北京市东南护城河整治工程的设计与施工
陈作华 潘云贞 张世福
(北京市水利规划设计研究院) 摄 量
城市河道应具有防洪、赞水、输水及美化环境等多种功能和综合效么。河道附 近的地面环境、地下管线和冬种市政设施也比较复杂。因此,城市河道整治的设计 和施工与一般河道有许多不同。本文介绍7北京市东南护城河整治工穆,探讨7城 市河道整治的技术问题。 一、z覆露况
南护城河位于北京城区南部(见图1)。 自西便门经广安门、永定门、广渠门至东便
门,全长15.6公里,流域面积75.6乎方公里。南护城河—h游接永定河引水渠,下游入 通惠河,是一条贯穿南城,流经居民区的主 要排洪输水河道。
东南护城河整治工程,自龙潭闭至东便 门,全长2.9公里,是市政府“七五”期间 重点建设项目“东厢工程”的组成部分。配 合东南外二环道路工程东便门、广渠门、劲 松三座立交和其间的快速路段,对南护城河 尾段进行整治,使其成为花园式河道。
修建地铁后,原流经前三门的洪水改入 南护城河,为使南护城河能渲泄增加的水 量,1965年按20年一遇洪水标准进行了挖深 展宽。土渠为梯形断面,河底宽28米,边 坡1:2。由于年久失修,整治前河道断面向 上部杂草丛生,下部行洪断面淤积为锅底 形,泄洪能力降低。加之近年来城市建设迅 速发展,建筑面积逐年增加,降雨入渗系数 减小,地面径流系数不断加大,20年一遇洪
水由1963年175米’/秒提高到192米’/秒,且 洪峰高,来势快,原河道己不能游足泄洪的 需要。同时本河段除原有三座胯河铁路桥 外,东南外二环道路还新建17座跨河桥,河 道内增加数十个桥墩,从而进一步堕高洪水 位,淹没河道两岸下水道出口,影响居民区 排水。因此,河道整治应与道路、立交建设 同步进行。
量、花园式河道设计 (一)设计标准
1.防洪标准
根据北京城市建设总体现划,南护城河 按20年一通洪水设计,设计流量192米“/秒, 100年一遇洪水校核,校核流量245米’/秒。 2.排水标准
根据城市排洪规划要求,设计洪水位不 淹没河道两岸主要雨水管出口管顶,校核洪 水位不高于两岸地面。 3.环境标准 (1)河道水位 米,水深1—2.5米, 观。
河道正常水位33.5 以保持风景观赏河道景
(2)绿化美化标准 按市政府的要 求,南护城河应作为“昆明湖一玉渊潭一南 护城河一通惠河花园式河道环”的一段,根 据工程类比法,绿化美化标准与园林设计标 准相近。
(=)河道横断面
1.第一段(龙潭闸一前三门盖板河出 口)
长2545米,由于南护城河河深较大,岸 顶距水面7—9米,为了景观和满足游人的 亲水愿望,河道设计为复式断面(见图2)。 河坡竖向为两级岸坡,下部为矩形,河底由 原28米展宽为40米,以提高排洪能力并扩大 观赏水面。两岸设3.5米高宜溜护岸,中韶 设5米宽二层平台,既作为大洪水时河道复 式过水断面,又作为平时游人步道,同时兼 作维护、管理的巡河路。上韶1:2河坡植花 种草,作为河道绿化美化条带。
2.第二段(前三门盖扳河出口一通惠 河入口)
长264米,为梯形断面,与下游通惠河 规划整治方案的断面形式一致。 因2 河道朗面
因1 东南护城河位置图 3.第三段<橡胶坝段)
长115米,利用坝袋充水,调节坝上游 水位,使河道形成人工水面。 (三)河道挡土墙
城区河道挡土墙的设计不但考虑景观效 果和结构安全,还要考虑施工场地的局限, 挖填方应尽量少,因此应进行多方案比较和 论证。
东南护城河河深较大,挡土墙位于底 部,挖填土方量大,加上两岸道路及桥梁同 时施工,干扰因素多,回填用土不能就近存
放,需远距离来回运输。为了节约投资,减 少挖填土方,进行了五种型式挡土墙的比 较,最后选用挖填土方最省的衡重式挡土 墙。为增大挡土墙基底摩擦力,对基础进行 了换土,将基础以下30厘米原状亚粘土换填 砂砾料。为提高墙体抗滑稳定,挡土墙基底 采用1:10反坡。墙中设一排排水管,间距2 米,其出口高于河道常水位10厘米,以避免 河道水流经排水管至挡土墙后,增加墙后水 压力。为增添景观效果,挡土墙迎水面加没 了装饰线。
