马尔康市海绵城市屋面雨水收集系统施工方案

马尔康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四川省阿坝藏族羌族自治州马尔康市，地处青藏高原南缘、四川盆地西北部，属低纬度高海拔的高山峡谷立体气候。根据气象数据，项目区域年平均降水量753毫米，其中5-9月降雨量占全年的89%，且多以短时强降雨形式出现，最大小时降雨量可达30毫米以上。针对该区域"冬干夏湿、雨热同季"的气候特点，结合海绵城市建设要求，设计并实施屋面雨水收集系统，通过对雨水的收集、净化、存储和回用，实现水资源的循环利用，缓解城市内涝压力，改善区域水生态环境。1.2系统设计目标径流控制：年径流总量控制率达到80%以上，削减屋面雨水洪峰流量30%-50%水质净化：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，可用于绿化灌溉、道路清扫等资源利用：单栋建筑年雨水利用量不低于500立方米，年节水率达到15%以上系统寿命：主体结构设计使用年限不低于50年，设备设施正常运行寿命不低于15年1.3设计依据《海绵城市建设技术指南》《建筑与小区雨水利用工程技术规范》《城镇雨水调蓄工程技术规范》《城市污水再生利用城市杂用水水质》马尔康市气象水文资料及项目区域建筑图纸二、系统总体设计2.1系统组成本屋面雨水收集系统采用"源头控制-中途转输-末端处理"的三段式设计，主要由以下部分组成：2.1.1雨水收集子系统收集范围：建筑屋面（包括平屋面和斜屋面），总面积约5000平方米汇水方式：平屋面采用内排水系统，斜屋面采用檐沟排水系统，雨水经汇水沟汇入雨水斗导流管道：采用DN110mmUPVC双壁波纹管，坡度不小于2‰，管道转弯处设置检查口2.1.2预处理子系统截污装置：在雨水斗处设置不锈钢截污挂篮，孔径5mm，拦截树叶、塑料等大颗粒杂物弃流装置：采用流量控制式弃流设备，自动排放初期10分钟雨水（约1.5mm降雨量），弃流雨水直接排入市政污水管网预处理池：设置2立方米沉淀池，采用平流式设计，水力停留时间30分钟，去除雨水中60%以上的悬浮物2.1.3存储子系统蓄水池设计：采用地埋式PP模块蓄水池，总有效容积50立方米，尺寸为8m×4m×2.5m（长×宽×高）结构设计：模块采用高强度聚丙烯材质，单模块尺寸500mm×500mm×400mm，抗压强度≥300kPa，满足绿化种植及小型车辆通行要求配套设施：池体设置进水管、出水管、溢流管、排空管、检修人孔等，配备液位计、通风管及防蚊装置2.1.4净化处理子系统处理工艺：采用"沉淀+过滤+消毒"三级处理工艺一级处理：沉淀池去除大颗粒悬浮物二级处理：砂滤+活性炭过滤，过滤精度5μm，去除细小悬浮物及有机物三级处理：紫外线消毒，消毒剂量≥30mJ/cm²，杀灭细菌、病毒等微生物处理能力：设计处理流量为1.5m³/h，满足雨水收集高峰期处理需求2.1.5回用子系统供水范围：建筑周边绿化灌溉（面积约1200平方米）、道路清扫（长度约300米）、车库地面冲洗供水压力：系统设计工作压力0.3MPa，配备变频供水设备，保证用水点压力稳定管网设计：采用PPR给水管，管径DN50-DN80mm，管网设置分水器、阀门、流量计及压力表等控制计量装置2.1.6控制系统自动控制：采用PLC控制系统，通过雨量传感器、水位传感器、水质传感器等实时监测系统运行状态运行模式：雨天模式：自动启动弃流、过滤程序，根据水位自动控制水泵运行晴天模式：根据回用需求，自动启动供水系统，维持蓄水池最低水位维护模式：自动提示设备清洗、反冲洗等维护操作，具备故障报警功能远程监控：系统配备GPRS模块，可通过手机APP或电脑远程监控系统运行数据，实现无人值守2.2水力计算2.2.1雨量计算设计降雨量：按马尔康市5年一遇24小时降雨量100mm计算雨水设计流量：Q=Ψ·q·FΨ-径流系数：屋面取0.9q-设计暴雨强度：采用当地暴雨强度公式计算F-汇水面积：5000平方米计算得设计流量Q=15L/s2.2.2管道水力计算收集干管：DN150mm，流速1.2m/s，充满度0.6支管：DN110mm，流速0.9m/s，充满度0.5溢流管：DN200mm，