔化时,手扶管心两端向前缓缓滚动铺设。要求用力均匀、不窝气,铺设压边宽度应掌握好,长边搭接宽度为8 cm,短边搭接宽度为10 cm。铺设过程中尽可能保证熔化的沥青上不粘有灰尘和杂质,以保证粘贴的牢固性。
(5)热熔封边 卷材搭接缝处用喷枪加热,压合至边缘挤出沥青粘牢。卷材末端收头用沥青嵌缝膏嵌固填实。
(6)保护层施工 表面做水泥砂浆或细石混凝土保护层;池壁防水层施工完毕,应及时撒石碴,之后抹水泥砂浆保护层。
六、面层施工
面层施工在混凝土及砖结构的池塘施工中是一道十分重要的工序。它使池面平滑,有利水池使用安全。如果池壁表面粗糙,也不便于池塘处理。本任务池壁为钢筋混凝土结构,施工时应注意以下要点:
①抹灰前将池内壁表面凿毛,不平处铲平,并用水冲洗干净。
②抹灰时可在混凝土墙面上刷一遍薄的纯水泥浆,以增加黏结力。
③应采用325号普通水泥配制水泥砂浆,配合比1∶2必须称量准确,可掺适量防水粉,拌和要均匀。
④底层灰不宜太厚,一般在5~10 mm。第二层将墙面找平,厚度为5~12 mm。第三层面层进行压光,厚度为2~3 mm。
⑤砖壁与钢筋混凝土底板结合处,要特别注意操作,加强转角抹灰厚度,使呈圆角,防止渗漏。
七、收尾及试水
在收尾施工过程中尤其要注意细节的处理。管线与水池的衔接部位仍有空隙存在,对这些部位需要先进行混凝土填充,然后进行防水施工和面层的处理。
在收尾工程结束后进行试水验收。试水的主要目的是检验结构安全度,检查施工质量。首先在水池内注入一定量的水,并做好水位线的标记,24 h后检查标记线的位置,看水池内的水有无明显减少,以此检验防水施工的质量。在注水的过程中注意观察给、排水管线的接缝处是否有漏水现象,若发现水池有漏水现象,需准确查找漏水部位,并重新进行防水施工。
任务考核
巩固训练
某单位办公楼前欲建一处水池,水池平面图、剖面图如图4.21所示,试建造该水池。
一、材料及用具
水池平面图、水池剖面图、花岗石、混凝土、水泥、中砂、毛石、块石、防渗材料、水平仪、钢卷尺、铁锹、镐、夯实机、模板等。
二、组织实施
①将学生分成两个小组,以小组为单位进行分段施工;
②按池底、池壁施工内容完成施工任务。
三、训练成果
①每人交一份训练报告,并参照水池施工任务考核进行评分;
②根据水池设计要求,完成水池施工。
拓展提高
水生植物池设计
在园林湖池边缘低洼处、园路转弯处、游息草坪上或空间比较小的庭院内,适宜设置水生植物池。水生池能有自然的野趣、鲜活的生趣和小巧水灵的情趣,为园林环境带来新鲜景象。水生植物池也有规则式和自然式两种设计形式。
一、规则式水生植物池设计
规则式水生植物池是用砖砌成或用钢筋混凝土做成池壁和池底,水生植物池与一般规则式水池量不同的是池底的设计。前者常设计为台阶状池底,而后者一般为平底。为满足不同水生植物对池内水深的需要,水池池底要设计成不同标高的梯台形,而且梯台的顶面一般还应设计为槽状,以便填进泥土作为水生植物的栽种基质。
在栽植水生植物的过程中,要注意将栽入池底槽中或盆栽的水生植物固定好,根窠部分要全埋入泥中,避免浮起来。因泥土表面还应浅浅地盖上一层小石子,把表土压住,这样有利于保持池水清洁。
小面积的水生植物池,其水深不宜太浅。如果水太浅,则池水的水量太少,在夏季强烈阳光长期曝晒下,水温将会太高。当水温超过40℃时,植物便可能枯死。
二、自然式水生植物池设计
自然式水生植物池并不砌筑池壁和池底,是就地挖土做成池塘。开辟自然式水生植物池,宜选地势低洼阴湿之处。首先挖地深80~100 cm,将水体平面挖成自然的池塘形状,将池底挖成几种不同高度的台地状。然后夯实池底,布置一条排水管引出到池外,管口必须设置滤网,池子使用后,可以通过排水管排除太多的水,对水深有所控制。
排水和布置好后,铺上一层砾石或卵石,厚7 cm左右。在砾石层之上,铺粗砂厚5 cm。最后在粗砂垫层上平铺肥沃泥土,厚度20~30 cm。泥土可用一般腐殖土或泥炭土与菜园土混合而成,要呈酸性反应。在池边,如果配置一些自然山石,半埋于土中,可以使水景景观显得更有野趣。
水生植物池所栽种的湿生、水生植物通常有:菖蒲、石菖蒲、香蒲、芦苇、芒、慈茹、荸荠、水田芥、半夏、三白草、苦荞麦、萍蓬草、小毛毡苔、莲花、睡莲,等等。
三、休闲泳池设计
休闲泳池除了要满足游泳、纳凉的要求之外,还要整洁、美观、具有一定观赏性。布置泳池的位置应当在阳光充足、平坦、排水良好的地方。休闲泳池的平面设计形状不像一般运动游泳池那样多呈25~50 m的长方形,而可以设计成多种规则形和或不规则形,其面积可为300~1 000 m2。在休闲泳池的平面形状中,不要设计有内向的直角与锐角的转折点。如果一定要有这样的转角,也必须把角设计为圆角,不能保留尖锐的棱角,以保证游泳的安全。供休闲娱乐的泳池,其设计水深一般为1.5 m,也可将水深设计为一头深一头浅。泳池的池底、池壁可用钢筋混凝土砌筑,其表面要用防水砂浆抹面。池壁及其岸顶的表面,一般可用浅色的防滑釉面砖贴面装饰。泳池至少要有一段岸边设计为宽岸,宽度在2.5 m以上,地面用防滑釉面砖或马赛克铺装,还可再铺垫一层人造草皮。铺装的宽岸上可设一些遮阳伞,伞下放置躺椅,供游泳者休息用。
任务3 溪涧工程施工
知识点:了解溪涧工程施工的基础知识,掌握溪涧施工的工艺流程和验收标准。
能力点:能根据施工图进行溪涧工程的施工、管理与验收。
任务描述
园林的溪流中,为尽量展示溪流、小河流的自然风格,常设置各种主景石,如隔水石(铺设在水下,以提高水位线)、切水石或破浪石(设置在溪流中,使水产生分流的石头)、河床石(设置在水面下,用于观赏的石头)、垫脚石(支撑大石头的石头)、横卧石(压缩溪流宽度,因此形成隘口、海峡的石头)等。在天然形成的溪流中设置主景石,可更加突出其自然魅力。
某小区要建一人工溪涧,根据平面放样图及施工图来完成溪涧施工。开槽时注意溪涧上、下游设计标高的要求,严格按照图纸要求选择材料,并注意驳岸的结构及防渗施工,在卵石铺制和河道内景石摆放的过程中注意美观实用。希望通过学习后能明确溪涧的分类及特点,熟读溪涧工程施工图纸,掌握溪涧施工流程及工艺特点。
任务分析
水景设计中的溪流形式多种多样,其形态可根据水量、流速、水深、水宽、建材以及沟渠等自身的形式而进行不同的创作设计。施工步骤为:溪槽放线和溪槽挖掘、溪底施工、溪壁施工、管线安装、收尾及试水。具体应解决好以下几个问题:
(1)正确认识溪涧工程施工图,准确把握设计人员的设计意图。
(2)能够利用溪涧施工的知识编制切实可行的溪涧工程施工组织方案。
(3)能够根据溪涧工程的特点,进行有效的施工现场管理、指导工作。
(4)做好溪涧工程的成品修整和保护工作。
(5)做好溪涧工程竣工验收的准备工作。
任务咨询
现代园林中的溪涧是自然界溪涧的艺术再现,是连续的带状动态水体。清溪浅而宽,轻松愉快,柔和如意。如将清溪加深变窄,则成为“涧”,涧水量充沛,水流急湍,扣人心弦。目前园林中以小溪应用更为广泛。
一、溪涧的一般形式
如图4.19所示为溪涧的一般形式。从图中可看出小溪的一些基本特点:溪涧讲究分合、收放、曲折。多为曲折狭长的带状水面,有强烈的宽窄对比,溪中常分布汀步、小桥、滩地、点石等,并有随流水走向若隐若现的小路。溪涧一般多设计于瀑布与湖池之间。溪涧设计讲究师法自然,平面上蜿蜒曲折,立面上有缓有陡,富于节奏感。
布置溪涧最好选择有一定坡度的基址,依流势而设计,急流处为3%左右,缓流处为0.5%~1%。普通的溪涧,其坡势多为0.5%左右。溪涧宽度1~2 m,水深5~10 cm。而大型溪涧其长约1 km,宽2~4 m,水深30~50 cm,河床坡度却为0.05%,相当平缓。其平均流量为0.5 m3/s,流速为0.2 m/s。一般溪涧的坡势应根据建设用地的地势及排水条件等决定。