(四)台阶、码头和小型休息场
城区河道,一般穿过密集建筑区。因此 有条件的都应建成风景观赏河道,成为人们 游览休息的场所,所以台阶、码头和小型休 息场是不可缺少的设计项目。 —
根据本河道的断面特点,台阶、码头、小 型休息场都要方便游人垮近水面观赏水色, 到二层平台游览、休息。复式断面河段,两 岸每隔250米设台阶一处,游人可从岸顶沿 台阶下到二层平台。每隔500米设一码头, 码头在高于正常水位20厘米处没平台,游人 可从二层平台下到码头平台接近水面。二层 平台上每隔150—250米没小型休息场。甲型 休息场院利用1.5米宽绿化带位置外,还利用 o.5米高浆砌石小墙挡土作用将河坟开拓出
宽1.0米的场地,形成两个3x 2.5米半圆形休 息场,摆放石材圆桌凳;乙型休息场设在坟 脚右1米高小墙处,利用1.5米宽绿化带位 置,形成两个3)(1.5米长方形休息场,掇 放石材条凳。
(五)绿化美化设计
1.设计原则
(1)绿化原则为四季见青,三季有花, 广植草皮覆盖河坡。植物配植采用疏林草地 的园林手法,整个绿化美化设计格调力求简 洁、规整、开敞、明快,与闹市、街道和建 筑在气氛、线条、色彩上形成对比,使人们 在紧张劳动之余,从繁化市区来到河畔,能 够得到开扩视野、舒畅胸怀、消除疲劳的效 果。
(2)河道绿化美化设计既要考虑周围环 境,又要注意和东南外二环道路工程空间景 观、绿化配植协调、呼应。
(3)东南二环道路滨临南护城河,并与 河道多次交叉,在河道上形成劲松、J“渠门 和东便门三个桥区。在绿化美化设计中,力 求通过栏杆、路面彩色水泥砖图案,绿化配 植、草皮和建筑小品的不同型式分割空间, 组织创造出三个景色不同的风景区,使每个 桥区河道别具一格,都有新的意境。 2.绿化植物配植
绿化植物配植形式有自然式和规则式。 自然式配桓模仿自然,以多变为主,具有活 泼、幽雅的自然情调;规则式以强调整齐、 对称为主,给人以强烈、肃穆之感。由于河 道为规则式断面,受场地条件限制,二层平 台只有1.5米宽绿化带,所以选择规则式行 列桓绿化。为避免单调和呆板,在树木配桓 的竖向设计上,采用跳跃式过渡的园林手 法,增加绿化层次,使景现有深度。
(1)大乔木选择 全河段大乔木选用 垂柳和拾柏问桓,达到常绿乔木和落叶乔木 1:1和四季见绿效果。同时垂柳清丽潇洒、 柳丝轻拂水面,桔相枝叶茂密葱郁,高耸挺
拔,树冠分别勾出不同的天际线,形成强烈
的对比。冬季又可以形成雪压松柏,霜接柳消的景观。 (2)花灌木选择 两株大乔木之间配 馆花灌木,作为绿化竖向设计的第二、第三 层次,使绿化树木配桓高低错落有致。
劲松桥区河道,两株大乔木之间交替配 馆格叶梅、连翘和丰花月季。榆叶构、连翘 为春季展花灌木,花期红黄相间,交映生 辉,可构成繁花似锦,灿烂夺目的景观和 报春的意境。月季为市花,以鲜艳、勤开著 称,5—10月可连续展花。
广渠门桥区河道,大乔木之间交替配柏 木程、黄刺梅、丰花月季。黄刺梅春季展黄 花,木模夏秋开紫(白)花,此配桓方案, 花色清面谈雅,赏心悦目,可获得春、夏、 秋三季开花不断的景色。
东便门桥区河道,大乔木之间交替配植 紫蔽、丁香、丰花月季。紫菇树冠长圆形, 姿态优美,与针叶树接柏配植,有和谐协调 之美,配值水滨、池畔有“花低池小水平 平,花落池心片片轻”之趣。丁香姿态清 秀,花繁色紫或洁白,盛花时清香扑鼻,在 游人步道旁栽植别有情趣。
利用叶色变化配植植物,是园林设计中 取得季节美的重要手法。叶色变化明显而诱 人的莫过于秋色,北京的十月是秋色着力渲 染的时期,因此在劲松桥区和龙谭闸左间头 绿地分别点缀了黄护和紫叶李,以丰富秋季 季相特点,让游人领赂金秋风光。
