张家口市海绵城市屋面雨水收集系统施工方案

张家口市海绵城市屋面雨水收集系统施工方案一、工程概况1.1项目背景本项目位于张家口市主城区，为响应《张家口市海绵城市专项规划（修编）（2023-2035年）》要求，针对新建居住小区及公共建筑实施屋面雨水收集系统建设。项目建成后需满足老城改造区年径流总量控制率不低于75%（对应控制降雨径流深12.8mm）、新建城区不低于85%（对应控制降雨径流深17.6mm）的规划指标，雨水资源利用率达到全年降雨量的5%以上。1.2系统设计目标水质控制：处理后雨水水质达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》标准，主要用于绿化灌溉、道路清扫及景观补水水量控制：单栋建筑屋面雨水收集效率≥80%，系统年运行时间不少于200天安全控制：系统设计重现期5年，校核重现期20年，抗震设防烈度7度二、系统设计方案2.1系统组成本系统采用"收集-弃流-输送-净化-存储-回用"六级处理工艺，主要由以下部分组成：收集单元：含屋面集水沟、雨水斗及初期弃流装置输送单元：HDPE排水管道及加压提升系统净化单元：沉淀池、石英砂过滤及紫外线消毒设备存储单元：地下式HDPE模块化蓄水池回用单元：变频供水设备及回用管网控制系统：PLC自动控制柜及远程监控模块2.2关键参数设计建筑类型屋面面积(㎡)径流系数设计降雨量(mm)储水容积(m³)弃流量(L)居住建筑5000-80000.8517.6150-200300公共建筑10000-150000.9017.6300-4505002.3材料选型雨水斗：采用87型铸铁雨水斗，公称直径DN100，带格栅滤网（孔径≤5mm）管材：收集管道选用HDPE双壁波纹管（SN8级），回用管道选用PPR给水管（PN1.6MPa）蓄水池：采用HDPE模块（尺寸1000×500×400mm），外包土工布及防渗膜过滤材料：石英砂滤料（粒径0.8-1.2mm，不均匀系数≤2）三、施工准备3.1技术准备图纸会审：组织设计、施工、监理单位进行图纸会审，重点审查：雨水斗布置间距（≤20m）及位置合理性管道坡度（≥0.003）及转弯半径蓄水池基础承载力（≥150kPa）电气控制系统与主体工程的衔接技术交底：编制专项施工技术交底文件，内容包括：HDPE管道热熔焊接参数（温度210±10℃，压力0.15MPa）模块水池拼装顺序及密封要求设备接线图及调试步骤冬季施工防冻措施3.2现场准备场地平整：清除施工区域障碍物，场地坡度控制在3‰以内测量放线：采用全站仪定位，设置控制桩及高程基准点临时设施：搭建材料仓库（防雨、防晒）及施工临时用水用电系统地下管线探测：采用地质雷达探测地下管线，开挖探沟深度≥1.5m3.3材料验收进场检验：HDPE管材：检查环刚度、壁厚偏差及外观质量，抽样进行液压试验（1.5倍工作压力，保压1h无渗漏）雨水斗：核对型号规格，进行通水试验（流量≥10L/s时无溢流）滤料：检测含泥量（≤1%）及粒径分布，进行筛分试验材料存储：塑料管材水平堆放，层高≤3层，距热源≥2m金属构件进行防腐处理后存放于干燥通风处电气设备存放于防潮仓库，相对湿度≤60%四、主要施工工艺4.1屋面收集系统施工集水沟施工：采用C20细石混凝土浇筑，内配φ6@200双向钢筋沟宽200mm，深度150mm，坡度0.5%沟内设置不锈钢格栅（孔径10mm），与屋面防水层搭接宽度≥150mm雨水斗安装：安装高度低于屋面完成面50mm，周边