中新天津生態城北島市政基礎設施建設新理念與實踐

曾 偉，位 樹，楊麗麗，劉 鑫

（天津市政工程設計研究總院有限公司，天津 300392）

中新天津生態城建設以來，從城市設計角度出發，用系統理念分析解決問題，妥善處理市政多專業交叉的各種問題，確立了尊重規劃，合理優化，在滿足功能和安全的前提下，體現生態城“生態、環保、節能、宜居、和諧”的總體要求，努力打造資源節約型、環境友好型宜居示范新城，達到能實行、能復制、能推廣的總體建設思路，堅持以規劃、設計新理念為引領，以建設、運營中的需求和問題為導向，通過設計、施工、養管導則的推廣實施，不斷推動市政基礎設施向“綠色化、工業化、智慧化、產業化”方向發展。中新天津生態城北島片區在開發建設過程中結合項目自身規劃定位，積極總結以往的經驗成果，同時吸納近年來先進的建設理念，更加注重城市設計、交通設計、景觀設計及細部設計。

1 工程概況

北島片區位于中新天津生態城北部，西、北至薊運河，南至薊運河故道，東至琥珀溪生態廊道，規劃總用地面積5.95 km2，新建11條市政道路設施，全長約15.6 km，規劃以居住及公共管理與公共服務為主導功能，片區內的綠地系統結合多條慢行通廊及漫步道直達薊運河。見圖1。

圖1 北島片區工程范圍

2 建設理念創新

梳理中新天津生態城的建設發展歷程[1]，結合建、管、養的實踐經驗，在市政基礎設施規劃、設計及建設過程中，堅持高質量發展要求和問題導向，強化頂層設計，努力實現面向“智慧”的管理升級，形成“生態+智慧”的雙輪驅動，不斷落實生態城指標體系2.0版的各項目標和任務，走出了一條“因地制宜、創新引領”的建設之路，為現存的城市或規劃建造的新城市，提供可持續發展的樣板。充分吸收國家近年來綠色交通、海綿城市、智慧城市等新理念，結合生態城項目自身特點及后期運維需求，進行了以下方面的創新和實踐：

1）充分重視項目前期工作，從全壽命周期角度出發，加強設計方案的比選、優化工作，合理控制項目投資并充分考慮日后運維的便利性；

2）推動傳統市政基礎設施轉型升級，積極推廣快速化、工業化的施工工藝，縮短建設工期，提高工程質量；

3）以智慧城市為目標，建設面向運維的智慧市政基礎設施，提高精細化管理水平；

4）堅持以人為本的綠色交通設計，在道路空間設計中除滿足機動車需求外，更加重視提高慢行交通的暢通度與舒適度；

5）積極探索采用新材料、新工藝，就地取材，綜合處置利用故道河淤泥，減少道路、管線的碎石用量，提高管線回填質量；采用濕法施工，減少揚塵。

3 建設理念實踐

3.1 前期工作

3.1.1 排水系統方案優化

受現狀管道埋深條件和管線豎向綜合影響，原規劃排水方案管徑及管線埋深大，建設成本較高且建成后管線維修困難。

通過深入研究，對排水系統進行優化設計，在中海大道以北、盛三街以西的公共綠地內新建提升泵井一座，設計規模0.2 m3/s，減小了污水管道埋深，節省污水系統建設投資，同時方便運維管理。提升泵井采用一體化預制形式，集成度高，占地面積小，滿足周邊綠化帶景觀要求。見圖2。

圖2 管道埋深對比

方案優化后污水工程的綜合造價較全線重力流方案節省2 500萬元。

3.1.2 排水管材優化

2019年對污水管線關鍵節點安裝電子流量儀進行水量檢測，管道滲漏量達28.26%，為解決滲漏問題，污水管線采用球墨鑄鐵管。球墨鑄鐵的延展性改善了管道出現裂縫的情況，同時承插式的連接方式和膠圈保證了接口近乎100%密封。

針對軟土地區近年管道養護常出現的塌陷問題，采用混凝土基礎，在管道接口下布置基礎變形縫，減小不均勻沉降，防止開裂，提高管道的耐久性，減少日后管線維修的成本。

3.2 工業化施工工藝

3.2.1 預制連鎖砌塊

采用工廠化預制的連鎖砌塊鋪面，滿足了揚塵治理要求；同時施工完畢后砌塊大部分可回收循環利用，實現了城市建筑垃圾的源頭減排、落實生態城無廢城市的建設目標。見圖3。

圖3 連鎖砌塊鋪面

3.2.2 預制檢查井

將常規采用的現澆檢查井調整為預制檢查井，通過層層澆筑井筒的相互圈疊成型，減少現澆混凝土的支模養護時間，加快施工進度的同時提高了工程質量。見圖4。

圖4 預制檢查井

3.3 智慧城市

3.3.1 智慧照明綜合桿

道路設置的各類桿件不僅對空間布局及城市風貌產生不利影響；而且浪費資源，不利于建設節約型社會。通過綜合桿設計，實現市政、交通、通信等多行業的整合，合理布局，避免各部門重復建設，大大提高了城市建設集約化；釋放人行道空間，實現城市基礎設施管理和城市規劃的精準化、智慧化。

通過統籌規劃，提升城市承載能力，避免頻繁擴建和升級，優化城市空間和管理，實現城市公共基礎設施的一體化。工程以道路燈桿為載體，搭載信號燈、電子警察、交通監控、道路指示牌，整合前交叉口處桿件包括路燈、指示牌、車行信號燈和監控設施桿件，共計554個，整合后減少為285個。