此外,在台阶两旁对植具有华盖状树冠 的盘槐,在小型休息场点缀合欢,合欢叶细 如羽,绿荫如伞状,红花成簇,秀丽别致。 (3)草皮选择 草坪是城镇绿地的重 要组成部分。在水边沿岸布置乎坦的草地, 宜于欣赏水景和远景。它与树丛相配,起着 调和衬托的作用,可加强树丛的整体美。河 道两层乎台以上长10米左右的河坡,全部种 植草皮,既起因坡作用,又成为绿化带的背 景,加强风景的纵深感。
劲松桥区河坡选用小冠花,绿期3—12 —38一
Jj,不开花时一片绿,花期—‘片红,构成 “野花绣地”的意境。
东便门和广渠门桥区分别选择白三9l‘和 红三叶,绿期和小冠花相同,球状白色小 花(红三叶为红色小花),从4月份开始陆 续开放,草地外型整齐、美观,尤如缀有朵 朵小花的绿毯。冬天小雪过后百草枯黄时, 白(红)三叶仍然葱芜翠绿,一派生机盎 然。
为提高河坡绿化美化效果,采用以上草 种的不同配合,形成简单的棱形图案,‘点缀 于各桥区河坡上。
3.建筑与小品
河道两岸的二层平台,是游人游览的主 要场所,为重点设置园林小品的位置。二层 平台宽5米,临水一侧为河道挡土墙,顶部 设栏杆,中部为3.1米宽路面,三个风景区路 面铺设不同图案彩色混凝土花砖。河坡一例 为1.5米宽绿化带,绿化带和路面之间设立 道牙,使二者之间有一个清晰的轮廓,显得 整洁清新。
建筑与小品的设置原则是,结合工程需 要,多功能兼用,宁少勿滋。
(1)栏杆 河道两岸临水例设置栏 杆,具有安全和景观装饰两种功能,它像一 条彩带,将彩色路面、园林绿化、建筑小品
总揽在一起,从水面托出。栏杆的设置既注 意与上部立交桥栏杆协调,又不雷同,着意 突出河道风格。三个风景区分别选择了石 料、钢筋混凝土不同形式的栏杆。
(2)砌石小墙及外装修 凡由于东南 二环道路占据河口位置,河坡无法形成1:2 稳定坡处,设置了不高于1.0米坡脚或0.5米 坡顶浆砌石小墙。小墙外装修采用250‘仿花 岗岩装饰块材,外观粗旷,古朴、坚实,具 有天然景观的特色。
(3)预制泥凝土漏空花格护坡 广渠 l、拉交桥下游左岸370米长河段,由于市政
拆迁和摈河路修建暂不进而河道设置1.2米高坡脚小墙,墙顶以上按1:1.5展被维持 原河口。为使1:1.5不稳定坡达到稳定和绿 化双重目的,参考日本河坡护砌形成,采用 预制混凝土漏空花格护砌。空格中植白三叫· 和地被菊,形成三角形图案,成为一景。冬 季绿化植物枯黄时,漏空花格露出眉眼,给 人焕然一新之感。
(4)B8塑 设计中原考虑设置几组水 扮鹅形凳,每组两个,型态为下水状,既有 实用功能,又棚构如生,为景观乎添情趣, 增加固林气氛。同时考虑设置两组水中即 塑,一为平静水面飞出一对天鹅;另为一尊 金色喷泉,运用动和静的对比,丰富水面景 色。
(5)散布点石 中国园林有‘无石不 园’之说。山石是联系建筑和自然环境的一 种理想介质。因此,点石也是一种重要的园 林手法。在河道两岸的林问坡上,点缀具有 山林野超特色的大块石,使人有朴实,旷野 之感。
三、瞥践配合及z程措施
城区工程的另一主要特点是地下管线密 布,需要安排相当力量进行管线调查,还需 与主管单位配合,因地制宜地采用工程措 施。
1.本工程仅3公里河道,原有入河雨 水口67个,经调查研究确定保留15个,并技 工程要求进行改建。设置雨水跌落井,使其 在二层平台以下穿墙下河。此外新增加了工 厂和东南二环道路雨水口。
2.河道两岸原理设有电信、电线、污 水截流管和自来水管等,仅过河管线就有12
处,包括人防、污水、自来水、煤气和电线 等管线。东南二环道路新建过河管线12处, 有热力、电力、电信、煤气和自来水等。 由于河道断面改为复式,河底由28米展 宽为40米,原管线与新建挡土墙交叉或外露 为了节约投资,确保各种管线正常运行,设 计中尽可能不改动原管线,并在新建筑中加 强了管线的保护措施。
