英德市海绵城市屋面雨水收集系统施工方案

英德市海绵城市屋面雨水收集系统施工方案一、工程概况（一）项目背景与建设目标本工程位于英德市中心城区旧城区及大站片区滨水组团，属于清远市海绵城市专项规划划定的14个重点建设区域之一。项目总建筑面积约18万平方米，涉及12栋既有建筑（含6栋住宅楼、4栋公共建筑、2栋工业厂房）的屋面改造，建筑高度12-56米不等。根据《清远市海绵城市专项规划》要求，本系统需满足年径流总量控制率75%的目标（对应设计降雨量28.5mm），建成后预计年雨水利用量可达1.5万立方米，主要用于绿化灌溉、道路清扫及景观水体补给，助力英德市2025年实现城市建成区50%以上面积达到海绵城市要求的规划目标。（二）工程地质与气候条件项目场地土层主要由第四系松散堆积物构成，地下水位埋深2.5-4.8米，土壤渗透系数1.2×10⁻⁴m/s。英德市属于亚热带季风气候，多年平均降雨量1870mm，最大小时降雨强度68mm/h（50年一遇），雨季集中在4-9月。施工区域地下管线密集，需重点保护给水管（DN200铸铁管）、燃气管（DN150PE管）及通信光缆等设施，施工前已通过地质雷达探测完成地下管线定位。（三）工程范围与主要内容改造范围：涵盖平屋面12000㎡（混凝土屋面占70%、沥青屋面占30%）、斜屋面6000㎡（琉璃瓦屋面），划分8个独立排水分区。系统组成：包括屋面集水系统、初期弃流系统、传输管网系统、地下储水系统、净化处理系统及回用系统六部分。关键工程量：新建虹吸式雨水斗36套（含8套备用）敷设DN50-DN200雨水管道2100米（含架空管850米、埋地管1250米）建设500m³地下HDPE模块蓄水池1座安装全自动过滤净化设备1套（处理能力50m³/h）配套智能控制系统1套（含液位、水质、能耗监测功能）二、系统设计（一）设计标准与参数设计重现期：屋面雨水排水系统：5年一遇溢流设施：50年一遇校核暴雨强度公式：q=2424.17(1+0.533lgP)/(t+10.877)⁰.⁶⁴⁸（q：L/s·hm²，t：min，P：年）水力参数：径流系数：混凝土屋面0.85、沥青屋面0.80、琉璃瓦屋面0.75天沟坡度：平屋面≥0.5%，斜屋面≥2%管道流速：悬吊管1.2-2.5m/s，立管2.2-6m/s，埋地管≤1.8m/s水质标准：进水水质：SS≤200mg/L，COD≤150mg/L出水水质：符合《城市污水再生利用城市杂用水水质》要求，其中SS≤10mg/L，浊度≤5NTU，总大肠菌群≤3个/L（二）系统设计要点集水系统设计：平屋面采用内排水系统，每200㎡设置1个虹吸雨水斗（型号65型，最大泄流量6L/s），雨水斗间距≤15m，天沟深度≥150mm，沟内设置2道截污格栅（孔径分别为5mm和2mm）。斜屋面采用檐沟外排水，檐沟宽300mm、深200mm，沟底设置纵向排水坡度，雨水经导流板汇入地面截水沟，再通过转输管接入系统。初期弃流系统：采用“雨量+时间”双控弃流装置，弃流阈值设为前3mm降雨量（约5分钟径流），弃流量通过DN100专用管道排入市政污水管网。弃流装置内置不锈钢滤网（30目）和排空阀，雨后自动冲洗并复位。储水系统设计：500m³地下蓄水池采用HDPE模块拼装（尺寸15m×8m×4.5m），模块规格500×500×400mm，环刚度≥SN8，采用双层防渗设计（内层HDPE土工膜1.5mm，外层膨润土防水毯4kg/m²）。水池分设进水区、沉淀区、储水区、出水区，各区之间设导流墙，池顶覆土1.2m（种植土+防渗层+排水层），设置2个Φ700检修孔（带防盗盖）。净化处理工艺：采用“旋流沉淀+石英砂过滤+活性炭吸附+紫外线消毒”组合工艺：旋流沉淀池：停留时间20min，去除60%以上SS石英砂滤池：滤速8m/h，滤料层厚800mm（粒径0.8-1.2mm）活性炭滤罐：填充柱状活性炭（碘值≥1000mg/g），接触时间30min紫外线消毒：剂量≥30mJ/cm²，选用低压高强度灯管（功率320W）回用系统设计：供水泵组采用2用1备（Q=15m³/h，H=30m），变频控制，管网设计压力0.4MPa回用管道采用PE100级管材（SDR11系列），与生活给水管网采用不同颜色标识（绿色），并设置倒流防止器绿化灌溉采用地埋式旋转喷头（射程4-6m，工作压力0.25MPa），道路清扫接口设置DN50快接阀（带计量装置）三、施工工艺（一）施工准备1.