乌兰察布市海绵城市调蓄塘施工方案

乌兰察布市海绵城市调蓄塘施工方案一、工程概况1.1项目背景与建设目标本项目位于乌兰察布市集宁区南沙河流域，总占地面积4.2万平方米，调蓄塘水域面积2.8万平方米，设计总调蓄容积15万立方米，服务汇水面积8.5平方公里。作为乌兰察布市"三山两河"海绵城市体系的核心节点，项目建成后将通过"渗、滞、蓄、净、用、排"六维技术路径，实现年径流总量控制率≥75%、峰值流量削减率≥40%、面源污染削减率≥60%的目标，同步解决周边5个老旧小区雨季内涝问题，并形成兼具生态净化与景观游憩功能的复合型海绵设施。1.2气候与地质条件项目区域属温带大陆性季风气候，年均降水量380毫米，其中6-8月集中降雨占全年60%，最大小时降雨量达52毫米；冬季极端低温-32℃，采暖期长达180天，土壤最大冻结深度1.8米。场地地质勘察显示，表层为0.8-1.5米素填土，下部为2.3-4.0米粉质黏土（渗透系数1.2×10⁻⁶m/s），基底为第三系泥岩。地下水位埋深3.5-5.2米，对混凝土结构具弱腐蚀性。1.3工程结构组成调蓄塘采用"三区三带"复合结构体系：前置处理区：面积3200平方米，包含沉砂池（2座，单座容积80立方米）、格栅渠（宽1.2米，栅隙10毫米）及植被缓冲带（宽5米），设计水力停留时间4小时。主调蓄区：面积22000平方米，有效水深3.0米（超高0.5米），采用"复合防渗+生态护坡"结构，配置3台45kW潜水排污泵（总抽排能力1800立方米/小时）。生态净化区：面积5800平方米，构建"水下森林+浮动湿地+生物滞留塘"三级净化系统，设计水力停留时间24小时。配套系统：包括透水铺装（4500平方米）、管理用房（180平方米）、智慧监测系统（布设16处水位水质传感器）及再生水回用管网（DN200-DN300）。二、施工部署2.1组织架构建立"四位一体"管理体系：决策层：由市住建局牵头，联合水利、生态环境等部门组成专项工作组，每周召开进度调度会。执行层：施工单位设立项目经理部，配置6个专业班组（土方、结构、管网、绿化、机电、应急）。监督层：引入第三方监理及高校技术顾问组，对隐蔽工程实行"双签字"验收制度。公众监督：每片区推选5名居民代表组成质量监督小组，参与关键工序旁站监督。2.2施工分区与流程采用"片区滚动开发+关键线路控制"模式，划分为A、B、C三个施工区：A区（前置处理区）：施工顺序为场地平整→地下构筑物→植被缓冲带→预处理系统安装（工期45天）。B区（主调蓄区）：施工顺序为基坑开挖→防渗工程→土方造型→驳岸施工→设备安装（工期75天）。C区（生态净化区）：施工顺序为地形塑造→渗滤结构→水生植物种植→监测系统布设（工期60天）。关键线路控制：基坑支护及降水→复合防渗系统施工→调蓄系统功能性试验→生态系统构建，总工期控制在180天。2.3资源配置计划材料储备：在郊区设立5000平方米仓储基地，重点储备：防渗材料：HDPE土工膜（1.5mm双糙面，18000平方米）、膨润土防水毯（4800g/m²，6500平方米）结构材料：C30P8抗渗混凝土（3800立方米）、生态袋（40×60cm，2.5万条）植物种苗：沙棘、柠条等耐寒灌木（3.2万株），菖蒲、芦苇等水生植物（1.8万㎡）机械设备：投入PC220挖掘机4台、长臂挖掘机1台、振动压路机2台、透水摊铺机2台、融雪剂撒布机1台，冬季施工前完成设备防寒改造。劳动力组织：高峰期投入120人，其中寒地施工专业技工40人（含冻土开挖、低温焊接等特种作业人员）。三、关键技术措施3.1寒地基坑开挖与支护分层开挖工艺：采用"三台阶"开挖法，每层深度≤1.5米，坡面预留30cm防冻层。当气温低于-5℃时，对冻土层采用"机械破碎+热风枪预热"联合工法，液压锤破碎表层冻土后，采用200kW柴油热风机对开挖面进行预热（温度≥5℃）。边坡支护体系：土质边坡采用"生态袋挡墙+土工格栅"复合支护，生态袋内填充当地黏土与腐熟木屑的混合土（配比7:3），每3层设置一层双向土工格栅（抗拉强度≥80kN/m）。石质边坡采用M7.5浆砌片石挡墙，间隔10米设置变形缝，内嵌HDPE止水带。