图4.19 小溪平面示意图
二、溪涧设计
1)溪涧结构设计
(1)护坡结构 卵石护坡和自然山石、草坪护坡溪涧结构图如图4.20、图4.21所示。
图4.20 卵石护坡小溪结构图(单位:mm)
图4.21 自然山石草坪护坡小溪结构图(单位:mm)
(2)溪涧结构 图4.22、图4.23为溪涧的横、纵剖面图。
图4.22 溪涧横剖面图(单位:mm)
2)溪涧设计要点
①明确溪涧的功能,如观赏、嬉水、养殖昆虫与植物等。依照功能进行溪涧水底、防护堤细部、水量、水质、流速设计调整。
②对游人可能涉入的溪涧,其水深应设计在30 cm以下,以防儿童溺水。同时,水底应作防滑处理。另外,对不仅用于儿童嬉水、还可游泳的溪涧,应安装过滤装置(一般可将瀑布、溪涧、水池的循环、过滤装置集中设置)。
③为使庭园更显开阔,可适当加大自然式溪涧的宽度,增加曲折,甚至可以采取夸张设计。
④对溪底,可选用大卵石、砾石、水洗砾石、瓷砖、石料等铺砌处理,以美化景观。大卵石、砾石溪底尽管不便清扫,但如适当加入砂石、种植苔藻,会更展现其自然风格,也可减少清扫次数。
⑤栽种菖蒲、芦苇等水生植物处的水势会有所减弱,应设置尖桩压实植土。
⑥水底与防护堤都应设防水层,防止溪涧渗漏。
图4.23 溪涧纵剖面图(单位:mm)
任务实施
一、施工前的准备工作
(1)资料确认 溪涧是蜿蜒曲折、高差逐渐变化的连续带状水体。根据此特点,在施工之前要认真阅读图纸,详细了解本任务中溪涧的走向、水面宽度、高差变化等特点,为后期施工打下良好的基础。
(2)现场勘察 在施工前要做详细的现场勘察。认真勘察溪涧沿途的地貌特征、地质特点、原地形标高等项目,为制作施工计划和施工方案做好第一手资料准备。
(3)施工人员、工具、材料的准备 在溪涧施工前,对施工人员进行溪涧施工特点、相关施工工艺的培训,并由专人对其进行技术交底和任务分配,以保证施工的质量和效率。根据施工组织方案的要求,准备相关施工工具,保证施工工具在施工前进场。按图纸要求采购溪涧施工的相关材料,先将所选材料样品报送甲方或监理,待验收合格后方可采购。
二、溪槽放线和溪槽挖掘
(1)溪槽放线 由溪涧图纸(图4.22、图4.23)可见,溪涧蜿蜒曲折、时宽时窄,所以放线时为保证精确度可采用方格网法。操作步骤为:将图纸上的方格网按要求测放在施工场地内,用石灰粉、黄沙等在地面上勾画出溪涧的轮廓,同时注意给水管线的走向,在溪涧的转弯点和宽窄变化较多处应加密桩点,以确保曲线位置的准确。溪涧的河床标高有连续的变化,所以在进行竖向放线时,各桩点所在位置的设计高程要清晰地标注在木桩上;若遇变坡点要做特殊标记,以提醒施工人员注意。
(2)溪槽挖掘 溪槽按设计要求挖掘,最好选择人工挖掘的方法。溪槽的开挖要保证有足够的宽度和深度,以便安装装饰用石。在挖掘过程中注意木桩上标记的设计标高,开槽时挖出的表土可作为溪涧两侧的种植土使用。若溪涧较长可采取分段同时施工的方法,并在施工过程中注意相邻的施工段在槽底标高和槽宽方面的衔接。溪槽夯实结束后,应对槽底进行细致的检查,对于不符合标高要求的部位进行人工修整。
三、溪底施工
如图4.12所示,在素土夯实的基槽上,用6%水泥石粉做100 mm厚垫层,垫层制作过程中应保证垫层的均匀度,夯实后应对垫层标高进行检查,以符合设计标高要求。水泥石粉垫层之上做100 mm厚C25钢筋混凝土垫层,溪底配筋严格按施工要求制作,混凝土按要求比例混合并搅拌均匀,浇筑前应提交样品送检,检验合格后方可浇筑。混凝土制作过程中随做随压平、打光,为后期防水施工做准各,并检查标高是否符合要求。
溪底面层鹅卵石的施工工艺流程为:在基层上先刷洗(1∶0.4)~(1∶0.5)的素水泥浆结合层,一边刷一边抹找平层,其上抹20 mm厚的1∶3干硬性水泥浆,并用铁抹子搓平,再把鹅卵石铺嵌在上面,用木抹子压实、压平后撒上干水泥,用喷雾器进行喷水洗刷,保持接缝平直、宽窄均匀、颜色一致。施工后第二天应采用保护膜盖上并充分浇水保养。嵌卵石时要注意卵石之间应紧密,不要留过大的间隙,以保证最佳的效果。
当用防水卷材做防水层时,应注意所铺防水卷材的宽度应略宽于溪涧的垫层,并用石块压紧,以防止漏水。若溪涧进行分段施工时,应在相邻两端衔接的位置处做搭接处理,注意每层都要搭接,尤其是防水层。
四、溪壁施工
溪壁为毛石砌体,在施工过程中要注意溪壁的防水处理,材料与溪底相同即可,施工时保证溪底与溪壁的防水层有一定的搭接。在毛石砌体的表面用20 mm厚的1∶3水泥砂浆粘贴湖石作为装饰,粘贴前应先对湖石进行预摆,以选择最佳的石材摆放角度及最佳的摆放位置,湖石安装时注意水泥砂浆尽可能地不暴露在外。如果溪涧的环境开朗,水面宽且水浅,可用平整的草坪做护坡,并沿驳岸线点缀卵石封边,以起到驳岸的作用。
五、管线安装
溪涧的出水口及管线应进行隐藏,对于提前预埋的管线应注意质量的严格检验,并埋藏于相应的位置和恰当的深度。后期安装的管线和设备要遵循有关施工规程,管线安装后要进行密封,并注意防水施工时不要有遗漏。
六、收尾及试水
溪涧主体施工结束后,根据图纸要求对施工现场进行整理,尤其是溪壁位置放置的湖石或卵石尽可能自然,并做好配景植物的种植。根据现场情况可在河床上放置卵石,以使水面产生轻柔的涟漪,更富于自然情趣。根据设计要求,对水池的给排水设备检验,查看其是否通畅,电气设备是否正常。检查水池的防水效果是否达到设计要求,有无渗水现象的发生。
任务考核
巩固训练
某公园桥下欲建一条小溪,请根据小溪剖面施工图,试完成该小溪的施工任务。
一、材料及用具
小溪剖面图、水泥、中砂、毛石、块石、防渗材料、钢卷尺等。
二、组织实施
①将学生分成3个小组,以小组为单位进行小溪分段施工;
②分别对小溪岸坡、溪底进行施工。
三、训练成果
①每人交一份训练报告,并参照小溪任务考核进行评分;
②根据小溪设计要求,完成小溪施工。
拓展提高
室内浅水池设计
一般水深在1 m以内者,称为浅水池。它也包括儿童戏水池和小型泳池、造景池、水生植物种植池、鱼池等。浅水池是室内水景中应用最多的设施,如室内喷泉、涌泉、瀑布、壁泉、滴泉和一般的室内造景水池等,都要用到浅水池。因此,对室内浅水池的设计,应该多一些了解。
一、浅水池的平面设计
室内水景中水池的形态种类众多,水池深浅和池壁、池底材料也各不相同。浅水池的大致形式如下:
①如果要求构图严谨,气氛严肃庄重,则应多用规则方正的池形或多个水池对称形式。为使空间活泼,更显水的变化和深水环境,则用自由布局的、参差跌落的自然主式水池形式。
②按照池水的深浅,室内浅水池又可设计为浅盆式和深盆式。水深≤600 mm的为浅盆式;水深≥600 mm的为深盆式。一般的室内造景水池和小型喷泉池、壁泉池、滴泉池等,宜采用浅盆式;而室内瀑布水池则常可采用深盆式。
③依水池的分布形式,也可将室内浅水池设计为多种造型形式,如错落式、半岛与岛式、错位式、池中池、多边组合式、圆形组合式、多格式、复合式、拼盘式,等等。
二、浅水池的结构设计
室内浅水池的结构形式主要有砖砌水池和混凝土水池两种。砖砌水池施工灵活方便,造价较低;混凝土水池施工稍复杂,造价稍高,但防渗漏性能良好。由于水池很浅,水对池壁的侧压力较小,因此设计中一般不作计算,只要用砖砌240 mm墙作池壁,并且认真做好防渗漏结构层的处理,就可以达到安全使用的目的。有时为了使室内瀑布、跌水在水位跌落时所产生的巨大落差能量能迅速消除并形成水景,需要在溪流的沿线上布设卵石、汀步、跳水石、跌水台阶等,以达到快速“消能”的目的。当以静水为主要景观的水池经过水源水的消能并轻轻流入时,倒影水景也就可伴随而产生。
三、池底与池壁装饰设计
室内水池要特别注意其外观的装饰性,所用装饰材料也可以比室外水池更高级些。水池具体的装饰设计情况如下所述:
