汕头市海绵城市屋面雨水收集系统施工方案

汕头市海绵城市屋面雨水收集系统施工方案一、工程概况本工程为汕头市某居住小区屋面雨水收集系统建设项目，总建筑面积约86000平方米，涉及12栋住宅楼及2栋公共建筑的屋面改造。项目严格遵循《汕头经济特区海绵城市条例》要求，以"源头减排、过程控制、系统治理"为原则，设计雨水年径流总量控制率不低于75%，雨水资源化利用率达到收集量的60%以上。系统建成后可实现年均收集雨水约1.2万立方米，主要用于小区绿化灌溉、道路清扫及景观水体补充，预计年减少市政供水需求约15%。工程区域属于亚热带季风气候，多年平均降雨量1600毫米，雨季集中在4-9月，最大小时降雨量达70毫米。屋面类型包括混凝土平屋面（占比65%）、金属斜屋面（占比25%）和少量瓦屋面（占比10%），根据《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》要求，分别采用不同的收集处理工艺。场地土壤类型为黏性土，渗透系数较低，故系统设计以"收集-处理-回用"为主，辅以渗透补充地下水。二、系统设计2.1设计标准与参数系统设计严格执行汕头市海绵城市建设相关规定，主要设计参数如下：设计重现期：屋面雨水排水系统采用5年一遇，校核重现期10年一遇径流系数：混凝土屋面0.85，金属屋面0.90，瓦屋面0.80初期雨水弃流量：前3mm降雨量（约5分钟初期径流）雨水处理后水质指标：SS≤10mg/L，COD≤50mg/L，符合城市杂用水水质标准系统年运行时间：不少于280天，设备平均无故障工作时间≥8000小时2.2系统组成与工艺流程屋面雨水收集系统由五大功能单元组成，形成完整的"集-截-弃-处理-储-用"处理链：1.集水单元平屋面：改造原有天沟，设置0.5%坡度，采用侧墙式雨水斗（间距≤18米），材质为304不锈钢，进水口设格栅（孔径5mm）斜屋面：金属屋面采用檐沟收集，瓦屋面采用天沟+雨水斗组合系统，雨水斗采用重力流型，单个排水能力≥2L/s2.截污弃流单元采用"旋流分离+时间控制"复合弃流装置，内置60目不锈钢滤网弃流切换阀响应时间≤2秒，弃流量可通过PLC控制柜动态调整弃流雨水经专用管道排入市政污水管网，管径DN100-DN1503.输水单元收集干管采用HDPE双壁波纹管（SN8级），管径DN150-DN200，坡度≥0.5%立管采用UPVC排水管（De110-De160），明装部分做保温防腐处理转弯处设置导流板，流速控制在1.5-2.0m/s，避免水流扰动产生噪音4.处理单元采用"预处理+深度处理"二级工艺：预处理：旋流分离器（去除粒径≥0.5mm杂质）+毛发聚集器深度处理：一体化MBR膜生物反应器（膜孔径0.1μm），处理能力5m³/h消毒系统：紫外线消毒器（剂量≥30mJ/cm²），接触时间≥30秒5.储存与回用单元采用地下式HDPE模块化蓄水池，总有效容积800m³，分为3个独立仓体水池尺寸20m×10m×2.5m（长×宽×高），模块采用φ300mm×H200mm规格，抗压强度≥300kPa回用系统配置2台变频供水泵（一用一备），设计扬程32m，流量25m³/h，管网末端压力0.25MPa2.3设备选型主要设备选型如下表：设备名称规格型号数量主要参数雨水斗87型不锈钢重力流雨水斗146个排水能力2-3L/s，内置滤网初期弃流装置全自动流量控制型24套工作压力0.1-1.0MPa，响应时间≤2s旋流分离器DN150型12台处理流量5-8m³/h，分离效率≥85%MBR膜组件PVDF中空纤维膜4组膜面积50m²/组，通