按50年一遇暴雨强度设计2.2.3蓄水池容积计算调节容积：V=10·H·F·ΨH-设计降雨量（取15mm）计算得调节容积V=50立方米，与设计蓄水池容积匹配三、施工准备3.1技术准备图纸会审：组织设计、施工、监理等单位进行图纸会审，明确设计意图、技术要求和施工难点施工方案编制：编制详细的施工组织设计，包括施工流程、技术措施、质量控制、安全文明施工等内容技术交底：对施工人员进行分级技术交底，明确各工序施工要点、质量标准和验收要求样板施工：选择代表性区域进行样板施工，验证施工工艺和技术参数，样板验收合格后方可全面施工3.2材料准备3.2.1主要材料清单材料名称规格型号单位数量技术要求PP模块500×500×400mm个500抗压强度≥300kPa，材质为100%聚丙烯UPVC管DN110mmm300环刚度≥8kN/m²，符合国家标准截污挂篮150mm套20不锈钢材质，滤网孔径5mm弃流装置DN100mm套5流量控制式，无需电源砂滤罐Φ800mm套2石英砂滤料，过滤面积0.5m²活性炭滤罐Φ800mm套1椰壳活性炭，填充量0.8m³紫外线消毒器处理量2m³/h台1功率300W，消毒剂量≥30mJ/cm²潜水泵Q=2m³/h，H=15m台2不锈钢材质，一用一备控制系统PLC控制套1含传感器、控制柜、人机界面3.2.2材料检验所有进场材料必须具有出厂合格证、质保单和检测报告主要材料（如PP模块、管道、设备等）需按规定进行抽样送检，合格后方可使用材料存储应符合要求，PP模块、管材等应避免阳光直射和剧烈撞击，存储场地应平整、干燥、通风3.3机具准备测量工具：水准仪、经纬仪、卷尺、水平仪、测绳等开挖工具：挖掘机、装载机、铁锹、洋镐等施工机械：电焊机、切割机、电钻、热熔机、打压泵等检测工具：压力表、流量计、万用表、兆欧表等安全设备：安全帽、安全带、安全网、灭火器等3.4现场准备场地平整：清理施工区域障碍物，平整场地，做好排水设施测量放线：根据设计图纸进行测量放线，确定蓄水池、管道走向等位置，并设置明显标记临时设施：搭建临时材料仓库、办公用房和加工场地，配备临时水电交通疏导：设置施工围挡和交通指示牌，确保施工期间交通畅通和行人安全四、主要施工流程4.1施工总体流程测量放线→屋面收集系统施工→预处理系统施工→蓄水池基坑开挖→地基处理→蓄水池安装→净化设备安装→管道连接→电气控制系统安装→系统调试→竣工验收4.2屋面收集系统施工4.2.1雨水斗安装按设计位置在屋面上开孔，孔径比雨水斗直径大50mm雨水斗安装高度应低于屋面防水层，周边做好防水处理雨水斗与屋面防水层之间采用密封胶密封，确保无渗漏在雨水斗进水口处安装不锈钢截污挂篮，挂篮应可拆卸，便于清理4.2.2屋面管道安装管道安装前应进行外观检查，确保无裂纹、破损等缺陷采用支架固定管道，支架间距：横管1.5m，立管2m，支架应牢固可靠管道连接采用承插式连接，接口处涂抹专用胶水，确保连接紧密管道坡度应符合设计要求，严禁倒坡，安装完成后进行通水试验4.2.3溢流设施安装在屋面适当位置设置溢流口，溢流口高度高于屋面50mm溢流管采用DN150mmUPVC管，直接接入市政雨水管网溢流口处设置格栅，格栅孔径10mm，防止杂物进入4.3预处理系统施工4.3.1弃流装置安装弃流装置安装在屋面雨水立管底部，安装高度便于维护装置应水平安装，进出口管道应采用柔性连接，减少振动影响调整弃流装置参数，根据当地rainfall特性设置弃流时间和流量安装完成后进行调试，确保弃流功能正常4.3.2沉淀池施工沉淀池采用砖砌或混凝土浇筑，尺寸2m×1.5m×1.2m（长×宽×深）池体采用C25混凝土浇筑，厚度150mm，内表面做防水处理池内设置导流板，水流速度控制在0.05m/s以内沉淀池底部设置放空管，管径DN50mm，配备阀门4.4蓄水池施工4.4.1基坑开挖根据设计尺寸和地质情况，确定基坑开挖范围和坡度，一般按1:0.5放坡采用机械开挖为主，人工配合清底，开挖深度应满足设计要求，基底预留200mm人工清理基坑周边设置排水沟和集水井，及时排除雨水和地下水开挖过程中应监测边坡稳定性，必要时采取支护措施4.4.2地基处理基底清理平整后，采用压路机碾压，压实系数≥0.93铺设300mm厚级配砂