(1)池底装饰 池底可利用原有土石,也可用人工铺筑砂土砾石或钢筋混凝土做成。其表面要根据水景的要求,选用深色的或浅色的池底镶嵌材料进行装饰,以示深浅。如池底加进镶嵌的浮雕、花纹、图案,则池景更显得生动活泼。室内及庭院水池的池底常常采用白色浮雕,如美人鱼、贝壳、海蜡之类,构图颇具新意,装饰效果突出,渲染了水景的寓意和水环境的气氛。
(2)池壁的装饰 池壁壁面的装饰材料和装饰方式一般可与池底相同,但其顶面的处理则往往不尽相同。池壁顶的设计常采用压顶形式,而压顶形式常见的有6种。这些形式的设计都是为了使波动的水面很快地平静下来,以便能够形成镜面倒影。
任务4 瀑布工程施工
知识点:了解瀑布工程的基础知识,掌握瀑布施工的工艺流程和验收标准。
能力点:能根据施工图进行瀑布的施工、管理与验收。
任务描述
瀑布是一种自然现象,是河床造成陡坎,水从陡坎处滚落下跌时,形成优美动人或奔腾咆哮的景观,因遥望下垂如布,故称瀑布。
如图4.24、图4.25所示为某小区瀑布平面及立面图,根据图纸的设计要求完成施工任务。希望通过学习后能明确瀑布及跌水的形式及特点,熟悉瀑布及跌水的结构图,掌握瀑布施工流程及各种施工工艺特点。能够指导施工人员完成瀑布工程施工。
图4.24 某小区瀑布平面图
图4.25 某小区瀑布立面图(单位:mm)
任务分析
人工瀑布常以山体上的山石、树木组成浓郁的背景,上游积聚的水(或水泵动力提水)流到落水口,落水口也称瀑布口,其形状和光滑程度影响到瀑布水态,其水流量是瀑布设计的关键。瀑身是观赏的主体,落水后形成深潭经小溪流出。其施工步骤为:现场放线、管线安装、顶部蓄水池施工、承水潭施工、瀑布落水口处理、瀑布装饰及试水。具体应解决好以下几个问题:
①正确认识瀑布与跌水工程施工图,准确把握设计人员的设计意图。
②能够利用瀑布与跌水的知识编制切实可行的瀑布与跌水工程施工组织方案。
③能够根据瀑布与跌水工程的特点,进行有效的施工现场管理、指导工作。
④做好瀑布与跌水工程的成品修整和保护工作。
⑤做好瀑布与跌水工程竣工验收的准备工作。
任务咨询
一、瀑布工程
(一)瀑布的构成和分类
1)瀑布的构成
瀑布一般由背景、上游积聚的水源、落水口、瀑身、承水潭及下流的溪水组成。人工瀑布常以山体上的山石、树木组成浓郁的背景,上游积聚的水(或水泵动力提水)汇至落水口,落水口也称瀑布口,其形状和光滑程度影响到瀑布水态,其水流量是瀑布设计的关键。瀑身是观赏的主体,落水后形成深潭经小溪流出。其模式图样如图4.26所示。
2)瀑布的分类
瀑布的设计形式种类比较多,如在日本园林中就有布瀑、跌瀑、线瀑、直瀑、射瀑、泻瀑、分瀑、双瀑、偏瀑、侧瀑等十几种。瀑布种类的划分依据,一是可从流水的跌落方式来划分;二是可从瀑布口的设计形式来划分。
(1)按瀑布跌落方式分 瀑布有直瀑、分瀑、跌瀑和滑瀑4种(图4.27)。
①直瀑:即直落瀑布。这种瀑布的水流是不间断地从高处直接落入其下的池、潭水面或石面。若落在石面,就会产生飞溅的水花四散洒落。直瀑的落水能够造成声响喧哗,可为园林环境增添动态水声。
②分瀑:实际上是瀑布的分流形式,因此又称为分流瀑布。它是由一道瀑布在跌落过程中受到中间物阻挡一分为二,再分成两道水流继续跌落。这种瀑布的水声效果也比较好。
图4.26 瀑布构成及瀑布落差高度与潭面宽度的关系
图4.27 不同的瀑布形式
③跌瀑:也称跌落瀑布,是由很高的瀑布分为几跌,一跌一跌地向下落。跌瀑适宜布置在比较高的陡坡坡地,其水形变化较直瀑、分瀑都大一些,水景效果的变化也多一些,但水声要稍弱一点。
④滑瀑:就是滑落瀑布。其水流顺着一个很陡的倾斜坡面向下滑落。斜坡表面所使用的材料质地情况决定着滑瀑的水景形象。斜坡是光滑表面,则滑瀑如一层薄薄的透明纸,在阳光照射下显示出湿润感和水光的闪耀。坡面若是凸起点(或凹陷点)密布的表面,水层在滑落过程中就会激起许多水花,当阳光照射时,就像一面镶满银色珍珠的挂毯。斜坡面上的凸起点(或凹陷点)若做成有规律排列的图形纹样,则所激起的水花也可以形成相应的图形纹样。
(2)按瀑布口的设计形式来分 瀑布有布瀑、带瀑和线瀑3种。
①布瀑:瀑布的水像一片又宽又平的布一样飞落而下。瀑布口的形状设计为一条水平直线。
②带瀑:从瀑布口落下的水流,组成一排水带整齐地落下。瀑布口设计为宽齿状,齿排列为直线,齿间的间距全部相等。齿间的小水口宽窄一致,相互都在一条水平线上。
③线瀑:排线状的瀑布水流如同垂落的丝帘,这是线瀑的水景特色。线瀑的瀑布口形状,是设计为尖齿状的。尖齿排列成一条直线,齿间的小水口呈尖底状。从一排尖底状小水口上落下的水,即呈细线形。随着瀑布水量增大,水线也会相应变粗。
二、瀑布设计
1)瀑布的设计要点
①筑造瀑布景观,应师法自然,以自然的瀑布作为造景砌石的参考,来体现自然情趣。
②设计前需先行勘查现场地形,以决定大小、比例及形式,并依此绘制平面图。
图4.28 水泵循环供水瀑布示意图
③瀑布设计有多种形式,筑造时要考虑水源的大小、景观主题,并依照岩石组合形式的不同进行合理的创新和变化。
④庭园属于平坦地形时,瀑布不要设计得过高,以免看起来不自然。
⑤为节约用水,减少瀑布流水的损失,可装置循环水流系统的水泵(图4.28),平时只需补充一些因蒸散而损失的水量即可。
⑥应以岩石及植物隐蔽出水口,切忌露出塑胶水管,否则将破坏景观的自然。
⑦岩石间的固定除用石与石互相咬合外,目前常以水泥强化其安全性,但应尽量以植栽掩饰,以免破坏自然山水的意境。
2)瀑布用水量的估算
人工建造的瀑布用水量较大,因此多采用水泵循环供水,其用水量标准可参阅表4.3。
表4.3 瀑布用水量估算表(每米用水量)
3)瀑布的营建
(1)顶部蓄水池的设计 蓄水池的容积要根据瀑布的流量来确定,要形成较壮观的景象,就要求其容积大;相反,如果要求瀑布薄如轻纱,就没有必要太深、太大,图4.29为蓄水池结构。
(2)堰口处理 所谓堰口就是使瀑布的水流改变方向的山石部位。其出水口应模仿自然,并以树木及岩石加以隐蔽或装饰,当瀑布的水膜很薄时,能表现出极其生动的水态。
图4.29 蓄水池结构(单位:mm)
(3)瀑身设计 瀑布水幕的形态也就是瀑身,它是由堰口及堰口以下山石的堆叠形式确定的。例如,堰口处的整形石呈连续的直线,堰口以下的山石在侧面图上的水平长度不超出堰口,则这时形成的水幕整齐、平滑,非常壮丽。堰口处的山石虽然在一个水平面上,但水际线伸出、缩进,可以使瀑布形成的景观有层次感。若堰口以下的山石,在水平方向上堰口突出较多,可形成两重或多重瀑布,这样瀑布就更加活泼而有节奏感。
瀑身设计是表现瀑布的各种水态的性格。在城市景观构造中,注重瀑身的变化,可创造多姿多彩的水态。天然瀑布的水态是很丰富的,设计时应根据瀑布所在环境的具体情况、空间气氛,确定设计瀑布的性格。设计师应根据环境需要灵活运用,如图4.30所示。
图4.30 瀑布落水形式
(4)潭(受水池) 天然瀑布落水口下面多为一个深潭。在做瀑布设计时,也应在落水口下面做一个受水池。为了防止落水时水花四溅,一般的经验是使受水池的宽度不小于瀑身高度的2/3。
(5)与音响、灯光的结合 利用音响效果渲染气氛,增强水声如波涛翻滚的意境,也可以把彩色的灯光安装在瀑布的对面,晚上就可以呈现出彩色瀑布的奇异景观。南京北极阁广场瀑布就同时运用了以上两种效果。
4)瀑布的构造(图4.31)
图4.31 瀑布构造(单位:mm)
任务实施
一、施工前的准备工作
(1)资料确认 在施工以前要认真阅读图纸,熟悉瀑布设计图的结构特点,认真阅读施工说明书的内容,对工程做全面、细致的了解,解决相关疑问。详细了解本任务中瀑布的高度、水面宽度、高差等数据,为后期施工打下良好的基础。
