南充市海绵城市屋面雨水收集系统施工方案

南充市海绵城市屋面雨水收集系统施工方案一、系统设计（一）设计目标本屋面雨水收集系统设计需满足“渗、滞、蓄、净、用、排”六位一体功能要求，年径流总量控制率不低于75%，雨水资源利用率达到60%以上，水质净化后需符合《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、道路冲洗及景观水体补充。系统设计使用年限为15年，极端暴雨天气下可通过溢流系统与市政排水管网联动，确保建筑屋面无积水风险。（二）汇水面积与径流计算汇水面积确定针对南充市某公共建筑集群，屋面类型包括平屋面（占比65%）和斜屋面（占比35%），总投影面积28600㎡。其中平屋面采用改性沥青防水卷材，径流系数取0.9；斜屋面为琉璃瓦材质，径流系数取0.85，综合径流系数经加权计算为0.88。雨量计算根据南充市近10年降雨数据，重现期按3年一遇设计，小时降雨强度为56mm/h，设计降雨量取25mm（对应年径流总量控制率75%）。初期弃流量按2mm降雨量计算，单次有效集水量为：有效集水量=汇水面积×(设计降雨量-初期弃流量)×综合径流系数=28600×(25-2)×0.88≈572m³（三）系统组成设计收集系统雨水斗：选用87型铸铁雨水斗，平屋面按每300㎡设置1个，斜屋面沿檐沟每20m布置1个，共计安装112个，每个雨水斗配备不锈钢截污挂篮（孔径5mm）。传输管道：采用DN150HDPE双壁波纹管，坡度≥0.5%，管道外壁采用3PE防腐处理，转弯处设置流槽式弯头减少水头损失。预处理系统弃流装置：采用“雨量+时间”双控式弃流设备，当降雨量达到2mm或降雨历时10分钟后自动切换至收集模式，弃流雨水排入市政污水管网。毛发聚集器：在管道进入蓄水池前设置滤网式毛发聚集器，滤网孔径3mm，定期清理周期为15天。储存系统采用地下式PP模块蓄水池，总容积600m³，分3个独立仓体（每个200m³）。模块选用SN8级环刚度产品，单个模块尺寸1000×500×400mm，采用热熔焊接拼接，池体四周包裹200g/m²土工布及300mm厚级配砂石垫层，顶部覆土1.2m种植绿化。模块水池平面布置为F形，最大高度4.5m，荷重允许范围根据结构计算确定，建于停车场下方时单车机动车重量不大于25T。净化系统多级过滤：原水经格栅过滤后进入砂滤罐（石英砂粒径0.8-1.2mm，滤速8m/h），再通过活性炭吸附罐（填充柱状活性炭，碘值≥800mg/g）。消毒单元：采用紫外线消毒设备，功率300W，照射剂量≥30mJ/cm²，接触时间30秒，配套次氯酸钠应急投加装置（投加量3-5mg/L）。回用系统供水泵组：配置2台立式离心泵（一用一备），流量50m³/h，扬程22m，采用变频控制，根据水位自动启停。回用管网：采用DN100PE给水管，与生活给水管网设置明显颜色区分（绿色标识），用水点设置倒流防止器，绿化灌溉喷头采用旋转式，工作压力0.25MPa。控制系统配备PLC智能控制柜，实时监测蓄水池水位、水质（浊度、pH值）及设备运行状态，数据通过GPRS上传至管理平台，具备自动反冲洗、故障报警及远程控制功能。种植屋面专项设计采用双层防水与排水系统，在原有屋顶防水基础上，于种植层底部增设排水层及防水卷材。种植区域排水通过排水花管汇集至排水口，引至地面雨水池；种植区外表面设置溢流口，大暴雨时避免屋顶积水。入渗池地面与地下水距离不小于1m，侧面距建筑物基础边缘大于10m，确保不影响建筑基础安全。二、施工工艺（一）施工准备技术准备组织施工人员进行三维BIM模型交底，明确各系统空间定位关系。编制专项施工方案，重点确认HDPE管热熔焊接温度（210±10℃）、焊接压力（0.15MPa）等关键参数。