石垫层，分层碾压，每层厚度不超过200mm浇筑100mm厚C15混凝土垫层，表面抹平压光垫层混凝土强度达到设计强度70%后，铺设土工膜，土工膜搭接宽度不小于100mm，采用热熔焊接4.4.3PP模块安装模块安装前应进行试拼，检查模块尺寸和完好情况按照设计图纸进行模块组装，采用错缝搭接方式，确保结构稳定模块之间采用专用连接件连接，每个连接点应牢固可靠模块组装完成后，外侧包裹土工布，土工布搭接宽度不小于150mm模块顶部铺设200mm厚级配砂石，分层压实，然后浇筑150mm厚C25混凝土顶板4.4.4附属设施安装安装进水管、出水管、溢流管、排空管等管道，管道与模块之间采用柔性连接设置检修人孔，直径不小于700mm，配备井盖和爬梯安装液位计、通风管等，通风管高出地面不小于200mm，并设置防雨帽4.5净化处理系统施工4.5.1过滤设备安装砂滤罐和活性炭滤罐安装在混凝土基础上，基础平整度误差不超过5mm设备安装垂直度偏差不大于1‰，进出口管道应设置阀门和压力表滤料装填应按要求进行，先装下部承托层，再装滤料，滤料应分布均匀安装反冲洗管道和阀门，反冲洗强度和时间应符合设计要求4.5.2消毒设备安装紫外线消毒器安装在过滤设备之后，水流方向应与设备标识一致设备应水平安装，两端应设置柔性接头，便于维护和更换灯管电气连接应符合规范要求，接地可靠，安装完成后应进行绝缘测试消毒器应设置旁通管道，便于设备检修时系统正常运行4.5.3水泵安装水泵基础应平整、牢固，与水泵底座之间设置减震垫水泵进出口应安装阀门、压力表和止回阀，管道与水泵连接应采用柔性接头水泵安装垂直度偏差不大于0.5mm/m，联轴器同心度偏差不大于0.1mm安装完成后进行试运转，检查水泵运行平稳性、噪音和振动情况4.6管道工程施工4.6.1管道敷设管道敷设前应进行外观检查和内部清理，确保无杂物和堵塞管道安装坡度应符合设计要求，严禁倒坡，坡度偏差不超过设计值的1/3采用热熔连接或承插式连接，接口应牢固、严密，无渗漏管道支架安装应牢固可靠，间距符合规范要求，与管道之间设置绝缘垫4.6.2管道试验管道安装完成后应进行压力试验，试验压力为工作压力的1.5倍，且不小于0.6MPa压力试验前应将管道充满水，浸泡时间不少于24小时缓慢升压至试验压力，保压1小时，压降不应超过0.05MPa，然后降至工作压力进行严密性试验，保压2小时，无渗漏为合格试验合格后，应进行管道冲洗和消毒，冲洗水流速不小于1.0m/s，直至出水清澈为止4.7电气控制系统安装4.7.1控制柜安装控制柜安装在通风、干燥、无腐蚀性气体的室内，安装垂直度偏差不大于1.5mm/m控制柜与基础之间采用螺栓固定，接地可靠，接地电阻不大于4Ω柜内电气元件安装应牢固，接线应整齐，编号清晰，标识准确4.7.2传感器安装雨量传感器安装在屋面开阔处，远离高大建筑物和树木，安装高度距屋面1.5m水位传感器安装在蓄水池内，采用投入式安装，安装位置应便于维护和更换水质传感器安装在过滤设备出口处，水流稳定段，确保测量准确4.7.3系统接线电气接线应符合电气设计规范，导线连接应牢固，绝缘良好动力线路和控制线路应分开敷设，避免干扰所有接线应编号，并与图纸一致，接线完成后应进行绝缘测试，绝缘电阻不小于1MΩ五、关键施工技术要点5.1屋面防水处理雨水斗周边应加强防水处理，采用"一布两涂"做法，即涂刷基层处理剂后，铺设一层无纺布，再涂刷两遍防水涂料，防水层应延伸至雨水斗内壁管道穿越屋面处应设置防水套管，套管高出屋面50mm，套管与管道之间采用密封胶密封屋面管道支架根部应做防水增强处理，采用防水涂料和防水卷材包裹，高度不小于150mm5.2PP模块蓄水池施工技术模块安装应从一角开始，按"品"字形排列，确保模块之间连接紧密每层模块安装完成后，应进行水平度调整，误差不超过5mm，确保整体结构平整模块组装完成后，应及时进行回填，回填应分层进行，每层厚度不超过300mm，采用人工夯实，避免机械碾压直接作用于模块回填土应采用透水性好的砂质土，避免使用建筑垃圾或含有尖锐杂物的土料5.3管道连接技术UPVC管道连接：采用承插式粘接，接口处应清理干净，涂抹专用胶水，插入深度符合要求，旋转90度，保持1分钟以上，确保粘接牢固PE管道连接：采用热熔连