技术准备组织施工人员进行图纸会审，重点复核雨水斗定位、管道走向及设备基础尺寸，形成会审记录并完成设计交底。编制专项施工方案，包括屋面作业平台搭设、高空管道安装、有限空间作业等专项措施，经监理单位审批后实施。进行样板施工，选取2号楼屋面（面积800㎡）作为样板区，完成雨水斗安装、管道连接及防水处理示范，验收合格后全面推广。2.材料准备主要材料性能要求：虹吸雨水斗：304不锈钢材质，导流罩设计，空气隔绝率≥98%，工作温度-40~120℃HDPE管道：PE100级，公称压力1.0MPa，断裂伸长率≥350%，氧化诱导时间≥20min（200℃）储水模块：食品级HDPE原料，抗压强度≥300kN/m²，拼接缝密封性能0.05MPa压力下30min无渗漏材料进场验收：每批材料需提供出厂合格证、检测报告，并按规范抽样送检（如管道环刚度、焊接强度等），不合格材料严禁使用。3.现场准备屋面清理：清除原屋面杂物、青苔及破损防水层，修补裂缝（采用聚氨酯密封胶），确保屋面平整度误差≤5mm/2m。作业平台：采用满堂脚手架（立杆间距1.2m×1.2m，步距1.8m）或移动式高空作业平台（高度≤12m），搭设完成后需进行荷载试验（加载1.5kN/m²，持荷1h无变形）。临时排水：在屋面设置临时排水沟（宽200mm，深150mm）和集水井（Φ500mm），配备潜水泵（Q=15m³/h，H=10m）排除施工期间雨水。（二）关键施工流程1.屋面集水系统施工雨水斗安装：定位放线：根据设计图纸在屋面弹出雨水斗中心线，确保与天沟中心线重合，偏差≤5mm。洞口预留：采用机械切割屋面防水层及结构层，洞口直径比雨水斗底座大100mm，深度至结构层（不得切断钢筋）。防水处理：在洞口周边涂刷基层处理剂，铺设2层附加防水层（宽度≥300mm），雨水斗底座与屋面结构层之间采用膨胀螺栓固定（间距≤150mm），缝隙用防水砂浆填塞。斗体安装：将雨水斗体与底座法兰连接，螺栓对称均匀拧紧（扭矩25N·m），安装完成后做闭水试验（注水高度50mm，30min无渗漏）。天沟改造：基层处理：铲除原天沟老化防水层，修补混凝土表面缺陷，涂刷界面剂（用量0.3kg/m²）。保温层施工：铺设挤塑聚苯板（厚度50mm，密度≥32kg/m³），板缝采用聚氨酯发泡填充。防水层施工：涂刷2mm厚非固化橡胶沥青防水涂料，再铺设1.5mm厚PVC防水卷材（热风焊接，搭接宽度80mm），防水层上做50mm厚C20细石混凝土保护层（内配Φ4@150双向钢筋）。2.管道系统安装架空管道安装：支架制作：采用∠50×5角钢制作管道支架，间距：DN50-DN80为1.5m，DN100-DN150为2.0m，DN200为2.5m，支架除锈后涂刷环氧富锌底漆2道（干膜厚度≥60μm）。管道敷设：采用人工吊装（小型管道）或机械吊装（DN≥150管道），管道安装坡度：悬吊管0.3%（流向立管），横管0.5%，安装偏差：轴线≤15mm/m，标高±10mm/m。管道连接：HDPE管道采用热熔对接，加热温度210±10℃，加热时间10-20s（根据管径调整），对接压力0.15MPa，保压冷却时间≥30s；钢管采用沟槽连接，橡胶密封圈无破损，卡箍螺栓扭矩40N·m。埋地管道施工：沟槽开挖：采用机械开挖（留300mm人工清底），沟槽断面为梯形（底宽=管径+0.6m，边坡1:0.5），遇软土层时采用钢板桩支护（SP-IV型拉森桩，长度6m）。基础处理：铺设200mm厚级配砂石（粒径5-31.5mm），压实系数≥0.95，管道基础采用C15混凝土（厚度100mm，宽度为管径+200mm）。管道敷设：采用人工下管，管道接口与检查井壁距离≥300mm，管底高程偏差±10mm，轴线偏差≤30mm。回填夯实：管道两侧采用中粗砂回填（压实系数≥0.93），管顶以上500mm内采用素土回填（压实系数≥0.90），严禁用建筑垃圾回填。3.储水系统施工基坑开挖与支护：测量放线：根据设计坐标放出基坑开挖线，设置控制桩（间距20m），并做好高程控制。