3.3.2 智慧水務

智慧水務管理系統的建設，完善整體區域監測體系，構建業務應用系統，優化區域網絡通訊體系，建設監控與調度中心，形成生態城的智慧管控體系，實現區域防洪排澇、水資源優化調控、水環境監控保護、水生態恢復重建等過程的精細化與智慧化管理，滿足政府、項目公司和社會公眾等各方需求。見圖5。

圖5 智慧水務管理平臺框架

在再生水管網中配建壓力計井、流量計井等，實現主動漏損控制。通過增設數采儀、無線網絡、水質水壓表等在線監測設備，實時感知再生水系統的運行狀態，將海量水務信息進行及時分析與處理，輔助決策建議，以更加精細和動態的方式管理水務系統的整個生產、管理和服務流程，從而實現智慧水務。

再生水檢查井采用智慧井蓋，運用物聯網技術實現井蓋集中監控管理、遠程授權、自動巡檢、多渠道報警、精確定位事故發生地點等功能，可真實且直觀地顯示井蓋分布情況及狀態。

3.4 綠色交通

1）優化交叉口轉彎半徑，增加道路轉角公共空間。北島片區規劃以居住、休閑為主，在保證車輛最小轉彎半徑和正常通行的條件下，宜采用較小的路緣石轉彎半徑，以縮短行人過街距離，提升行人過街安全性，增加街角公共空間[2]。

片區原規劃車行道轉彎半徑為18 m。根據小半徑轉彎理念，同時結合道路等級和設計速度，設計時主干路采用15 m的轉彎半徑，轉角處可增加21.25 m2的慢行空間；次干路或支路采用10 m的轉彎半徑，轉角處可增加48.07 m2的慢行空間。見圖6。

圖6 不同半徑下的道路慢行空間

2）優化慢行過街形式。利用中央分隔帶設置行人二次過街設施，與路段的慢行系統位置平齊，保證慢行系統的連續性；路口轉角處緣石坡道采用全斷面下沉的坡道，實現慢行系統與機動車道路面的無縫銜接，提高慢行過街的舒適性；在交叉口通過施劃人行斑馬線和自行車道標線，強化行人、非機動車和機動車在交叉口處的路權分配，增加慢行系統的安全性。見圖7。

圖7 慢行過街

3）結合規劃預留慢行開口，減少遠期改造。根據規劃，片區內有4條南北向綠帶和1條東西向生態谷，綠帶內布置完善的慢行系統，作為周邊居民休閑、散步、運動、健身的活動場所，綠帶與道路相交位置幾乎均位于路段中部，為滿足綠帶慢行系統的連續性和沿線地塊連系的便捷性，在綠帶與道路交叉位置均考慮設置慢行過街設施，路段慢行過街采用信號燈控，保證慢行系統安全。見圖8。

圖8 綠道位置

4）落實海綿城市建設理念，慢行系統采用仿石材透水路面，提高人行道品質，緩解城市熱島效應。路面硬化程度越高，給城市生態環境帶來的負面影響就越大，慢行透水鋪裝[3]可以涵養地下水源、補給綠化用水、減少地表徑流、降低城市水污染、實現水資源可持續利用[4]；采用仿石材，可以美化城市環境、展現城市風彩，提高視覺效果，保留城市、街道的溫度，提高人行道的品質和舒適度。見圖9。

圖9 慢行系統透水鋪裝

3.5 新材料及新工藝的應用

北島片區緊鄰薊運河故道，河道清淤施工時將大量淤泥土棄置在片區內。工程設計過程中，為減少淤泥土的環境污染及建筑材料外購，采用流態固化土技術[5]將淤泥資源化，用以替代路基填料和管線回填材料[6]。

澆筑式流態固化土相當于廣義上的“混凝土”，可根據工程部位設計要求，制備成不同的強度等級，無需振搗，不受原材料市場影響，施工速度快，可有效降低成本。澆筑式流態固化土的應用實現廢棄資源的再生化，替代日益匱乏的傳統筑路材料；通過利用固化劑及配套的拌和設備，改變道路路基傳統的施工工藝，由干法工藝（拌和碾壓式）轉變為濕法工藝（流態澆筑式），減少路基施工中揚塵對環境的影響。

天津市在水務安全方面面臨城市排水管網外水進入[7]、管道滲漏、塌管頻發等問題。中新天津生態城區域為典型的濱海軟土地區，管道多坐落于淤泥質黏土層，土質為流塑狀態，孔隙比大、壓縮性高、工程性質較差，這些不利條件對地下管網的耐久性提出了挑戰。給排水管道工程中，管周土體產生的抗力對管壁變形有約束作用，管底墊層及管側回填土的技術指標和施工質量對管道結構的安全起關鍵控制作用，傳統的回填材料一般為天然級配砂石，材料不僅價格高、易造成環境污染；而且由于管道溝槽空間狹小造成回填土夯實困難，管道基底及胸腔兩側土體不能滿足要求，常造成工程質量問題。澆筑式流態固化土具有自流平的特性，無需壓縮，不僅比傳統管溝回填施工速度快、節能環保；而且回填材料剛度大，有一定的抗滲性，可以有效保證市政管網的正常使用和安全運營。

4 結語

在北島片區市政基礎設施建設過程中，一方面總結中新天津生態城運營使用中的經驗和不足，另一方面充分吸收綠色交通、海綿城市、智慧城市等新理念并結合項目自身特點及后期運維需求，因地制宜進行了建設理念的創新與實踐。本工程建設理念的創新與實踐對城市片區的開發建設具有借鑒意義。□■