2.5×3.0米过河人防洞和2—1.3×0.7 米过河污水管,均进入河道挡土墙内0.5— 0.7米。为了挡土墙荷重及墙后土压力不作 用于管道上,采取加大管道两侧挡土堵断面 及承载能力,管道以上挡土墙改做钢筋混凝 土板梁,将荷载传至两侧加大断面的挡土墙 上。
2—4400毫米中压煤气过河管,右岸进 入挡土墙0.4米,并沿墙长方向穿墙8米。 管段两端挡土墙断面加大,煤气管段做钢筋 混凝土减压平台式断面,以满足墙距煤气管 0.5米的要求。
4600毫米自来水过河钢管,下部进入河 道挡土墙0.7—08米,左岸二层平台以上河 岸削被后,外露高度2米,长度6米左右。 下部挡墙内采用自来水管加内径1000毫米、 壁厚15毫米半圆钢管套管,二者之间空量200 毫米,可避免挡土墙载重于上,又可满足D 后维修要求。上部外露部分亦采用与下部规 格相同的钢套管,再覆盖混凝土和浆砌石, 外装修形成台阶状。
劲松与广渠门立交桥之间的河道左岸, 557米长沿河电缆,移动后入6孔电线管块, 并没检查井。
3.原3座跨河铁路桥,河底扩宽后采 取相应的桥边墩及河底加固措施。 四、施z特点
(一)施工手沈及道路
本段河道施工的主要特点之一是不能断 流,施工期仍需不问断地向农业输水,汛期 为城区防洪排水,特点之二是河道两岸居民 密集,施工场地受限,加上东南二环道路同 期施工干扰,场地布置困难;特点之三是工 期紧,一年半时间内需完成土方挖运44万 米。,回填土10万米’,现浇混凝土4万余 米’,铺砌路面2万多米。,两岸需同时施
工。根据以上特点,施工导流采用一次填筑
两道顺河围堰,河道中间导流,两岸同时施工,河底围堰两狈g作为施工临时道路。 (=)河道档土墙施工 1.模板
挡土墙迎水面采用大块定型钢模板,规 格3.0x 3.1米,厚4毫米。钢模外竖立钢管 拓架立技。大模板简化了脚手架施工工序, 以钢管正反扣螺栓代替木支撑,节省了木 材。与小块钢模板(0.3x1.5米)支拆约装 相比,可降低劳动强度,加快安装速度,并 能保证设计尺寸,外观整齐美观,特别是弯 道较易达到曲率一致。
2.棍凝土浇筑
河道挡土墙混凝土浇筑采用混凝土罐 车、泵车配套车辆,以提高混凝土质量,节 省拆装溜槽和平台架子施工工序,加快工程 进度。由于工期紧迫,日浇筑强度800米‘左 右,为保证工期,挡土墙混凝土一部分采用 商品棍凝土。为防止混凝土产生的侧压力超 过模板的设计承受力,施工中采取了两条措 施:一是严格掌握每层浇筑厚度30厘米;二 是浇筑长度延长为100米左右(挡土墙每10 米设伸绍缝,一次浇筑10段),使层与层之 间的浇筑时间间隔拉长。
(三)仿花岗岩装饰块材粘贴 橡胶锤、长木直尺、垫木及瓦工常用工 灰砂比1:2,水泥标号42i,砂浆稠度6 —8厘米o 3.粘贴
从底层开始,
法为:
(1)首先将装饰块材和结构墙面清除干 净,并洒水润湿墙面6
(2)将砂浆铺于饰面块材背面,铺设厚 度依据勾缝的深度确定;
(3)将装饰块材贴于墙上,用橡胶锤锤 至规定的厚度,多余的砂浆可被挤出,同时 用垫木和直尺保证整齐平直。 · 4.勾继
砂浆勾缝可使饰块与墙面紧密接触,并 可堵塞块材与墙面问存留的缝隙,使外装修 既有耐久性,又使勾继形成鲜明光洁的线 条,加强饰块的装饰效果。其方法是先进行 水平勾缝,后进行竖向勾缝。勾缝的形式可
做成凹半圆形和凹V形,这两种形式有鲜明 的阴影线,利于抵抗风雨侵袭。勾缝后将砂 浆毛口修饰至与墙面相平。
南护城河整治一期工程1988年开工, 1989年l 0月主体工程完成,1990年夏季绿化 美化工程完成。河道整治后,排水通畅,环 境优美,与新建滨河快速路、立交群互相衬 托,雄伟壮观,成为城市的通风走廊和绿色 项链,为首都人民提供了休息和观赏场所。
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