做直径500mm的防水增强层与屋面防水层连接采用满粘法，密封胶宽度≥20mm安装后进行灌水试验（水位高度50mm，30min无渗漏）弃流装置安装：墙装式安装，距地面高度1.5m，进出口采用法兰连接时间控制型弃流器（前5分钟雨水自动排放）电磁阀门动作压力0.1-0.6MPa，响应时间≤2s4.2管道系统施工基坑开挖：采用机械开挖，人工清底，基底预留200mm土层沟槽边坡1:0.5，沟底宽度比管道外径大300mm设置排水沟（300×300mm）及集水井（间距20m）管道敷设：基础采用150mm厚级配砂石（粒径5-31.5mm），压实系数≥0.95HDPE管热熔连接：管材端面切削平整，与轴线垂直偏差≤1mm加热板温度210℃，加热时间10-15s熔融对接压力0.15MPa，保压冷却时间≥15min管道安装后进行闭水试验（试验水头2m，30min渗水量≤0.005L/(m·min)）4.3蓄水池施工基础处理：素土夯实（压实系数≥0.93），铺设300mm厚级配砂石垫层浇筑150mm厚C25混凝土底板，内配φ10@200双向钢筋底板表面做水泥基渗透结晶防水层（厚度≥1.5mm）模块安装：采用"从角部向中心"的拼装顺序，模块间通过卡槽机械连接每安装3层进行水平校正（偏差≤5mm/10m）模块外侧包裹2层土工布（渗透系数1×10⁻³cm/s）及1.5mm厚HDPE防渗膜回填施工：采用人工分层回填，每层厚度≤300mm，压实系数≥0.93回填土内不得含有粒径＞100mm的石块及冻土块蓄水池顶部覆土厚度1.2m，设置透气帽（高出地面300mm）4.4净化系统施工沉淀池施工：钢筋混凝土结构，有效水深2.0m，停留时间2h内壁采用环氧树脂防腐处理（干膜厚度≥200μm）设置污泥斗，坡度60°，底部安装排泥管（DN100）过滤设备安装：石英砂过滤器水平安装，垂直度偏差≤1‰滤料分层装填（垫层鹅卵石10-20mm，高度300mm；石英砂0.8-1.2mm，高度800mm）进行反冲洗调试（冲洗强度15L/(m²·s)，时间5-8min）消毒设备安装：紫外线消毒器安装在过滤设备出水端，水流方向与标识一致灯管与套管同心度偏差≤2mm，电气连接做好防水处理调试时验证剂量≥30mJ/cm²，连续运行30min无故障4.5控制系统安装控制柜安装：落地安装，距墙≥600mm，垂直度偏差≤1.5mm/m内部元器件布置间距：水平≥50mm，垂直≥80mm做好防尘、防潮处理，防护等级IP54传感器安装：液位传感器安装在蓄水池1/3、2/3及最高水位处雨量传感器安装在屋面开阔处，距周边障碍物≥1m水质传感器安装在消毒设备出水端，与水流方向成45°角系统调试：模拟降雨试验：开启水泵向屋面供水，流量5L/s，验证系统联动功能自动控制调试：设置高水位（停泵）、低水位（启泵）及超低水位（报警）参数远程监控调试：实现数据采集（每5分钟一次）、设备状态监控及故障报警功能五、质量控制措施5.1关键工序控制点工序名称控制指标检验方法检验频率管道焊接接口强度≥16MPa拉伸试验每50个接口一组水池防渗渗漏率≤0.01%/d满水试验1次/池水质处理SS≤10mg/L取样检测每台班1次电气安装绝缘电阻≥1MΩ兆欧表测量全检5.2质量通病防治管道堵塞：施工期间管道敞口采用塑料堵头密封系统安装完成后进行冲洗（流速≥1.5m/s，持续30min）在管道转弯处及变径处设置检查口水池渗漏：模块拼装时确保每个连接点完全咬合防渗膜焊接采用双轨热熔焊接，搭接宽度