量15LMH紫外线消毒器过流式，功率300W2台处理水量5m³/h，灯管寿命8000h潜水泵Q=25m³/h，H=32m4台2用2备，N=4kW，带自动耦合装置液位传感器投入式静压型6套测量范围0-3m，精度±0.5%FSPLC控制柜含触摸屏2套西门子S7-1200系列，带GPRS远程监控三、施工工艺3.1施工准备技术准备组织施工人员熟悉图纸，进行专项技术交底，重点掌握屋面防水、管道连接、设备安装等关键工序要求编制详细的施工进度计划，采用Project软件进行进度管理，设置3个关键里程碑节点（屋面改造完成、管道安装完成、系统调试完成）进行现场勘察，复核屋面坡度、排水走向、原有管线位置等，绘制施工放线图材料准备主要材料进场检验：HDPE管材：检查外观、壁厚、环刚度，进行液压试验（1.5倍工作压力，保压1h无渗漏）雨水斗：材质证明、排水能力测试报告，抽样进行盐雾试验（48h无锈蚀）蓄水池模块：抗压强度检测报告，拼接样品进行渗漏测试材料存放：管材架空堆放，远离火源；电气设备存放于干燥通风仓库，做好防潮措施现场准备屋面施工区设置安全防护栏杆（高度≥1.2m），满挂安全网，搭设临时施工通道地下室设备区划分材料堆放区、加工区和安装区，设置临时排水系统安装临时配电箱（防雨型），配置漏电保护器（动作电流≤30mA），施工用水管接至各作业面3.2屋面改造施工混凝土平屋面改造基层处理：清除屋面杂物，修补裂缝（采用环氧树脂灌缝），表面平整度误差控制在5mm/2m内防水施工：涂刷2mm厚聚氨酯防水涂料，铺设3mm厚SBS改性沥青防水卷材，搭接宽度≥100mm，天沟部位增设一层防水附加层找坡层施工：采用轻集料混凝土找坡，坡度0.5%-1%，最薄处30mm厚，设置分格缝（间距≤6m）保温层与保护层：铺设60mm厚挤塑聚苯板，上做40mm厚C20细石混凝土保护层（内配φ4@200双向钢筋）雨水斗安装：按照设计位置预留孔洞（尺寸比雨水斗大100mm），安装时根部做防水增强处理，周边用微膨胀混凝土封堵金属屋面改造表面清理：采用高压水枪清洗屋面，去除锈迹和附着物，局部锈蚀严重部位进行除锈处理（达到Sa2.5级）防腐处理：涂刷两道氟碳防腐涂料，干膜厚度≥80μm，涂层附着力≥5MPa檐沟改造：更换老化檐沟，采用0.8mm厚彩钢板（YX25-205-820型），接缝处打胶密封雨水斗固定：采用不锈钢支架焊接固定，支架与屋面檩条可靠连接，焊接点做防腐处理3.3管道系统施工立管安装测量放线：根据设计图纸确定立管位置，弹出安装中心线，设置固定支架（间距≤2m）管道预制：UPVC管采用承插式粘接，接口处清理干净，涂抹专用胶粘剂（厚度均匀），承插深度符合规范要求，固化时间≥30分钟吊装就位：采用人工配合小型吊机安装，立管垂直度偏差≤3mm/m，全长偏差≤20mm伸缩节设置：每层楼板处设置伸缩节，安装高度距楼板面150mm，伸缩量控制在10-20mm水平管安装沟槽开挖：采用机械开挖（深度≥800mm），人工修整槽底，铺设200mm厚级配砂石垫层，压实系数≥0.95管道敷设：HDPE管采用热熔对接，焊接温度190±10℃，压力0.15-0.2MPa，冷却时间≥15分钟；管道坡度按设计要求，每隔10m设置一个坡度控制点检查井施工：采用砖砌圆形检查井（直径1000mm），M10水泥砂浆砌筑，C15混凝土基础（厚100mm），内壁抹20mm厚1:2水泥砂浆，井盖采用重型铸铁井盖回填：管道安装验收合格后进行回填，采用分层回填（每层厚度≤300mm），灌水夯实（密实度≥90%），管顶500mm内采用细土回填3.4处理与储存