接，热熔温度应控制在180-200℃，加热时间和对接压力应根据管径确定，接口处应平整、无折边、无气泡金属管道连接：采用螺纹连接或法兰连接，螺纹连接应缠绕生料带，法兰连接应加密封垫片，确保连接紧密，无渗漏5.4系统调试技术单机调试：逐一检查各设备运行情况，调整水泵、阀门等设备参数，确保设备正常运行联动调试：模拟降雨过程，测试系统从雨水收集、弃流、过滤、存储到回用的全过程运行情况，检查各设备之间的协调配合水质调试：进行实际雨水处理试验，检测处理后水质，调整过滤、消毒参数，确保出水水质达标控制系统调试：测试自动控制功能，包括液位控制、压力控制、水质监测等，确保系统能够自动运行和切换六、质量控制措施6.1原材料质量控制建立材料进场检验制度，对所有进场材料进行严格检验，不合格材料不得使用PP模块应提供产品合格证、检测报告和使用说明书，外观应无裂纹、破损、变形等缺陷管材、阀门等应符合设计要求，进场时应进行外观检查和抽样送检，合格后方可使用设备安装前应进行开箱检查，核对设备型号、规格、数量，检查设备外观和附件是否完好6.2施工过程质量控制测量放线：测量放线应进行复核，确保蓄水池、管道位置准确，误差不超过10mm基坑开挖：基底标高允许偏差±50mm，底面尺寸允许偏差±100mm混凝土工程：混凝土强度等级应符合设计要求，表面平整度允许偏差5mm，预埋件位置允许偏差10mm管道安装：管道中心线允许偏差30mm，管顶标高允许偏差±20mm，接口严密无渗漏设备安装：设备安装垂直度允许偏差1.5mm/m，水平度允许偏差1mm/m，设备运行平稳，无异常噪音6.3试验与检测材料试验：主要材料如PP模块、管材、防水材料等应按规定进行抽样送检结构检测：蓄水池混凝土强度、钢筋保护层厚度等应进行现场检测水压试验：管道系统应进行水压试验，试验压力和保压时间应符合规范要求水质检测：系统调试完成后，应连续3次检测出水水质，确保符合设计要求性能测试：进行雨水收集率、处理效率、回用率等性能测试，评估系统运行效果6.4质量记录与验收建立完善的质量记录制度，及时记录施工过程中的质量检查情况、试验结果等分部分项工程验收应严格按照设计要求和规范标准进行，验收合格后方可进行下一道工序隐蔽工程验收应留存影像资料，验收记录应齐全、准确、规范竣工验收应提供完整的技术资料，包括竣工图纸、试验记录、质量评定资料等七、安全文明施工7.1安全施工措施安全教育：施工前对所有施工人员进行安全教育培训，特种作业人员必须持证上岗防护措施：进入施工现场必须佩戴安全帽，高空作业必须系安全带，设置安全网用电安全：施工现场临时用电应符合规范要求，设置漏电保护器，严禁私拉乱接防火措施：施工现场应配备足够的消防器材，易燃易爆物品应单独存放，严禁明火作业基坑安全：基坑开挖应按规定放坡，设置警示标志，夜间应有照明，必要时设置支护7.2文明施工措施场地整洁：施工现场材料应分类堆放整齐，施工垃圾应及时清理，保持场地整洁噪声控制：合理安排施工时间，避免夜间施工，减少噪声污染扬尘控制：施工现场应采取洒水降尘措施，出入口设置洗车槽，防止车辆带泥上路水土保持：施工过程中应采取措施防止水土流失，基坑排水应经沉淀后排放文明用语：施工人员应文明施工，礼貌待人，与周边居民和谐相处八、工期计划与管理8.1施工工期计划本项目总工期为60天，具体工期安排如下：施工准备阶段：5天屋面收集系统施工：10天预处理系统施工：7天蓄水池施工：20天净化设备安装：5天管道及电气安装：8天系统调试：5天8.2工期保证措施组织保证：成立项目经理部，明确各部门职责，确保指挥统一、协调有力资源保证：配备足够的人力、物力和财力，确保施工顺利进行技术保证：优化施工方案，采用先进的施工技术和工艺，提高施工效率进度控制：制定详细的周、日施工计划，实行进度动态管理，及时调整计划协调配合：加强与设计、监理、建设等单位的沟通协调，及时解决施工中出现的问题九、后期运行维护9.1日常维护定期巡检：每日巡检系统运行情况，检查设备运行状态、仪表显示等定期清理：截污挂篮每周清理1次，弃流装置每月清理1次，沉淀池每季度清理1次设备维护：水泵每半年进行1次保养，更换润滑油；紫外线灯管每年更换1次滤料更换：石英砂滤料每2年更换1次，活性炭每1年更换1