所有安装过程由专业工程师现场指导，禁止非专业人员自行操作。材料验收PP模块需提供环刚度检测报告（≥SN8）及焊接强度测试记录（拉伸强度≥16MPa）。滤料（石英砂、活性炭）进场检测含泥量（≤1%）及粒径分布，不合格材料严禁使用。HDPE管道检查外观无裂痕、壁厚均匀，提供出厂合格证及第三方检测报告。现场准备开挖探沟探明地下管线分布，采用6m长钢板桩支护进行基坑开挖。基坑周边设置300×300mm排水沟及间距15m的集水井，配备4台Φ150污水泵降水，确保地下水位低于基底500mm。划分施工区、材料区、设备区及办公区，设置安全警示标志，规划施工交通线路。（二）关键施工流程基础施工垫层施工：基坑开挖至设计标高后，铺设300mm级配砂石垫层，压实系数≥0.95，平板振动器振捣密实，表面误差控制在±5mm内。混凝土浇筑：浇筑150mm厚C25混凝土垫层，内掺聚丙烯纤维（掺量0.9kg/m³），设置间距6m的分格缝，缝宽20mm，填充沥青玛蹄脂。模块蓄水池安装拼装顺序：从角部向中心呈放射状拼装，模块间通过卡槽咬合后采用热熔焊接固定，每完成3层进行水平度校正（偏差≤3mm/10m）。防渗处理：模块外侧包裹1.5mm厚PVC防水卷材，搭接宽度100mm，热风焊接机满焊，完成后进行闭水试验（蓄水24小时渗漏量≤0.01%）。回填要求：采用素土分层回填（每层厚度300mm），蛙式打夯机夯实（压实系数≥0.93），回填至设计标高后铺设200mm厚种植土。管道安装HDPE管连接：采用热熔对接，接口处错边量≤10%壁厚，焊接完成后自然冷却15分钟，进行1.5倍工作压力（0.6MPa）水压试验，保压30分钟压降≤0.05MPa为合格。接口处理：管道与雨水斗连接采用柔性接口，密封圈压缩量控制在30%-40%，安装后涂刷环氧煤沥青漆3道防腐（干膜厚度≥200μm）。管道敷设：雨水收集管路独立设置，与污水管、通气管路严格分离；不同楼层集雨区设立独立排水路径，积水横管端口和拐弯处设置清扫口。设备安装水泵安装：基础采用C30混凝土浇筑，预埋50mm厚减震垫，水泵与管道采用可曲挠橡胶接头连接，减少振动传递。消毒设备安装：紫外线消毒器灯管与水流方向垂直，预留检修空间≥800mm，电气设备接地保护（接地电阻≤4Ω）。控制系统安装：PLC控制柜固定于通风干燥处，线路敷设采用镀锌钢管保护，传感器安装位置避开水流死角。（三）系统调试单机调试逐一测试水泵、阀门、消毒设备等，检查运行参数（水泵扬程偏差≤5%，噪音≤75dB），确保设备动作灵活可靠。联动调试模拟降雨过程（通过临时管道注水），测试弃流装置响应时间（≤5秒）、水位控制系统灵敏度及各设备联动协调性，连续运行72小时无故障。水质调试进行3次连续水质检测，主要指标需满足：SS≤10mg/L，COD≤50mg/L，大肠杆菌≤3个/L，若浊度超标需反冲洗滤料直至达标。三、施工组织设计（一）施工组织架构成立施工项目部，下设：施工管理部：负责施工进度、资源调配及现场协调。工程技术部：负责技术交底、工艺指导及问题处理。质量安全部：负责质量检查、安全监督及环保管控。物资设备部：负责材料采购、设备维护及库存管理。（二）施工进度计划施工准备阶段（2周）：现场勘查、图纸会审、方案编制、施工许可办理。主体工程阶段（12周）：基坑开挖、垫层浇筑、模块安装、管道敷设、设备安装。调试阶段（4周）：单机调试、联动调试、水质检测、系统优化。验收与收尾阶段（3周）：工程自检、整改、竣工验收、资料归档。（三）资源配置计划人员配置：项目经理1人、技术负责人1人、施工员3人、质量安全员2人、焊工5人、管道工8人、普工15人。