(2)现场准备工作 在施工前要做好详细的现场勘察,对施工范围内地上及地下的障碍物进行确认和记录,并确认处理方法。了解瀑布基址的土质情况,并制订相应的施工方案。
(3)施工人员、工具、材料的准备 施工前,对施工人员进行瀑布结构特点、施工工艺等内容进行培训,并由专人对其进行技术交底和任务分配,以保证施工的质量和效率。
根据图纸要求,选择符合要求的施工材料,并提供样品给甲方或监理人员进行检验,检验合格后按要求的数量进行购买。
二、瀑布施工
(1)现场放线 根据现场勘察,按照施工设计图样,用石灰在地面上勾画出瀑布的轮廓,注意落水口与承水潭的高程关系,同时将顶部蓄水池和承水潭用石灰或沙子放出。还应注意循环供水线路的走向。
(2)管线安装 管线安装应结合假山施工同步进行。
(3)顶部蓄水池施工 顶部蓄水池采用混凝土做法。
(4)承水潭施工 首先用电动夯机进行素土夯实,然后铺上200 mm厚的级配砂石垫层,接着现浇钢筋混凝土,最后用防水水泥砂浆砌卵石饰面。另外,凡瀑布流经的岩石缝隙都应封死,以免将泥土冲刷至潭中,影响瀑布水质。
(5)瀑布落水口的处理 瀑布落水口的处理是关键。为保证瀑布效果,要求堰口水平光滑,可采用下列处理办法:
①将落水口处的山石作卷边处理。
②堰唇采用青铜或不锈钢制作。
③适当增加堰顶蓄水池深度。
④在出水管口处设置挡水板,降低流速。
⑤将出水口处山石作拉道处理,凿出细沟,使瀑布呈丝带状滑落。
(6)瀑布装饰与试水 根据设计的要求对瀑道和承水潭进行必要的点缀,如种上卵石、水草,铺上净沙、散石,必要时安装灯光系统。试水前应将瀑道全面清洁,并检查管路的安装情况。而后打开水源,注意观察水流,如达到设计要求,说明瀑布施工合格。
任务考核
巩固训练
某小区游园欲建一处假山瀑布,假山瀑布平面图、正立面图及剖面图如图4.42所示,试建造该假山瀑布。
一、材料及用具
假山瀑布平面图、假山瀑布正立面图、假山瀑布剖面图、水泥、中砂、毛石、块石、人工塑石材料、钢卷尺等。
二、组织实施
①将学生分成4个小组,以小组为单位进行假山瀑布分段施工;
②按下列施工内容完成施工任务:
假山、瀑布口、水池。
三、训练成果
①每人交一份训练报告,并参照瀑布施工任务考核进行评分;
②根据瀑布设计要求,完成瀑布施工。
拓展提高
跌水工程
一、跌水的特点
跌水本质上是瀑布的变异,它强调一种规律性的阶梯落水形式,跌水的外形就像一道楼梯,其构筑的方法和前面的瀑布基本一样,只是它所使用的材料更加自然美观,如经过装饰的砖块、混凝土、厚石板、条形石板或铺路石板,目的是为了取得规则式设计所严格要求的几何结构。台阶有高有低,层次有多有少,有韵律感及节奏感,构筑物的形式有规则式、自然式及其他形式,故产生了形式不同、水量不同、水声各异的丰富多彩的跌水景观。它是善用地形、美化地形的一种理想的水态,具有很广泛的利用价值。
二、跌水的形式
跌水的形式有多种,就其落水的水态分,一般将其分为以下几种形式:
(1)单级式跌水 单级式跌水也称一级跌水。溪流下落时,如果无阶状落差,即为单级跃水。单级跌水由进水口、胸墙、消力池及下游溪流组成。
进水口是经供水管引水到水源的出口,应通过某些工程手段使进水口自然化,如配饰山石。胸墙也称跌水墙,它能影响到水态、水声和水韵。胸墙要求坚固、自然。消力池即承水池,其作用是减缓水流冲击力,避免下游受到激烈冲刷,消力池底要有一定厚度,一般认为,当流量为2 m3/s,墙高大于2 m时,底厚50 cm。消力池长度也有一定要求,其长度应为跌水高度的1.4倍。连接消力池的溪流应根据环境条件设计。
(2)二级式跌水 即溪流下落时,具有两阶落差的跌水。通常上级落差小于下级落差。二级跌水的水流量较单级跌水小,故下级消力池底厚度可适当减小。
(3)多级式跌水 即溪流下落时,具有三阶以上落差的跌水,如图4.32所示。多级跌水一般水流量较小,因而各级均可设置蓄水池(或消力池),水池可为规则式也可为自然式,视环境而定。水池内可点铺卵石,以防水闸海漫功能削弱上一级落水的冲击。有时为了造景需要,渲染环境气氛,可配装彩灯,使整个水景景观盎然有趣。
(4)悬臂式跌水 悬臂式跌水的特点是其落水口处理与瀑布落水口泻水石处理极为相似,它是将泻水石突出成悬臂状,使水能泻至池中间,因而落水更具魅力。
图4.32 多级跌水
(5)陡坡跌水 陡坡跌水是以陡坡连接高、低渠道的开敞式过水构筑物。园林中多应用于上下水池的过渡。由于坡陡水流较急,需有稳固的基础。
三、跌水构造
跌水的构造如图4.33、图4.34所示。
图4.33 跌水结构及池底详图
图4.34 跌水结构局部详图
任务5 喷泉工程施工
知识点:了解喷泉施工的基础知识,掌握喷泉工程施工工艺流程和验收标准。
能力点:能根据施工图进行喷泉工程的施工、管理与验收。
任务描述
喷泉是园林理水的手法之一,它是利用压力使水从孔中喷向空中,再自由落下的一种优秀的造园水景工程,它以壮观的水姿、奔放的水流、多变的水形,深得人们喜爱。近年来,由于技术的进步,出现了多种造型喷泉、构成抽象形体的水雕塑和强调动态的活动喷泉等,大大丰富了喷泉构成水景的艺术效果。在我国喷泉已成为园林绿化、城市及地区景观的重要组成部分,越来越得到人们的重视和欢迎。
试根据某广场喷泉平面图及施工图来完成喷泉施工。希望通过学习能够识读喷泉施工图,熟悉喷泉施工的程序和要求,掌握喷泉工程常用的各种施工工艺特点。能够指导施工人员完成喷泉工程施工。
任务分析
在一般情况下,喷泉的位置多设于建筑、广场的轴线焦点或端点处,也可以根据环境特点,作一些喷泉水景,自由地装饰室内外的空间。其施工步骤为:定位放线、机械(人工)挖基槽(坑)、清理基槽(坑)、夯实、垫层、砌体、抹灰、贴面、喷头及管件安装、试水、调整、保护成品。具体应解决好以下几个问题:
①正确认识喷泉工程施工图,准确把握设计人员的设计意图。
②能够利用喷泉施工的知识编制切实可行的喷泉工程施工组织方案。
③能够根据喷泉工程的特点,进行有效的施工现场管理、指导工作。
④做好喷泉工程的成品修整和保护工作。
⑤做好喷泉工程竣工验收的准备工作。
任务咨询
一、喷泉的布置形式
喷泉有很多种类和形式,如果进行大体上的区分,可以分为以下几类:
(1)普通装饰性喷泉 它是由各种普通的水花图案组成的固定喷水型喷泉。
(2)与雕塑结合的喷泉 喷泉的各种喷水花与雕塑、观赏柱等共同组成景观。
(3)水雕塑 用人工或机械塑造出各种大型水柱的姿态。
(4)自控喷泉 一般用各种电子技术,按设计程序来控制水、光、音、色,形成多变奇异的景观。
二、喷泉布置要点
在选择喷泉位置,布置喷水池周围的环境时,首先要考虑喷泉的主题、形式,要与环境相协调,把喷泉和环境统一考虑,用环境渲染和烘托喷泉,并达到美化环境的目的,或借助喷泉的艺术联想,创造意境。
喷水池的形式有自然式和整形式两种。喷水的位置可以居于水池中心,组成图案,也可以偏于一侧或自由地布置;其次要根据喷泉所在地的空间尺度来确定喷水的形式、规模及喷水池的大小比例。
三、喷头与喷泉造型
1)常用的喷头种类
喷头是喷泉的主要组成部分,它的作用是把具有一定压力的水变成各种预想的、绚丽的水花,喷射在水池的上空。因此,喷头的形式、制造的质量和外观等,都对整个喷泉的艺术效果产生重要的影响。
喷头因受水流的摩擦,一般多用耐磨性好、不易锈蚀,又具有一定强度的黄铜或青铜制成。为了节省铜材,近年来也使用铸造尼龙制造喷头,这种喷头具有耐磨、自润滑性好、加工容易、轻便、成本低等优点。但存在易老化、使用寿命短、零件尺寸不易严格控制等问题。目前,国内外经常使用的喷头式样可以归结为以下几种类型:
(1)单射流喷头 是喷泉中应用最广的一种喷头,又称直流喷头,如图4.35(a)所示。