系统施工一体化处理设备安装基础施工：浇筑C25混凝土基础（厚300mm），表面平整度≤5mm/m，预埋设备地脚螺栓设备就位：采用汽车吊吊装（吊点设置在设备吊耳处），就位后调整水平度（偏差≤2mm/m）管道连接：设备进出水管采用法兰连接，垫片采用EPDM橡胶垫，螺栓对称均匀紧固（扭矩25-30N·m）电气接线：严格按照电气原理图施工，动力线与控制线分开敷设，接地电阻≤4Ω膜组件安装：MBR膜组件轻拿轻放，安装时保护好膜丝，膜池注水至淹没膜组件后进行曝气管吹扫（气量10-15m³/h）地下蓄水池施工基坑开挖：采用机械开挖（放坡系数1:0.5），坑底预留300mm人工清理层，设置轻型井点降水系统（降至基底以下500mm）基础施工：铺设200mm厚级配砂石垫层，浇筑150mm厚C15混凝土垫层，表面做水泥基渗透结晶防水层（厚度≥1.0mm）模块安装：按照设计图纸进行模块拼装，模块间采用专用连接件固定，每拼装3层进行水平度校正（偏差≤5mm/10m）；模块外侧包裹土工布（渗透系数1×10⁻³cm/s）和HDPE防渗膜（厚度1.5mm）管道安装：池内管道采用不锈钢管（304材质），焊接连接，焊口进行酸洗钝化处理；安装完成后进行压力试验（试验压力0.6MPa，保压30分钟压降≤0.02MPa）回填与覆土：采用素土分层回填（每层厚度200mm），灌水夯实，直至设计标高；顶部做200mm厚种植土，种植耐根穿刺植物四、质量控制4.1质量控制体系建立"三检制+专业检查+第三方检测"的质量控制体系，成立质量管理小组，由项目经理担任组长，配备专职质量工程师2名，各施工班组设兼职质量员。主要质量管理制度包括：材料进场检验制度：所有主要材料需提供出厂合格证、性能检测报告，并按规定进行抽样复试，合格后方可使用技术交底制度：每道工序施工前进行详细技术交底，交底内容包括施工工艺、质量标准、验收要求等，形成书面记录样板引路制度：每个分项工程开工前先做样板区，样板验收合格后再全面展开施工工序报验制度：上道工序完成后，经自检合格报监理验收，验收通过后方可进行下道工序施工质量例会制度：每周召开质量例会，分析质量情况，解决质量问题，形成会议纪要4.2关键工序质量控制防水工程质量控制基层处理：表面平整度≤5mm/2m，含水率≤9%，阴阳角做成圆弧角（半径50mm）卷材铺贴：采用热熔法施工，烘烤温度180-200℃，卷材搭接宽度100mm（长边）和150mm（短边），接缝处溢出热熔沥青宽度≥20mm验收标准：雨后或淋水试验（持续2h）无渗漏，防水层与基层粘结牢固，无空鼓、皱折、翘边等缺陷管道安装质量控制管道坡度：严格控制在设计值±0.1%范围内，采用水准仪每10m测量一次接口质量：HDPE管热熔对接接口应形成均匀的凸缘，高度2-4mm，宽度10-15mm；UPVC管粘接接口应平整光滑，无气泡、裂纹压力试验：雨水管道进行闭水试验（试验水头为试验段上游管顶以上2m），30分钟渗水量≤0.05L/(m·min)；回用管道进行水压试验（试验压力1.0MPa），保压1h压降≤0.05MPa设备安装质量控制设备找平：采用水平仪测量，整体水平度偏差≤0.1mm/m，垂直度偏差≤0.5mm/m电机安装：与泵轴同心度偏差≤0.05mm，端面间隙2-3mm，运行时轴承温度≤75℃，振动速度≤4.5mm/s控制系统：模拟量输入输出误差≤1%，开关量响应时间≤1s，系统连续运行72h无故障4.3质量通病防治针对屋面雨水收集系统常见质量问题，采取以下预防措施：质量通病预防措施屋面渗漏①严格控制防水材料质量，加强防水层施工过程控制