基坑开挖：采用反铲挖掘机开挖，深度5.2m（含1.2m覆土），坑底设置排水沟（宽300mm，深400mm）和集水井（Φ800mm，深1.0m），配备4台潜水泵（Q=25m³/h）降水。边坡支护：采用“土钉墙+喷射混凝土”支护，土钉采用Φ22钢筋（长度6m，间距1.5m×1.5m），喷射C20混凝土（厚度100mm，内配Φ6@200双向钢筋网）。HDPE模块安装：基础施工：铺设300mm厚级配砂石垫层（压实系数≥0.96），浇筑150mm厚C25混凝土底板（内配Φ10@200双向钢筋），表面做水泥基渗透结晶防水涂料（用量1.5kg/m²）。模块拼装：从角部向中心推进，模块间采用卡槽连接，每拼装3层进行水平度校正（偏差≤5mm/10m），拼装完成后采用专用拉杆固定（横向间距1.5m，纵向间距2.0m）。防渗施工：模块外侧包裹2层HDPE土工膜（1.5mm+1.0mm），采用热熔焊接（搭接宽度100mm，焊接温度180-200℃），接缝处做气压检测（压力0.2MPa，保压30s无压降）。土方回填：采用分层回填（每层厚度300mm），蛙式打夯机夯实（压实系数≥0.94），回填至设计标高后做200mm厚种植土覆盖。4.设备安装与调试过滤净化设备安装：设备就位：采用叉车将设备搬运至基础上，调整水平度（偏差≤2mm/m），用地脚螺栓固定（螺栓规格M16，扭矩35N·m）。管路连接：设备进出口与系统管道采用法兰连接，密封垫片采用EPDM橡胶垫，螺栓对称均匀拧紧，管道支架间距≤1.5m。电气接线：严格按照电气原理图接线，动力电缆（≥4mm²）穿镀锌钢管保护，控制电缆（≥1.5mm²）采用屏蔽线，接地电阻≤4Ω。智能控制系统调试：传感器校准：对液位计（量程0-5m，精度±2mm）、浊度仪（量程0-100NTU，精度±1%）、流量计（量程0-100m³/h，精度±0.5%）进行校准，误差超限时进行调整。联动调试：模拟不同工况（如雨天运行、晴天回用、设备故障等），测试系统自动切换功能，记录响应时间（≤10s）。远程监控：配置数据采集终端（DTU），实现与英德市海绵城市管理平台的数据对接，上传频率5min/次，确保数据传输成功率≥99%。（三）特殊季节施工措施雨季施工：屋面作业：配备防雨布（规格2m×3m），遇中雨以上天气停止作业，已施工的防水层采用防雨布覆盖。基坑排水：增加潜水泵数量（备用系数1.5），保持基坑水位低于作业面500mm以上，雨后对边坡进行稳定性检查。混凝土施工：调整配合比（减少用水量5-8kg/m³），掺加早强剂（掺量1%），浇筑完成后覆盖塑料薄膜+土工布养护（养护期≥7d）。高温季节施工：材料防护：HDPE管道、卷材等材料存放于阴凉处，避免阳光直射，施工前将管材冷却至40℃以下。屋面作业：合理安排施工时间（上午6-10时，下午16-19时），作业面设置临时遮阳棚（高度≥2.5m），配备防暑药品（如藿香正气水、清凉油等）。焊接工艺：热熔对接时适当降低加热温度（200-205℃），缩短加热时间（减少10-15%），加快焊接速度，避免接口过热氧化。四、质量控制（一）质量控制标准主控项目：雨水斗安装：位置偏差≤10mm，密封性试验30min无渗漏管道安装：水压试验（1.5倍工作压力，保压30min压降≤0.05MPa），严密性试验（0.2MPa气压，保压24h压降≤0.01MPa）储水设施：满水试验（24h渗漏量≤2L/m²·d），结构承载力试验（加载20kPa，变形量≤3mm）水质处理：出水水质连续3次检测达标（SS≤10mg/L，浊度≤5NTU）一般项目：管道坡度：偏差±5%设计值支架间距：偏差±100mm设备安装：垂直度偏差≤1.5mm/m外观质量：管道无破损、变形，接口平整光滑，设备表面无划痕、锈蚀（二）质量保证措施材料控制：建立材料台账，记录材料名称、规格、数量、厂家、进场日期及检验状态，不合格材料单独存放并标识“禁用”。对HDPE模块、防水卷材等关键材料，委托第三方检测机构进行抽样检测，检测项目包括抗压强度、耐候性、耐腐蚀性等。过程控制：实行“三检制”（自检、互检、交接检），每道工序完成后填写检验批验收记录，经监理工程师签字确认后方可进入下道工序。