(2)喷雾喷头 这种喷头内部装有一个螺旋状导流板,使水流做圆周运动,水喷出后,形成细细的弥漫的雾状水流,如图4.35(b)所示。
(3)环形喷头 喷头的出水口为环形断面,即外实内空,使水形成集中而不分散的环形水柱。它以雄伟、粗犷的气势跃出水面,带给人们奋发向上的气氛,其构造见图4.35(c)。
(4)旋转喷头 它利用压力水由喷嘴喷出时的反作用力或其他动力带动回转器转动,使喷嘴不断地旋转运动,从而丰富了喷水造型,喷出的水花或欢快旋转或飘逸荡漾,形成各种扭曲线形,婀娜多姿,其构造如图4.35(d)所示。
(5)扇形喷头 这种喷头的外形很像扁扁的鸭嘴。它能喷出扇形的水膜或像孔雀开屏一样美丽的水花,构造如图4.35(e)所示。
(6)多孔喷头 多孔喷头可以由多个单射流喷嘴组成一个大喷头;也可以由平面、曲面或半球形的带有很多细小孔眼的壳体构成喷头,它们能呈现出造型各异的盛开的水花,见图4.35(f)。
(7)变形喷头 通过喷头形状的变化使水花形成多种花式。变形喷头的种类很多,它们共同的特点是在出水口的前面有一个可以调节的、形状各异的反射器,水流通过反射器使水花造型,从而形成各式各样的、均匀的水膜,如牵牛花形、半球形、扶桑花形等,如图4.35(g)、(h)所示。
(8)蒲公英形喷头 这种喷头是在圆球形壳体上,装有很多同心放射状喷管,并在每个管头上装有一个半球形变形喷头。因此,它能喷出像蒲公英一样美丽的球形或半球形水花。它可单独使用,也可以几个喷头高低错落地布置,显得格外新颖、典雅,如图4.35(i)、(j)所示。
(9)吸力喷头 此种喷头是利用压力水喷出时,在喷嘴的喷口附近形成负压区。由于压差的作用,它能把空气和水吸入喷嘴外的环套内,与喷嘴内喷出的水混合后一并喷出。此时水柱的体积膨大,同时因为混入大量细小的空气泡,形成白色不透明的水柱。它能充分地反射阳光,因此光彩艳丽。夜晚如有彩色灯光照明则更为光彩夺目。吸力喷头又可分为喷水喷头、加气喷头和吸水加气喷头,其形式如图4.35(k)所示。
(10)组合式喷头 由两种或两种以上形体各异的喷嘴,根据水花造型的需要,组合成一个大喷头,称为组合式喷头,它能够形成较复杂的花形,如图4.35(l)所示。
2)喷泉的水形设计
喷泉水形是由喷头的种类、组合方式及俯仰角度等几个方面因素共同造成的。喷泉水形的基本构成要素,就是由不同形式喷头喷水所产生的不同水形,即水柱、水带、水线、水幕、水膜、水雾、水花、水泡等。由这些水形按照设计构思进行不同的组合,就可以创造出千变万化的水形设计。
水形的组合造型也有很多方式,既可以采用水柱、水线的平行直射、斜射、仰射、俯射,也可以使水线交叉喷射、相对喷射、辐状喷射、旋转喷射,还可以用水线穿过水幕、水膜,用水雾掩藏喷头,用水花点击水面等。常见的基本水形如表4.4所示。
图4.35 喷头种类
(a)单射流喷头;(b)喷雾喷头;(c)环形喷头;(d)旋转喷头;
(e)扇形喷头;(f)多孔喷头;(g)半球形喷头;(h)牵牛花形喷头;
(i)球形蒲公英喷头;(j)半球形蒲公英喷头;(k)吸力喷头;(l)组合式喷头
表4.4 喷泉中常见的基本水形
续表
上述各种水形除单独使用外,还可以将几种水形根据设计意图自由组合,形成多种美丽的水形图案,如图4.36所示。
图4.36 水形组合
从喷泉射流的基本形式来分,水形的组合形式有单射流、集射流、散射流和组合射流4种,如图4.37所示。
四、喷泉的给排水系统
喷泉的水源应为无色、无味、无有害杂质的清洁水。因此,喷泉除用城市自来水作为水源外,也可用地下水;其他像冷却设备和空调系统的废水也可作为喷泉的水源。
图4.37 喷泉射流的基本形式
(a)单射流;(b)集射流;(c)散射流;(d)组合射流
1)喷泉的给水方式
喷泉的给水方式有以下4种,如图4.38所示。
图4.38 喷泉的给水方式
(a)小型喷泉供水;(b)小喷泉加压供水;(c)泵房循环供水;
(d)潜水泵循环供水;(e)利用高位蓄水池供水
(1)直流式供水(自来水供水) 流量在2~3 L/s以内的小型喷泉,可直接由城市自来水供水,使用后的水排入雨水管网。
(2)离心泵循环供水 为了确保水具有必要的、稳定的压力,同时节约用水,减少开支,对于大型喷泉,一般采用循环供水。循环供水的方式可以设水泵房。
(3)潜水泵循环供水 将潜水泵直接放置于喷水池中较隐蔽处或低处,直接抽取池水向喷水管及喷头循环供水。这种供水方式较为常见,一般多适用于小型喷泉。
(4)高位水体供水 在有条件的地方,可以利用高位的天然水塘、河渠、水库等作为水源向喷泉供水,水用过后排放掉。为了确保喷水池的卫生,大型喷泉还可设专用水泵,以供喷水池水的循环,使水池的水不断流动;并在循环管线中设过滤器和消毒设备,以消除水中的杂物、藻类和病菌。
喷水池的水应定期更换。在园林或其他公共绿地中,喷水池的废水可以和绿地喷灌或地面洒水等结合使用,作水的二次使用处理。
2)喷泉管线布置
大型水景工程的管道可布置在专用或共用管沟内,一般水景工程的管道可直接敷设在水池内。为保持各喷头的水压一致,宜采用环状配管或对称配管,并尽量减少水头损失。每个喷头或每组喷头前宜设置调节水压的阀门。对于高射程喷头,喷头前应尽量保持较长的直线管段或设整流器。
喷泉给排水管网主要由进水管、配水管、补充水管、溢流管和泄水管等组成。水池管线布置示意如图4.39所示。其布置要点如下:
图4.39 喷泉给排水系统
①由于喷水池中水的蒸发及在喷射过程中有部分水被风吹走等,造成喷水池内水量的损失,因此,在水池中应设补充水管。补充水管和城市给水管相连接,并在管上设浮球阀或液位继电器,随时补充池内水量的损失,以保持水位稳定。
②为了防止因降雨使池水上涨而设的溢水管,应直接接通雨水管网,并应有不小于3%的坡度;溢水口的设置应尽量隐蔽,在溢水口外应设拦污栅。
③泄水管直通雨水管道系统,或与园林湖池、沟渠等连接起来,使喷泉水泄出后作为园林其他水体的补给水。也可供绿地喷灌或地面洒水用,但需另行设计。
④在寒冷地区,为防冻害,所有管道均应有一定坡度,一般不小于2%,以便冬季将管道内的水全部排空。
⑤连接喷头的水管不能有急剧变化,如有变化,必须使管径逐渐由大变小,另外,在喷头前必须有一段适当长度的直管,管长一般不小于喷头直径的20~30倍,以保持射流稳定。
五、喷泉构筑物
1)喷水池
喷水池是喷泉的重要组成部分。其本身不仅能独立成景,起点缀、装饰、渲染环境的作用,而且能维持正常的水位以保证喷水。因此可以说喷水池是集审美功能与实用功能于一体的人工水景。
喷水池的形状、大小应根据周围环境和设计需要而定。形状可以灵活设计,但要求富有时代感;水池大小要考虑喷高,喷水越高,水池越大,一般水池半径为最大喷高的1~1.3倍,平均池宽可为喷高的3倍。实践中,如用潜水泵供水,吸水池的有效容积不得小于最大一台水泵3 min的出水量。水池水深应根据潜水泵、喷头、水下灯具等的安装要求确定,其深度不能超过0.7 m,否则,必须设置保护措施。
2)泵房
泵房是指安装水泵等提水设备的常用构筑物。在喷泉工程中,凡采用清水离心泵循环供水的都要设置泵房。泵房的形式按照泵房与地面的关系分为地上式泵房、地下式泵房和半地下式泵房3种。
地上式泵房的特点是泵房建于地面上,多采用砖混结构,其结构简单,造价低,管理方便,但有时会影响喷泉环境景观,实际中最好和管理用房配合使用,适用于中小型喷泉。地下式泵房建于地面之下,园林用得较多,一般采用砖混结构或钢筋混凝土结构,特点是需做特殊的防水处理,有时排水困难,会因此提高造价,但不影响喷泉景观。