②雨水斗根部、管道穿屋面处增设防水附加层

③防水层施工完成后进行48h闭水试验管道堵塞①安装过程中管道端口及时封堵，防止杂物进入

②立管底部设置清扫口，水平管每隔30m设置检查口

③系统调试前进行管道冲洗（流速≥1.5m/s，持续30分钟）设备运行噪音大①水泵基础设置橡胶减震垫（厚度50mm），进出水管安装柔性接头

②管道支架采用弹性支吊架，避免刚性连接

③风机进出口设置消声器，风速控制在8m/s以内水质不达标①严格控制处理工艺流程，定期清洗过滤设备

②消毒设备运行参数实时监控，确保有效消毒剂量

③建立水质监测制度，雨季每周检测1次，旱季每月检测1次五、安全管理5.1安全管理目标本工程安全管理目标为：杜绝死亡事故和重伤事故，轻伤频率控制在3‰以内无重大机械设备事故、火灾事故和触电事故争创汕头市安全文明标准化工地5.2安全保证措施组织保证成立安全生产领导小组，项目经理任组长，配备专职安全员2名，各施工班组设兼职安全员。建立健全安全生产责任制，签订安全生产责任书，将安全责任落实到个人。制度保证安全教育培训制度：所有施工人员进场前进行三级安全教育，特种作业人员必须持证上岗安全技术交底制度：分部分项工程施工前进行安全技术交底，交底双方签字确认安全检查制度：每日进行安全巡查，每周进行安全大检查，每月进行安全评比应急预案制度：制定触电、高处坠落、火灾等事故应急预案，定期组织应急演练技术保证高处作业防护：屋面作业设置1.2m高防护栏杆，满挂密目安全网；作业人员佩戴安全帽、安全带，安全带高挂低用临时用电安全：采用TN-S接零保护系统，实行"三级配电两级保护"；配电箱标准化配置，门锁齐全，防雨防尘动火作业管理：办理动火许可证，清理作业点周围可燃物，配备灭火器材；焊接作业设置接火斗，防止火花飞溅机械设备安全：施工机械定期检查维护，设置安全操作规程牌；起重机械作业前检查钢丝绳、吊钩等部件，确认安全后方可使用5.3专项安全措施屋面作业安全措施屋面坡度大于25°时设置防滑条，作业人员穿防滑鞋遇有六级及以上大风、暴雨、大雾等恶劣天气，停止屋面作业屋面材料堆放不宜过多，每平方米荷载不超过2kN，堆放位置距离屋面边缘不小于1m设置临边防护设施，防护栏杆采用φ48×3.5mm钢管搭设，底部设18cm高挡脚板有限空间作业安全措施地下室、蓄水池等有限空间作业前进行通风（通风时间≥30分钟），检测氧气浓度（19.5%-23.5%为合格）作业人员佩戴隔离式呼吸防护用品，设置安全绳和应急照明实行"双人监护"制度，作业人员与监护人员保持通讯畅通，每30分钟轮换一次配备应急救援设备，包括正压式呼吸器、急救箱等，放置在入口处明显位置六、进度计划与管理6.1施工进度计划本工程总工期为120天，采用Project软件进行进度计划管理，关键线路为：施工准备（10天）→屋面改造（45天）→管道安装（30天）→设备安装（20天）→系统调试（10天）→竣工验收（5天）主要分部分项工程工期安排如下：施工准备阶段：第1-10天，完成图纸会审、材料采购、现场布置等屋面改造阶段：第11-55天，分区域施工，每个区域完成后立即进行验收管道安装阶段：第36-65天，与屋面改造平行作业，先地下后地上，先主干后支管设备安装阶段：第56-75天，蓄水池、处理设备、水泵等依次安装系统调试阶段：第76-85天，分单元调试，再进行联动调试竣工验收阶段：第86-90天，完成资料整理、系统性能测试、竣工验收6.2进度保证措施组织保证：成立进度管理小组，项目经理负责总体协调，各专业工程师负责本专业进度控制资源保证：配备足够的施工人员（高峰期投入120人），主要施工机械保证2台（套）以上备用技术保证：采用BIM技术进行施工模拟，提前发现并解决施工冲突；推广应用新技术、新工艺，提高施工效率制度保证：实行周进度计划考核，完成计划给予奖励，未完成计划分析原因并采取赶工措施协调保证：每周召开进度协调会，协调各专业、各工序之间的配合，及时解决影响进度的问题七、验收标准与流程7.1验收标准本工程验收严格按照《汕头市海绵城市建设项目验收