降排水措施：沿基坑周边设置轻型井点降水系统（井距1.5米，深度6米），配备12台真空泵（抽排能力50m³/h）。冬季施工时，排水沟采用"电伴热+保温盖板"防冻措施，伴热电缆功率25W/m，温控范围5-10℃。3.2复合防渗系统施工基底处理：清除草根杂物后，采用20t振动压路机分层碾压（压实度≥93%），铺设300mm厚级配砂石垫层（含泥量≤3%），表面平整度误差≤5mm/2m。防渗结构（自上而下）：膨润土防水毯（GCL）：采用搭接法施工，长边搭接150mm，短边搭接200mm，搭接区撒膨润土粉（用量1.5kg/m），采用专用钉（间距1.5m×1.5m）固定。HDPE土工膜：选用1.5mm双糙面土工膜，采用双轨热熔焊接，焊接温度180-200℃，行走速度1.5-2.0m/min。焊接完成后进行气压检测（气压0.2MPa，保压30min压降≤2%）。保护层：铺设500mm厚种植土（含腐殖质15-20%），采用人工摊铺，避免机械直接碾压防渗膜。在冻融敏感区增设300mm厚珍珠岩保温层，导热系数λ≤0.06W/m·K。3.3寒地生态驳岸施工采用"三段式"复合结构（自下而上）：水下区（-1.5m至常水位）：采用生态混凝土联锁块（尺寸300×300×150mm，孔隙率25%），内置陶土颗粒和缓释肥，块体间填充卵石（粒径50-80mm）。常水位区（±0m至+1.0m）：采用"土工格室+植生混凝土"结构，格室高度20cm，内填种植土与玄武岩骨料混合物（配比6:4），喷播沙棘、柠条等灌木种子（混合比3:2）。水上区（+1.0m以上）：采用"生态袋挡墙+植被毯"组合工艺，生态袋内填充改良土（掺入30%腐殖质），错缝堆砌，表面覆盖椰丝植被毯（含苜蓿、早熟禾种子）。防冻胀措施：在坡脚设置300mm厚级配碎石缓冲层，间隔10米设置PVC排水管（DN100），深入冻土层以下0.5米。3.4水质净化系统构建水下森林系统：在生态净化区底部种植沉水植物群落，采用"苦草+黑藻+菹草"混播模式（面积比5:3:2），种植密度8-10株/m²，水深梯度配置：深水区（2.0-3.0m）种植苦草，中水区（1.0-2.0m）种植黑藻，浅水区（0.5-1.0m）种植菹草。浮动湿地单元：设置6个模块化浮动湿地（单个尺寸5m×8m），采用高密度聚乙烯框架，填充火山岩、沸石等基质（厚度40cm），种植菖蒲、芦苇等挺水植物，覆盖率70%，通过生物绳与水底连接固定。生物滞留塘：下凹深度0.6m，采用"三明治"结构（100mm覆盖层+300mm种植层+200mm砂层+200mm碎石层），种植鸢尾、马蔺等耐淹植物，搭配紫花苜蓿等固氮植物，形成复合群落。3.5透水铺装工程车行道（面积2200㎡）：结构层：200mm厚级配碎石基层（压实度≥95%）+100mm厚C30透水混凝土（孔隙率15-20%）+10mm厚透水沥青磨耗层排水系统：每50米设置侧向排水盲管（DN100），连接至植草沟人行道及广场（面积2300㎡）：采用"透水面层（10cm透水砖）+透水基层（20cm级配碎石）+排水盲管"结构，渗透系数≥1.5×10⁻³m/s间隔50m设置溢流口，采用铸铁篦子（开孔率≥30%）冬季施工保障：透水混凝土采用P.O42.5R水泥，掺加3%早强防冻剂，拌合水加热至60℃，保证入模温度≥10℃，采用塑料薄膜+阻燃棉被覆盖养护，养护期延长至21天。四、质量安全管理4.1质量控制要点材料验收：透水砖：提供-20℃~20℃冻融循环25次无裂纹检测报告，抗压强度≥C30，渗透系数≥1.0×10⁻³m/s土工膜：低温冲击脆化温度≤-60℃，耐环境应力开裂≥1000h，焊接缝拉伸强度≥母材80%水生植物：耐寒品种占比≥70%，苗高≥30cm，根系发达，无病虫害，种植前进行检疫施工工艺控制：防渗膜焊接：每天开工前进行试焊（300mm×600mm），测试剥离强度≥30N/cm，每1000米²抽样1处进行破坏性试验混凝土工程：冬季施工时采用"骨料预热+热水拌合"工艺，掺加聚丙烯纤维（0.9kg/m³），入模温度≥10℃，临界强度≥7MPa前不冻结植被种植：春季解冻后（地温≥5℃）进行乔木种植，秋季冻土前60天完成水生植物种植，确保越冬前根系扎根深度≥30cm4.2安全保障措施冬季施工防护：当