≥100mm施工完成后进行24h满水试验，水位下降≤20mm为合格设备噪音：水泵基础设置100mm厚橡胶减震垫管道与设备连接采用柔性接头（可曲挠橡胶接头）机房内壁粘贴吸音棉（厚度≥50mm），噪音≤75dB六、安全文明施工6.1安全防护措施高空作业：屋面作业设置1.2m高防护栏杆，满挂安全网作业人员佩戴双钩安全带，攀登用具定期检查遇6级以上大风停止高空作业临时用电：采用TN-S接零保护系统，设置三级配电两级保护配电箱安装漏电保护器（动作电流≤30mA，动作时间≤0.1s）电动工具使用前进行绝缘检测（绝缘电阻≥2MΩ）基坑支护：深度≥3m的基坑采用钢板桩支护，间距1.2m设置观测点，监测频率1次/天，位移预警值30mm基坑周边1m范围内禁止堆载，堆载限值≤10kPa6.2环境保护措施扬尘控制：施工现场裸土覆盖率100%，出入口设置洗车平台土方运输车辆加盖篷布，出场前冲洗轮胎施工现场PM10浓度≤0.5mg/m³噪音控制：夜间施工（22:00-6:00）办理夜间施工许可破碎机等强噪音设备设置隔音棚，噪音≤55dB（昼间）/45dB（夜间）合理安排施工工序，避免多台设备同时作业废水处理：施工废水经三级沉淀池处理后回用油料库房设置防渗池（渗透系数≤1×10⁻⁷cm/s）生活污水经化粪池处理后排入市政管网七、工程验收7.1分项工程验收隐蔽工程验收：内容包括：管道基础、防水层、预埋件位置验收程序：施工单位自检→监理验收→签署记录→影像存档功能测试：雨水收集效率测试：模拟降雨17.6mm，收集率≥90%水质测试：连续3天取样，检测指标包括SS、COD、氨氮等系统联动测试：模拟各种工况（正常运行、自动冲洗、故障切换）7.2竣工验收资料需提交的竣工资料包括：施工图纸、设计变更及洽商记录材料出厂合格证及检验报告施工记录（隐蔽工程验收记录、试验记录等）试运行记录（连续30天运行数据）竣工图（含系统流程图、设备布置图、管网平面图）八、运维管理方案8.1日常维护计划每日巡检：检查设备运行状态（水泵、阀门、控制柜）记录蓄水池水位及水质指标清理格栅及初期弃流装置杂物每周维护：清洗过滤器（反冲洗10-15min）检查管道有无泄漏及堵塞测试自动控制功能年度检修：更换紫外线灯管（运行时间≥8000h）水池清淤（排空后人工清理，冲洗消毒）电气设备绝缘检测及防腐处理8.2应急预案暴雨应急：提前检查溢流设施，确保畅通暴雨期间加强巡查，每小时记录水位水位达到警戒水位时，启动应急排水泵设备故障：水泵故障：自动切换至备用泵，2h内完成维修管道堵塞：采用高压水冲洗（压力15-20MPa）或机械疏通停电应急：配备柴油发电机，确保基本排水功能水质恶化：停止回用系统运行，切换至自来水供水排空蓄水池，清洗消毒（采用次氯酸钠溶液，浓度500mg/L，浸泡2h）检测合格后方可恢复运行九、施工进度计划本项目总工期为60天，具体进度安排如下：第1-7天：施工准备及材料进场第8-20天：屋面收集系统及管道安装第21-35天：蓄水池及净化系统施工第36-45天：设备安装及电气接线第46-55天：系统调试及试运行第56-60天：竣工验收及资料移交十、技术创新与应用10.1新型材料应用采用超高分子量聚乙烯（UHMWPE）管材，具有以下优势：耐磨性是普通PE管的3倍耐低温性能优异（-40℃不脆裂）使用寿命长达50年10.2智能化控制技术系统集成以下智能功能：基于气象数据的降雨预测，提前做好蓄水准备用水量自适应调节，根据历史数据优化供水策略故障自诊断功能，