设备配置：挖掘机2台、热熔焊机3台、水泵4台、振动棒5台、吊车1台、检测仪器（水准仪、压力表等）1套。材料供应：PP模块、HDPE管道、滤料等主要材料提前15天进场，按规范验收后入库堆放。四、质量控制与安全管理（一）质量控制措施材料控制建立材料台账，每批材料提供出厂合格证及第三方检测报告，HDPE管抽样进行环刚度试验（≥8kN/m²）。PP模块进行抗压测试，安全系数采用测试结果以内系数，确保承重力符合设计要求，组装时以370mm高度面作为承压面。过程控制隐蔽工程验收：管道基础、防水层施工等关键工序留存影像资料，经监理工程师签字确认后方可进入下道工序。焊接质量检测：采用电火花检漏仪（电压30kV）对管道焊缝进行100%检测，无击穿现象为合格。抗浮计算：对模块储水池进行抗浮计算，必要时采取配重或锚固措施，确保施工期间及使用阶段结构稳定。验收标准观感质量：管道坡度均匀，接口严密，设备安装稳固，标识清晰。功能测试：3年一遇降雨时，屋面排水时间≤5分钟，无积水现象；回用系统供水压力稳定（0.2-0.3MPa）。（二）安全管理措施安全教育施工前进行三级安全教育，特种作业人员（焊工、电工等）持证上岗，每日开展班前安全技术交底。针对有限空间作业（如井下管道安装），配备四合一气体检测仪，强制通风≥30分钟后方可进入，作业人员佩戴双钩安全带。危险源控制基坑周边设置1.2m高防护栏杆，悬挂警示标志，夜间开启红色警示灯；弃土堆距坑边≥2m，高度≤1.5m。施工现场临时用电采用TN-S系统，配电箱加装漏电保护器（动作电流≤30mA），电缆架空敷设高度≥2.5m。应急预案编制防汛应急预案，储备沙袋200袋、应急水泵2台，与气象部门建立预警联动机制，暴雨来临前停止室外作业并加固临时设施。配备急救箱及常用药品，组织应急演练，确保发生事故时能快速响应。（三）环境保护措施施工场地设置洗车槽，车辆出场前冲洗轮胎，防止扬尘污染；易扬尘材料（砂石、水泥等）覆盖防尘网。施工废水经沉淀池处理后回用，生活污水排入市政管网；建筑垃圾分类收集，运至指定消纳场处理。夜间施工（22:00-6:00）办理夜间施工许可，噪声设备采取减振降噪措施，场界噪声≤55dB。五、运维管理方案（一）日常维护定期巡检每日巡检：检查水泵运行状态、蓄水池水位及水质，记录流量、压力、能耗等数据。每周巡检：清理截污挂篮及滤网杂物，检查管道有无堵塞、渗漏，阀门开关灵活性。设备维护水泵每运行200小时更换润滑油（46号机械油），每年解体保养，更换机械密封件；滤料每月反冲洗1次（反冲洗强度15L/(s·m²)，历时5分钟），石英砂每年补充5%损耗量。弃流装置每季度校准雨量传感器，确保弃流精度；紫外线消毒灯管运行8000小时后更换。（二）故障处理管道堵塞：采用高压水冲洗或机械疏通，严重堵塞时开挖检修；检查井每半年清淤1次，防止杂物堆积。水质超标：增加活性炭更换频率，检查过滤系统密封性，必要时投加絮凝剂（聚合氯化铝，投加量20-30mg/L）。设备故障：建立备品备件库（备用泵、阀门、传感器等），故障响应时间≤2小时，修复时间≤24小时。（三）智慧运维通过管理平台实时监测系统运行数据，设置异常预警阈值（如水位超高、水质超标），自动推送报警信息至管理人员手机；每年生成系统运行评估报告，提出优化建议。六、技术经济指标分析（一）技术指标年雨水利用量：按年降雨天数85天计算，年利用雨水约3.2万m³，可满足项目绿化灌溉（1.8万m³/年）及道路冲洗（1.2万m³/年）需求。系统效率：收集效率≥85%，净化效率≥90%，供水保证率≥95%，运行能耗≤0.5kWh/m³。（二）经济指标投资成本：总造价约320万元，其中设备购置费180万元