泵房内安装有电动机、离心泵、供电、电气控制设备及管线系统等。水泵相连的管道有吸水管和出水管。出水管即喷水池与水泵间的管道,其作用是连接水泵至分水器之间的管道,设置闸阀。为了防止喷水池中的水倒流,需在出水管安装单向阀。分水器的作用是将出水管的压力水合成多个支路再由供水管送到喷水池中供喷水用。为了调节供水的水量和水压,应在每条供水管上安装闸阀。北方地区,为了防止管道受冻坏,当喷泉停止运行时,必须将供水管内存的水排空。方法是在泵房内供水管最低处设置回水管,接入房内下水池中排除,以截止阀控制。
泵房内应设置地漏,特别注意防止房内地面积水。泵房用电要注意安全。开关箱和控制板的安装要符合规定。泵房内应配备灭火器等灭火设备。
3)阀门井
有时在给水管道上要设置给水阀门井,根据给水需要可随时开启和关闭,便于操作。给水阀门井内安装截止阀控制。
(1)给水阀门井 一般为砖砌圆形结构,由井底、井身和井盖组成。井底一般采用C10混凝土垫层,井底内径不小于1.2 m,井壁应逐渐向上收拢,且一侧应为直壁,便于设置铁爬梯。井口圆形,直径600 mm或700 mm。井盖采用成品铸铁井盖。
(2)排水阀门井 用于泄水管和溢水管的交接,并通过排水阀门井排进下水管网。泄水管道要安装闸阀,溢水管接于阀后,确保溢水管排水畅通。
4)喷泉照明
见水景照明工程相关内容。
六、喷泉的控制方式
喷泉喷射水量、时间和喷水图样变化的控制,主要有以下4种方式:
1)手阀控制
这是最常见和最简单的控制方式,在喷泉的供水管上安装手控调节阀,用来调节各管段中水的压力流量,形成固定的水姿形式。
2)继电器控制
通常用时间继电器按照设计时间程序控制水系、电磁阀、彩色灯等的起闭,从而实现可以自动变换的喷水水姿形式。
3)音响控制
声控喷泉是利用声音来控制喷泉水形变化的一种自控泉。它一般由以下几部分组成:
(1)声电转换、放大装置 通常是由电子线路或数字电路、计算机组成。
(2)执行机构 通常使用电磁阀来执行控制指令。
(3)动力设备 用水泵提供动力,并产生压力水。
(4)其他设备 主要有管路、过滤器、喷头等。
声控喷泉的原理是将声音信号转变为电信号,经放大及其他一些处理,推动继电器或其电子式开关,再去控制设在水路上的电磁阀的启闭,从而控制喷头水流的通断。这样,随着声音的起伏,人们可以看到喷水大小、高矮和形态的变化。它能把人们的听觉和视觉结合起来,使喷泉喷射的水花随着音乐优美的旋律而翩翩起舞。
4)电脑控制
计算机通过对音频、视频、光线、电流等信号的识别,进行译码和编码,最终将信号输出到控制系统,使喷泉及灯光的变化与音乐变化保持同步,从而达到喷泉水形、灯光、色彩、视频等与音乐情绪的完美结合,使喷泉表演更生动,更加富有内涵。
任务实施
一、准备工作
1)资料确认
熟悉设计图纸。首先对喷泉设计图有总体的分析和了解,体会其设计意图,掌握设计手法,在此基础上进行施工现场勘察。对现场施工条件要有总体把握,哪些条件可以充分利用,哪些必须清除等。
2)现场准备工作
①布置好各种临时设施、职工生活及办公用房等。仓库按需而设,做到最大限度地降低临时性设施的投入。
②组织材料、机具进场。各种施工材料、机具等应有专人负责验收登记,要有购料计划,进出库时要履行手续,认真记录,并保证用料规格质量。
③做好劳务调配工作。应视实际的施工方式及进度计划合理组织劳动力,特别采用平行施工或交叉施工时,更应重视劳力调配,避免窝工浪费。
二、喷泉施工
(1)回水槽施工方法
①核对永久性水准点,布设临时水准点,核对高程。
②测设水槽中心桩,管线原地面高程,施放挖槽边线,堆土和堆料界线及临时用地范围。
③槽开挖时严格控制槽底高程决不超挖,槽底高程可以比设计高程提高10 cm,做预留部分,最后用人工清挖,以防槽底被扰动而影响工程质量。槽内挖出的土方,堆放在距沟槽边沿1.0 m以外,土质松软危险地段采用支撑措施以防沟槽塌方。
④槽底素土夯实,槽四边周围使用MU5.0毛石和M5水泥砂浆砌筑:
a.浇筑方法:要求一次性浇筑完成,不留施工缝,加强池底及池壁的防渗水能力。混凝土浇筑采用从底到上“斜面分层、循序渐进、薄层浇筑、自然流淌、连续施工、一次到顶”的浇筑方法。
b.振捣:应严格控制振捣时间、振捣点间距和插入深度,避免各浇筑带交接处的漏振。提高混凝土与钢筋的握裹力,增大密实度。
c.表面及泌水处理:浇筑成型后的混凝土表面水泥砂浆较厚,应按设计标高用刮尺刮平,赶走表面泌水,初凝前,反复碾压,用木抹子搓压表面2~3遍,以弥补裂缝。
d.混凝土养护:因工程施工,正值秋季,中午、夜晚温差较大,为保证混凝土施工质量,控制温度裂缝的产生,采取蓄水养护。蓄水前,采取先盖一层塑料薄膜、一层草袋,进行保湿临时养护。
(2)溢水、进水管线的安装参照设计图纸。
(3)按照设计图纸安装喷头、潜水泵、控制器、阀门等。
(4)喷水试验和喷头、水形调整。
任务考核
巩固训练
某广场欲建一处喷泉,试根据喷泉平面图、立面图及施工图,建造该喷泉。
一、材料及用具
喷泉平面图、喷泉正立面图、喷泉剖面图、喷泉管线、喷头、灯具、防渗材料、钢卷尺等。
二、组织实施
①将学生分成4个小组,以小组为单位进行喷泉分段施工;
②按下列施工内容完成施工任务:
管线安装、喷头安装、水形调试、灯具安装与调试等。
三、训练成果
①每人交一份训练报告,并参照喷泉施工任务考核进行评分;
②根据喷泉设计要求,完成喷泉施工。
拓展提高
现代喷泉类型
随着喷头设计的改进、喷泉机械的创新以及喷泉与电子设备、声光设备等的结合,喷泉的自由化、智能化和声光化都将有更大的发展,将会带来更加美丽、更加奇妙和更加丰富多彩的喷泉水景效果。
一、音乐喷泉
它是在程序控制喷泉的基础上加入音乐控制系统,计算机通过对音频及MIDI信号的识别,进行译码和编码,最终将信号输出到控制系统,使喷泉及灯光的变化与音乐保持同步,从而达到喷泉水型、灯光及色彩的变化与音乐情绪的完美结合,使喷泉表演更生动,更加富有内涵。
二、程控喷泉
将各种水型、灯光,按照预先设定的排列组合进行控制程序的设计,通过计算机运行控制程序发出控制信号,使水型、灯光实现多姿多彩的变化。
三、旱泉
喷泉放置在地下,表面饰以光滑美丽的石材,可铺设成各种图案和造型。水花从地下喷涌而出,在彩灯照射下,地面犹如五颜六色的镜面,将空中飞舞的水花映衬得无比娇艳,使人流连忘返。停喷后,不阻碍交通,可照常行人,非常适合于宾馆、饭店、商场、大厦、街景小区等。
四、跑泉
跑泉尤适合于江、河、湖、海及广场等宽阔的地点。计算机控制数百个喷水点,随音乐的旋律超高速跑动,或瞬间形成排山倒海之势,或形成委婉起伏波浪式,或组成其他的水景,衬托景点的壮观与活力。
五、室内喷泉
各类喷泉都可采用。控制系统多为程控或实时声控。娱乐场所建议采用实时声控,伴随着优美的旋律,水景与舞蹈、歌声同步变化,相互衬托,使现场的水、声、光、色达到完美的结合,极具表现力。
六、层流喷泉
层流喷泉又称波光喷泉,采用特殊层流喷头,将水柱从一端连续喷向固定的另一端,中途水流不会扩散,不会溅落。白天,就像透明的玻璃拱柱悬挂在天空,夜晚在灯光照射下,犹如雨后的彩虹,色彩斑斓。适用于各种场合与其他喷泉相组合。
七、趣味喷泉
(1)子弹喷泉 在层流喷泉基础上,将水柱从一端断续地喷向另一端,犹如子弹出膛般迅速准确射到固定位置,适用于各种场合与其他的喷泉相结合。
(2)鼠跳喷泉 一段水柱从一个水池跳跃到另一个水池,可随意启动,当水柱在数个水池之间穿梭跳跃时即构成鼠跳喷泉的特殊情趣。
(3)时钟喷泉 用许多水柱组成数码点阵,随时反映日期、小时、分钟及秒的运行变化,构成独特趣味。
(4)游戏喷泉 一般是旱泉形式,地面设置机关控制水的喷涌或音乐控制,游人在其间不小心碰触到,则忽而这里喷出雪松状水花,忽而那里喷出摇摆飞舞的水花,令人防不胜防。可嬉性很强。适合于公园、旅游景点等,具有较强的营业性能。