关键工序（如热熔焊接、防水施工、设备调试等）实行旁站监理，拍摄施工影像资料（每工序不少于3张照片），存档备查。试验检测：管道水压试验：分段进行（每段长度≤500m），试验前管道浸泡≥24h，缓慢升压至试验压力，保压30min后检查接口无渗漏，压降符合要求。水质检测：系统连续运行72h后，采集出水水样（每天3次，每次500mL），送英德市水质检测中心检测，检测项目包括SS、COD、浊度、pH值等。五、安全管理（一）安全管理体系组织机构：成立项目经理为组长的安全管理小组，配备专职安全员2名（持证上岗），各施工班组设兼职安全员1名，形成“横向到边、纵向到底”的安全管理网络。责任制度：签订安全生产责任书，明确项目经理、施工员、安全员及作业人员的安全职责，将安全考核与绩效挂钩（权重20%）。培训教育：施工前对全体人员进行安全教育培训（不少于8学时），特种作业人员（如焊工、电工、起重工等）必须持证上岗，培训考核合格后方可上岗。（二）专项安全措施高空作业安全：作业人员必须佩戴安全帽、安全带（双钩式），安全带应高挂低用，作业平台满铺脚手板（厚度≥50mm），设置1.2m高防护栏杆和18cm高挡脚板。屋面边缘1.5m范围内严禁堆放材料，临时堆放时应采取固定措施（如用钢丝绳捆绑），堆放荷载≤2kN/m²。遇有六级以上大风、暴雨、雷电等恶劣天气，立即停止高空作业，并将作业人员撤离至安全区域。有限空间作业安全：储水池、检查井等有限空间作业前，必须进行通风（通风时间≥30min），检测空气中氧气含量（19.5%-23.5%）、可燃气体（≤0.5%LEL）及有毒气体（CO≤24ppm，H₂S≤10ppm），合格后方可进入。作业时配备强制通风设备（风量≥3次/h），设置监护人（外部监护），作业人员携带四合一气体检测仪（实时监测），通讯工具保持畅通。紧急撤离：设置安全绳（一端固定在外部牢固点），作业人员随身携带紧急呼救器，发现异常立即撤离。临时用电安全：施工现场采用TN-S接零保护系统，设置总配电箱、分配电箱、开关箱三级配电，实行“一机一闸一漏一箱”，漏电保护器动作电流≤30mA，动作时间≤0.1s。电缆敷设：架空敷设时高度≥2.5m（机动车道≥5m），埋地敷设时深度≥0.7m（穿管保护），严禁拖地、碾压。照明用电：室外灯具采用防雨型（高度≥3m），室内灯具采用节能型（功率≤60W），潮湿环境使用安全电压（≤36V）。（三）应急预案高处坠落应急处置：立即停止作业，将伤员转移至安全地带，检查意识、呼吸、脉搏等生命体征。对伤口进行初步处理（止血、包扎、固定），怀疑骨折时避免随意移动，拨打急救电话（120）。保护现场，拍摄事故照片，分析事故原因，防止二次事故发生。火灾应急处置：立即切断电源，组织人员疏散，使用现场灭火器（ABC干粉灭火器）扑救初期火灾。火势较大时拨打火警电话（119），派人到路口引导消防车，同时启动应急预案，组织人员疏散至安全区域。火灾扑灭后，保护现场，配合消防部门调查事故原因。六、验收标准（一）分项工程验收屋面集水系统验收：雨水斗安装：位置偏差、密封性试验、外观质量检查（抽查比例100%）。天沟排水：坡度、排水通畅性、防水层完整性检查（雨后观察无积水）。管道系统验收：管道安装：坡度、支架间距、接口质量检查（抽查比例30%，且不少于5处）。水压试验：分段进行，试验压力、保压时间、压降值符合设计要求（记录完整）。储水系统验收：结构外观：模块拼装质量、防渗层完整性、回填土压实度检查（取样检测，每层3点）。满水试验：水位观测（每2h测读1次，持续24h），渗漏量计算符合要求。（二）竣工验收验收条件：完成设计文件和合同约定的全部内容。施工单位已完成自检，且质量合格。隐蔽工程记录完整，试验检测报告齐全。系统调试合格，运行正常（连续试运行30d无故障）。验收内容：技术资料审查：包括施工图纸、设计变更、材料合格证、检测报告、隐蔽工程记录等。外观质量检查：管道、设备、构筑物的外观质量，有无破损、变形、渗漏等缺陷。功能性测试：雨水收集能力测试：模拟设计降雨强度（68mm/h），测试系统收集效率（≥90%）。水质净化效果测试：连续3次取样检测，出水水质符合设计要求。回用系统测试：测试各用水点压力（0.2-0.4MPa）、流量（偏差≤5%设计值）。验收结