管理办法》及相关国家规范执行，主要验收标准如下：分部工程验收标准屋面工程：防水层无渗漏，排水坡度符合设计要求，雨水斗安装牢固，周边密封严密管道工程：管道坡度偏差≤0.1%，接口无渗漏，管道支架间距符合规范要求（水平管间距1.5-2.0m，立管间距2.0-2.5m）设备安装工程：设备运行平稳，噪音≤75dB，各项性能参数达到设计值的95%以上蓄水池工程：满水试验（24h）渗漏量≤2L/(m²·d)，结构无明显变形、裂缝系统功能验收标准雨水收集效率：达到设计值的90%以上（实测降雨量条件下）处理水质：连续3次检测，各项指标符合《城市污水再生利用城市杂用水水质》要求运行稳定性：连续试运行30天，系统运行率≥95%，无重大故障调控功能：能根据降雨量、水位等参数自动调节运行状态，响应时间≤10秒7.2验收流程1.施工单位自检施工单位完成合同约定的全部工程内容后，组织内部自检，自检内容包括：工程实体质量检查工程技术资料整理（包括施工记录、试验报告、隐蔽工程验收记录等）系统功能测试（包括雨水收集量测试、处理水质检测、设备运行参数测试等）自检合格后，向监理单位提交竣工报告。2.监理单位验收监理单位收到竣工报告后，组织专业监理工程师进行验收，主要工作包括：审查施工单位提交的竣工资料对工程实体进行抽样检查（抽查比例不低于30%）监督系统功能测试，核实各项性能指标验收合格后，出具质量评估报告，报建设单位。3.建设单位验收建设单位组织设计、施工、监理等单位进行初步验收，邀请汕头市住建局、水务局等主管部门参加，重点检查：海绵城市建设指标落实情况（雨水年径流总量控制率、雨水资源化利用率等）系统运行的稳定性和可靠性工程质量是否符合设计要求和相关标准初步验收合格后，进行为期3个月的试运行。4.竣工验收试运行期满后，建设单位组织竣工验收，需提供以下资料：试运行报告（包括运行记录、水质监测数据、设备维护记录等）海绵城市专项验收报告（由第三方检测机构出具）工程竣工图纸、结算资料等验收合格后，办理竣工验收备案手续，工程正式交付使用。八、运行维护管理8.1维护管理体系建立专业的运行维护团队，配备管理人员2名，技术工人4名，制定《屋面雨水收集系统运行维护手册》，明确维护内容、周期和标准。主要维护管理制度包括：日常巡检制度：每日对系统进行巡检，记录运行参数，及时发现并处理异常情况定期维护制度：按照维护周期表进行设备保养、管道清洗、水质检测等工作故障处理制度：建立故障应急预案，明确故障处理流程和责任人档案管理制度：建立完整的技术档案，包括设备台账、维护记录、检测报告等8.2维护内容与周期维护项目维护内容维护周期维护标准屋面集水区清扫落叶、杂物，检查排水通畅情况每周1次屋面无明显杂物，排水顺畅雨水斗、格栅清理截留的杂物，检查滤网完好情况每月2次滤网无破损，过水通畅弃流装置清理内部沉积物，检查阀门动作情况每月1次阀门动作灵活，弃流量准确过滤设备反冲洗，更换滤料过滤器差压≥0.05MPa时；滤料每年更换1次过滤后水质SS≤20mg/LMBR膜组件在线化学清洗，检查膜丝完好情况通量下降20%时；每半年1次膜通量恢复至设计值的90%以上水泵检查运行参数，更换润滑油，清理叶轮每月1次；每年1次运行平稳，无异常噪音，流量、扬程达到设计值蓄水池排空清洗，检查内壁防腐层每半年1次池内无明显沉积物，内壁无渗漏、腐蚀水质检测检测pH、SS、COD、细菌总数等指标雨季每周1次；旱季每月1次符合《城市污水再生利用城市杂用水水质》要求8.3智慧运维系统本系统配置智慧运维管理平台，实现以下功能：实时监测：对降雨量、集水量、处理水量、水质指标等参数进行实时监测自动控制：根据水位、水质等参数自动调节设备运行状态，实现优化运行故障报警：系统出现异常时自动报警，并显示故障位置、原因及处理建议数据分析：对系统运行数据进行统计分析，生成运行报表和维护提醒远程监控：通过手机APP实现远程监控和操作，方便管理人员随时掌握系统运行情况智慧运维系统的应用可大幅提高管理效率，预计可减少30%的维护工作量，延长设备使用寿命5-8年。九、环境保护