(5)乐谱喷泉 用计算机对每根水柱进行控制,其不同的动态与时间差反映在整体上即构成形如乐谱般起伏变化的图形,也可把7个音阶做成踩键,控制系统根据游人所踩旋律及节奏控制水型变化,娱乐性强,适用于公园、旅游景点等,具有营业性能。
(6)喊泉 由密集的水柱排列成坡型,当游人通过话筒时,实时声控系统控制水柱的开与停,从而显示所喊内容,趣味性很强,适用于公园、旅游景点等,具有极强的营业性能。
八、激光喷泉
配合大型音乐喷泉设置一排水幕,用激光成像系统在水幕上打出色彩斑斓的图形、文字或广告,既渲染美化了空间,又起到宣传、广告的效果。适用于各种公共场合,具有极佳的营业性能。
九、水幕电影
水幕电影是通过高压水泵和特制水幕发生器,将水自上而下,高速喷出,雾化后形成扇形“银幕”,由专用放映机将特制的录影带投射在“银幕”上,形成水幕电影。当观众在观摩电影时,扇形水幕与自然夜空融为一体,当人物出入画面时,好似人物腾起飞向天空或自天而降,产生一种虚无缥缈和梦幻的感觉,令人神往。
任务6 驳岸工程施工
知识点:了解驳岸施工的基础知识,掌握驳岸施工的工艺流程和验收标准。
能力点:能根据施工图进行驳岸的施工、管理与验收。
任务描述
在古典园林中,驳岸往往用自然山石砌筑,与假山、置石、花木相结合,共同组成园景。驳岸必须结合所处环境的艺术风格、地形地貌、地质条件、材料特性、种植特色以及施工方法、技术经济要求等来选择其结构形式,在实用、经济的前提下注意外形的美观,使其与周围景色协调。
某公园拟在园林水体边缘与陆地交界处,为稳定岸壁、保护湖岸不被冲刷或水淹,建造驳岸。试根据驳岸结构设计要求,正确进行驳岸施工。希望通过学习后能正确进行驳岸处理,选择并运用墙体砌筑材料,完成驳岸的施工。
任务分析
要想成功完成驳岸工程施工,就要正确分析影响驳岸工程的因素,做好驳岸施工前准备工作,根据驳岸的特点,学会并指导驳岸工程施工。具体应解决好以下几个问题:
①正确认识驳岸工程施工图,准确把握设计人员的设计意图。
②能够利用驳岸的知识编制切实可行的驳岸工程施工组织方案。
③能够根据驳岸工程的特点,进行有效的施工现场管理、指导工作。
④做好驳岸工程的成品修整和保护工作。
⑤做好驳岸工程竣工验收的准备工作。
任务咨询
一、驳岸工程施工相关知识
1)破坏驳岸的主要因素
驳岸可分成湖底以下基础部分、常水位以下部分、常水位与最高水位之间的部分和不淹没的部分,不同部分其破坏因素不同。湖底以下驳岸基础部分的破坏原因包括:
①由于池底地基强度和岸顶荷载不一而造成不均匀的沉陷,使驳岸出现纵向裂缝甚至局部塌陷。
②在寒冷地区水深不大的情况下,可能由于冰胀而引起基础变形。
③木桩做的桩基则因受腐蚀或水底一些动物的破坏而朽烂。
④在地下水位很高的地区会产生浮托力影响基础的稳定。
常水位以下的部分常年被水淹没,其主要破坏因素是水浸渗。在我国北方寒冷地区则因水渗入驳岸内再冻胀后会使驳岸胀裂,有时会造成驳岸倾斜或位移。常水位以下的岸壁又是排水管道的出口,如安排不当也会影响驳岸的稳固。常水位至最高水位这一部分经受周期性的淹没。如果水位变化频繁则对驳岸也形成冲刷腐蚀的破坏。最高水位以上不淹没的部分主要是浪激、日晒和风化剥蚀。驳岸顶部则可能因超重荷载和地面水的冲刷受到破坏。另外,由于驳岸下部的破坏也会引起这一部分受到破坏。了解破坏驳岸的主要因素以后,可以结合具体情况采取防止和减少破坏的措施。
2)驳岸平面位置和岸顶高程的确定
与城市河湖接壤的驳岸,应按照城市规划河道系统规定的平面位置建造。园林内部驳岸则根据设计图纸确定平面位置。技术设计图上应该以常水位线显示水面位置。整形驳岸,岸顶宽度一般为30~50 cm。如驳岸有所倾斜则根据倾斜度和岸顶高程向外推求。
岸顶高程应比最高水位高出一段距离,一般是高出0.25~1 m。一般的情况下驳岸以贴近水面为好。在水面积大、地下水位高、岸边地形平坦的情况下,对于人流稀少的地带可以考虑短时间被洪水淹没以降低由大面积垫土或增高驳岸的造价。
驳岸的纵向坡度应根据原有地形条件和设计要求安排,不必强求平整,可随地形有缓和的起伏,起伏过大的地方甚至可做成纵向阶梯状。
二、园林驳岸的结构形式
根据驳岸的造型,可以将驳岸划分为规则式驳岸、自然式驳岸和混合式驳岸3种。
(1)规则式驳岸 指用砖、石、混凝土砌筑的比较规整的驳岸,如常见的重力式驳岸、半重力式驳岸和扶壁式驳岸等(图4.40),园林中常用的驳岸以重力式驳岸为主,但重力式驳岸要求有较好的砌筑材料和施工技术。这类驳岸简洁明快,耐冲刷,但缺少变化。
图4.40 规则式驳岸(扶壁式驳岸)
图4.41 混合式驳岸
(2)自然式驳岸 自然式驳岸指外观无固定形状或规格的岸坡处理,如常见的假山石驳岸、卵石驳岸、仿树桩驳岸等。这种驳岸自然亲切,景观效果好。
(3)混合式驳岸 这种驳岸结合了规则式驳岸和自然式驳岸的特点,一般用毛石砌墙,自然山石封顶,园林工程中也较为常用(图4.41)。
三、园林常见驳岸做法
园林常见驳岸做法如图4.42所示。
图4.42 驳岸做法(单位:mm)
四、园林常见驳岸构造
1)砌石驳岸
砌石驳岸是园林工程中最为主要的护岸形式。它主要依靠墙身自重来保证岸壁的稳定,抵抗墙后土壤的压力。园林驳岸的常见结构由基础、墙身和压顶三部分组成。
基础是驳岸承重部分,上部质量经基础传给地基。因此,要求基础坚固,埋入湖底深度不得小于50 cm,基础宽度要求在驳岸高度的0.6~0.8倍;如果土质轻松,必须做基础处理。
墙身是基础与压顶之间的主体部分,多用混凝土、毛石、砖砌筑。墙身承受压力最大,主要来自垂直压力、水的水平压力及墙后土壤侧压力,为此,墙身要确保一定厚度。墙体高度根据最高水位和水面浪高来确定。考虑到墙后土压力和地基沉降不均匀变化等,应设置沉降缝。为避免因温差变化而引起墙体破裂,一般每隔10~25 m设伸缩缝一道,缝宽20~30 mm。岸顶以贴近水面为好,便于游人接近水面,并显得蓄水丰盈饱满。
压顶为驳岸最上部分,作用是增强驳岸稳定,阻止墙后土壤流失,美化水岸线。压顶用混凝土或大块石做成,宽度为30~50 cm。如果水体水位变化大,即雨季水位很高,平时水位低,这时可将岸壁迎水面做成台阶状,以适应水位的升降。
2)桩基驳岸
桩基是常用的一种水工地基处理手法。基础桩的主要作用是增强驳岸的稳定,防止驳岸的滑移或倒塌,同时可加强土基的承载力。其特点是:基岩或坚实土层位于松土层,桩尖打下去,通过桩尖将上部荷载传给下面的基础或坚实土层;若桩打不到基岩,则利用摩擦,借木桩表面与泥土间的摩擦力将荷载传到周围的土层中,以达到控制沉陷的目的。
图4.43是桩基驳岸结构图,它由核基、碎填料、盖桩石、混凝土基础、墙身和压顶等部分组成。卡当石是桩间填充的石块,主要是保持木桩的稳定。盖桩石为桩顶浆砌的条石,作用是找平桩顶以便浇灌混凝土基础。碎填料多用石块,填于桩间,主要是保持木桩的稳定。基础以上部分与砌石驳岸相同。
桩基的材料,有木桩、石桩、灰土桩和混凝土桩、竹桩、板桩等。木桩要求耐腐、耐湿、坚固,如柏木、松木、橡树、榆树、杉木等。桩木的规格取决于驳岸的要求和地基的土质情况,一般直径10~15 cm,长1~2 m,弯曲度(d/l)小于1%。桩木的排列常布置成梅花桩、品字桩或马牙桩。梅花桩一般5个桩/m2。
灰土桩是先打孔后填灰土的桩基做法,常配合混凝土用,适用于岸坡水淹频繁而木桩又容易腐蚀的地方。混凝土桩坚固耐久,但投资较大。
竹桩、板桩驳岸是另一种类型的桩基驳岸,如图4.44所示。驳岸打桩后,基础上部临水面墙身由竹篱(片)或板片镶嵌而成,适用于临时性驳岸。竹篱驳岸造价低廉,取材容易,施工简单,工期短,能使用一定年限,凡盛产竹子,如毛竹、大头竹、勒竹、撑篙竹的地方均可采用。施工时,竹校、竹篱要涂上一层柏油防腐。竹桩顶端由竹节处截断以防雨水积聚,竹片镶嵌要直顺、紧密、牢固。