气温低于-15℃或风力≥6级时，停止室外作业；必须施工时搭设防风棚（采用彩钢板+电热丝加热），配备CO浓度检测仪（报警阈值24ppm）脚手架、塔吊等高空设施设置融雪系统，走道板铺设防滑垫，每日班前进行结冰检测地下作业安全：基坑开挖深度≥3m时设置钢板桩支护（间距1.2m），配备四合一气体检测仪（O₂、CO、H₂S、可燃气体），每2小时检测一次有限空间作业实行"双人双监护"制度，配备应急逃生呼吸器（有效使用时间≥30min）应急管理：编制《极端天气应急预案》，储备融雪剂（50吨）、防滑沙袋（2000袋）、应急发电机（2台200kW）等物资每月组织防坍塌、防冻胀应急演练，演练记录报监理单位备案五、进度计划5.1总体工期安排总工期180天，分五个阶段实施：准备阶段（30天）：完成图纸会审、场地三通一平、材料储备（冬季施工前完成3个月用量储备）主体施工（120天）：A区（40天）→B区（50天）→C区（30天），交叉作业缩短工期20天设备安装（30天）：同步进行水泵、管道、电气及自动化系统安装生态构建（45天）：分批次实施植被种植，优先完成耐寒物种栽植验收整改（30天）：分片区初验→系统联调→竣工验收，同步完成资料归档5.2关键节点控制节点名称计划完成时间保障措施基坑开挖及支护第45天投入2台长臂挖掘机，采用"两班倒"作业复合防渗系统第90天雨季前完成，配备2套焊接设备同步施工调蓄系统蓄水调试第150天利用自然降雨测试，同步启动水泵联动试验耐寒植被种植第165天采用"地膜覆盖+防风障"保护措施竣工验收第180天提前7天组织预验收，邀请第三方检测机构参与5.3冬季施工预案时间窗口：每年11月至次年3月，仅开展室内作业及应急抢修。保温措施：混凝土采用P.O42.5R水泥，掺加NC-4型防冻剂（掺量3%），热水拌合（水温≤80℃），骨料预热（温度≤60℃）施工现场搭设防风棚（采用彩钢板+电热丝加热），配备燃油热风机（制热功率50kW），维持作业环境温度≥5℃已完成结构物采用阻燃保温被（导热系数λ≤0.04W/m·K）覆盖，混凝土采用电伴热养护（功率20W/m），养护期延长至21天六、后期运维管理6.1运维机制建立"专业化+社会化"运维体系：专业化运维：委托市政养护公司负责日常维护，签订3年运维合同，费用纳入财政预算（300万元/年），配置专职运维人员8名（含水质检测员2名）居民参与：每栋楼推选1名居民担任海绵设施巡查员，发现堵塞、破损等问题可通过微信小程序上报，查实后给予20-100元奖励智慧管理：搭建"海绵城市智慧平台"，实时监测水位、水质（COD、SS、TP）、设备运行状态，数据异常时自动报警（响应时间≤10分钟）6.2养护标准透水铺装：每季度高压冲洗1次（压力15-20MPa），每年检查接缝密封胶老化情况，及时更换冬季融雪优先采用机械除雪，必要时撒布环保型融雪剂（用量≤20g/m²），禁止使用氯盐类融雪剂雨水花园：每月修剪植被，保留高度≥30cm；雨季前清理枯枝落叶，确保溢流口畅通每半年检测土壤渗透系数，当渗透系数＜1×10⁻⁶m/s时进行土壤改良（掺入20%砂质土）调蓄塘：每年春季（4月）、秋季（10月）各清淤1次，淤泥经脱水固化后用于绿化用土（含水率≤60%）水生植物每3年更新1次，保留30%原生群落，确保生态系统稳定6.3应急保障极端天气应对：暴雨：1小时内启动应急预案，开启全部水泵强排，通知下游管网管理单位做好接收准备严寒：提前排空管道存水，对暴露设备进行保温包裹（保温层厚度≥50mm），监测池体结冰厚度（超过20cm时破冰）设备故障处理：建立"1小时响应、4小时抢修"机制，储备关键备品备件（水泵叶轮、电机、传感器等）配置2台应急移动泵车（Q=500m³/h），确保单台设备故障时调蓄功能不受影响七、投资估算与效益分析7.1投资构成（总投资4200万元）项目类别投资额（万元）占比重点投向土建工程189045%基坑开挖、防渗系统、驳岸结构设备购置84020%水泵、格栅、智慧监测设备生态工程71417%水生植物、透水铺装、景观绿化其他费用75618%设计监理、预备费、居民补偿7.2效益分析经济效益：年减少市政排水压力15%，再生水利用量达3.2万吨/年，节约自来