图4.43 桩基驳岸
图4.44 竹篱驳岸
任务实施
驳岸施工前必须放干湖水,或分段堵截围堰逐一排空。现以砌石驳岸说明其施工要点。砌石驳岸施工流程为:放线→挖槽→夯实地基→浇筑混凝土基础→砌筑岸墙→砌筑压顶。
一、定点放线
定点放线应依据施工设计图上的常水位线来确定驳岸的平面位置,并在基础两侧各加宽20 cm放线。
二、基槽开挖
一般采用人工开挖,工程量大时可采用机械挖掘。为了保证施工安全,挖方时要保证足够的工作面,对需要放坡的地段,务必按规定放坡。岸坡的倾斜可用木制边坡样板校正。
三、夯实地基
基槽开挖完成后将基槽夯实,遇到松软的土层时,必须铺厚14~15 cm灰土(石灰与中性黏土之比为3∶7)一层加固。
四、浇筑基础
采用块石混凝土基础。浇注时要将块石垒紧,不得列置于槽边缘。然后浇筑M15或M20水泥砂浆,基础厚度400~500 mm,高度常为驳岸高度的0.6~0.8倍。灌浆务必饱满,要渗满石间空隙。北方地区冬季施工时可在砂浆中加3%~5%的CaCl或NaCl用以防冻。
五、砌筑岸墙
M5水泥砂浆砌块石,砌缝宽1~2 cm,每隔10~25 m设置伸缩缝,缝宽3 cm,用板条、沥青、石棉绳、橡胶、止水带或塑料等材料填充,填充时最好略低于砌石墙面。缝隙用水泥砂浆勾满。如果驳岸高差变化较大,应做沉降缝,宽20 mm。另外,也可在岸墙后设置暗沟,填置砂石排除墙后积水,保护墙体。
六、砌筑压顶
压顶宜用大块石(石的大小可视岸顶的设计宽度选择)或预制混凝土板砌筑。砌时顶石要向水中挑出5~6 cm,顶面一般高出最高水位50 cm,必要时也可贴近水面。
任务考核
巩固训练
某公园拟在园林水体边缘与陆地交界处,为稳定岸壁,建造以砖或毛石作材料,砌筑100~150 cm高、长200 cm、底宽40 cm、顶宽35 cm的驳岸。让学生参加驳岸的施工并完成任务。
一、材料及用具
驳岸施工图、砖或毛石、条石、白灰、水泥、中砂、φ100PVC管、夯、撬杠、手锤、镐、铁锹、水平尺、钢卷尺等。
二、组织实施
①将学生分成4个小组,以小组为单位进行驳岸施工;
②按下列施工步骤完成施工任务:
定点放线、基槽开挖、夯实地基、浇筑基础、砌筑岸墙、砌筑压顶。
三、训练成果
①每人交一份训练报告,并参照上述任务考核进行评分;
②根据驳岸结构设计要求,完成施工。
拓展提高
水体驳岸
不同园林环境中,水体的形状面积大小和基本景观各不相同,其岸坡的设计形式和结构形式也相应有所不同。在什么样的水体中选用什么样的岸坡,要根据岸坡本身的适用性和环境景观的特点而确定。
一、水体驳岸施工
水体驳岸的施工材料施工做法,随岸坡的设计形式不同而有一定的差别。但在多数岸坡种类的施工中,也有一些共同的要求。在一般岸坡施工中,都应坚持就地取材的原则。就地取材是建造岸坡的前提,它可以减少投入在砖石材料及其运输上的工程费用,有利于缩短工期,也有利于形成地方土建工程的特色。
1)重力式驳岸施工
(1)混凝土重力式驳岸 目前常采用C10块石混凝土做岸坡墙体。施工中,要保证岸坡基础埋深在80 cm以上,混凝土捣制应连续作业,以减少两次浇注的混凝土之间留下的接缝。岸壁表面应尽量处理光滑,不可太粗糙。
(2)块石砌重力式驳岸 用M2.5水泥砂浆作胶结材料,分层砌筑块石构成岸体,使块石结合紧密、坚实、整体性良好。临水面的砌缝可用水泥砂浆抹成平缝,但为了美观好看,也可勾成凸缝或凹缝。
(3)砖砌重力式驳岸 用MU7.5标准砖和M5水泥砂浆砌筑而成,岸壁临水面用1∶3水泥砂浆粉面,还可在外表面用1∶2水泥砂浆加3%防水粉做成防水抹面层。
2)干砌块石岸坡做法
这种岸坡一般采用直径在300 mm以上的块石砌成,砌筑上又可分为干砌和浆砌两种。干砌适用于斜坡式块石岸坡,一般采用接近土壤的自然坡,其坡度为(1∶1.5)~(1∶2),厚度为25~30 cm;基础为混凝土或浆砌块石,其厚为300~400 mm,需做在河底自然倾斜线的实土以下500 mm处,否则易坍塌。同时,在顶部可做压顶,用浆砌块石或素混凝土代之。浆砌块石岸坡的做法是:尽可能选用较大块石,以节省水池的石材用量,用M2.5水泥砂浆砌筑。为使岸坡整体性加强,常做混凝土压顶。压顶混凝土内放Φ26统长钢筋,其构造基本上同挡土墙。
3)虎皮石岸坡施工
在背水面铺上宽500 mm的级配砂带,以减少冬季冻土对岸坡的破坏。常水位以下部分用M5砂浆砌筑块石,外露部分抹平。常水位以上部分用块石混凝土浇灌,使岸体整体性好,不易沉陷。岸顶用预制混凝土块压顶,向水面挑出50 mm。压顶混凝土块顶面高出最高水位300~400 mm。岸壁斜坡坡度1∶10左右,每隔15 m设伸缩缝,用涂有防腐剂的木板嵌入,上砌虎皮石,用水泥砂浆勾隙2~3 mm宽为宜。
4)自然山石驳岸施工
在常水位线以下的岸体部分,可按设计做成块石重力式挡土墙、砖砌重力式墙、干砌块石岸坡等。在常水位线上下,用M2.5水泥砂浆砌自然山石作岸顶。砌筑山石的时候,一定要注意使山石的大小搭配、前后错落、高低起伏,使岸边轮廓线凹深凸线,曲折变化,决不能像砌墙一样做得整整齐齐。石块与石块之间的缝隙要用水泥石浆缝口,可用同种山石的粉末敷在表面,稍稍按实,待水泥完全硬化以后,就可很好地掩饰缝口。待山石驳岸砌筑完全后,要将石块背后用泥土填实筑紧,使山石与岸土结合一体。然后种植花草藻木或铺植草皮,即可完工。
二、施工中的注意事项
园林水体岸坡工程施工过程中,为了保证工程质量和施工安全,应当注意以下几点:
①严格管理,并按工程规范严格施工。这项要求是保证岸坡工程质量好坏的关键。
②岸坡施工前,一般应放空湖水,以便于施工,新挖湖池应在蓄水之前进行岸坡施工。属于城市排洪河道、蓄洪湖泊的水体,可分段围堵截流,排空作业现场围堰以内的水。选择枯水期施工,如枯水位距施工现场较远,当然也就不必放空湖水再施工,岸坡采用灰土基础时,应以干旱了节施工为宜,否则会影响灰土的凝结。浆砌块石施工中,砌筑要密实,要尽量减少缝穴,缝中灌浆务必饱满。浆砌石块缝宽应控制在2~3 cm,勾缝可稍高于石面。
③为了防止冻凝,岸坡应设伸缩缝并兼作沉降缝。伸缩缝要做好防水处理,同时也可采用结合景观的设计使岸坡曲折有度,这样既丰富岸坡的变化又减少伸缩缝的设置,使岸坡的整体性更强。
④为排除地面渗水或地面水在岸墙后的滞留,应考虑设置泄水孔。泄露水孔的分面可为等距离的,平均3~5 m处可设置一处。在孔后可设倒滤层,以防阻塞。
学习小结
目标检测
一、复习题
(1)简述人工湖的施工要点。
(2)破坏驳岸的主要因素有哪些?
(3)简述溪流的施工要点。
(4)分析水池防水渗漏各种方法的特点。
(5)说出柔性水池和钢性水池池底的做法。
(6)园林护坡的主要类型及作用有哪些?
二、思考题
(1)当前园林水景工程中如何运用水的表现形态?
(2)说说当地主要城市中园林水景有什么样的特点?
三、实训题
1)自然式水体设计与施工方案的制订
假设校园中一处小游园位于办公楼和实验楼之间,需要在游园中设计出一个自然式水池,要求绘制出小游园的总平面图、小游园的地形图、水池的底部和驳岸的结构图。并根据结构图制订出可行的水池的施工方案。
2)喷泉设计
某商业广场位于市中心的十字路口的东北角,在此广场上游人较多,拟在此处设计并建造一喷泉,要求此喷泉具有丰富的立面形态,能够吸引游客驻足观赏。设计图纸内容包括:
(1)喷泉的水池平面图、立面图。
(2)喷泉和水池管线布置平面图、水池池底和池壁结构图。
(3)阀门井、泵坑、泄水池的构造图。
(4)学生能够自行设计,并能编制喷泉的施工组织设计方案。
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