乌兰浩特市海绵城市调蓄塘施工方案

乌兰浩特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浩特市主城区东北部生态廊道，总占地面积约3.2万平方米，调蓄塘水域面积1.8万平方米，设计总调蓄容积9.5万立方米，服务汇水面积72公顷。项目建成后将通过"渗、滞、蓄、净、用、排"六维一体技术体系，实现年径流总量控制率≥75%、面源污染削减率≥60%、雨水资源化利用率≥30%的核心目标，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。作为乌兰浩特市绿色海绵城市建设项目的关键子项，本工程严格遵循"海绵+城市更新"理念，将调蓄功能与生态修复、景观营造有机结合，打造北方寒冷地区海绵城市建设示范标杆。1.2工程地质与水文条件场地原为城市低洼绿地，地质勘察显示表层为0.8-1.5米素填土，下部为2.2-3.8米淤泥质黏土，地基承载力特征值85-125kPa。地下水位埋深1.2-1.8米，历史最高水位2.5米。根据乌兰浩特市气象数据，近20年最大小时降雨量72mm，50年一遇24小时降雨量220mm，需按50年一遇防洪标准设计。针对当地严寒气候特点，结构设计需满足-30℃抗冻等级要求，防渗系统需考虑季节性冻融循环影响。1.3主要建设内容本工程包含主体调蓄设施、水质净化系统、生态修复工程及配套设施四大类，具体包括：调蓄系统：主塘（面积15000㎡，平均水深2.8m）、前置塘（2000㎡）、溢流通道（长420m）净化设施：雨水湿地（1800㎡）、生物滞留带（总长780m）、渗滤坝（4座）生态工程：生态驳岸（总长980m）、植被缓冲带（平均宽度6m）、水生植物群落构建配套系统：透水铺装（3200㎡）、管理用房（150㎡）、监控及灌溉系统二、设计标准与技术指标2.1设计依据与规范本工程严格遵循《海绵城市建设技术指南》《城镇雨水调蓄工程技术规范》（GB51174）、《透水砖路面技术规程》（CJJ/T188）及内蒙古自治区《雨水综合利用工程技术规程》等标准，特别针对严寒地区气候特点，补充执行《寒冷地区混凝土结构耐久性设计规程》《城镇道路工程施工与质量验收规范》（CJJ1）相关要求。2.2关键技术参数项目设计参数备注有效调蓄容积9.5万m³含生态缓冲容积1.2万m³调蓄水深2.8m超高0.7m设计暴雨重现期50年（校核）/20年（设计）采用乌兰浩特站1980-2020年降雨数据进水流量22.5m³/s合流制进水最大出流流量2.8m³/s下游管网接纳能力放空时间≤12h配备3台55kW潜水排污泵边坡坡度1:3.5（土质）/1:2.5（石质）结合景观绿化需求渗透系数土壤改良区≥1×10⁻⁶m/s透水铺装≥1.5×10⁻³m/s污染物去除率SS≥80%，COD≥50%，TP≥40%出水水质达到景观环境用水标准植物配置乡土物种占比≥85%耐淹植物占比≥65%，常绿植物≥35%三、施工总体部署3.1施工分区与流程采用"三区四段"流水施工法，划分为：A区（调蓄主体区）：施工顺序为基坑开挖→防渗处理→土方造型→驳岸施工→水生植物种植B区（净化系统区）：施工顺序为场地平整→渗滤结构施工→植被构建→管道铺设C区（配套设施区）：施工顺序为基础工程→主体结构→设备安装→铺装工程总工期控制在210天，关键线路为：基坑支护及降水→主塘防渗工程→调蓄系统功能性试验→生态修复工程。针对乌兰浩特市气候特点，合理安排施工季节：每年4-5月完成土方及结构施工，6-8月重点推进水生植物种植及生态修复，9-10月完成设备安装及调试，冬季（11-3月）进行越冬维护及内业整理。3.2资源配置计划机械设备：配置反铲挖掘机4台（1.2m³斗容）、振动压路机2台（20t）、长臂浇筑机1台、透水混凝土摊铺机1台、潜水泵8台（扬程18m，流量60m³/h）、环保绞吸式挖泥船1艘。材料管理：防渗膜（HDPE，1.5mm双糙面）、透水砖（200×100×60mm，C30强度）、生态袋（聚丙烯材质，规格40×60cm）等主要材料需提供出厂合格证及第三方检测报告，进场验收合格率100%。建立材料追溯系统，对关键材料实行二维码标识管理。劳动力组织：高峰期投入施工人员105人，其中技工42人（含园林绿化专业技师6人），配置专职质量员3人、安全员3人、测量员4人。特殊工种（焊工、电工、起重工）持证上岗率100%。3.3临时设施布置施工便道宽4.5m，采用200mm厚级配碎石+100mm透水混凝土结构；材料堆场划分土工材料区（硬化+防雨棚）、砂石料区（硬化+隔离墙）、苗木养护区（配备自动喷灌系统）；临时排水设置环形排水沟（300×400mm）+集水井（直径800mm，深1.8m），配备降水井8口（间距30m，深度10m）。生活区与施工区严格分离，设置标准化安全体验馆及VR安全培训室。四、主要施工工艺4.1场地预处理工程土壤改良：采用"淋洗脱盐+生物改良"组合工艺，首先通过漫灌淋洗（用水量180m³/亩）降低土壤含盐量，淋洗水经临时排水沟收集后排入市政污水管网。施用脱硫石膏（用量900kg/亩）和腐殖质（用量1800kg/亩），采用深翻30cm搅拌工艺，使土壤pH值从原来的8.5-9.2降至7.5-8.0。改良后土壤需进行渗透系数测试，确保达到设计要求。清淤工程：采用环保绞吸式挖泥船清除塘底淤泥，深度1.2-1.5米，淤泥经脱水固化（含水率≤60%）后运至指定消纳场处理。脱水过程中添加环保型絮凝剂，避免二次污染。清淤完成后进行基底平整，采用20t振动压路机分层碾压，压实度≥93%。土方平衡：采用"挖填结合"方式，利用清淤土方填筑周边微地形，形成0.3%-0.5%的坡度向塘体汇水，共需土方量约2.8万立方米。土方填筑采用分层碾压（每层300mm），干密度≥1.65t/m³。边坡修整采用人工配合机械方式，确保坡面平顺，符合设计坡度要求。4.2调蓄塘主体结构施工4.2.1基坑开挖与支护采用分层开挖法，每层深度≤1.5m，坡度1:2.5。淤泥质黏土区域采用"塑料排水板+堆载预压"处理（排水板间距1.0m，梅花形布置，预压期30天）。边坡支护采用"生态袋挡墙+土工格栅"复合体系，生态袋内填充当地黏土与腐熟木屑的混合土（配比7:3），分层错缝堆砌，每3层设置一层双向土工格栅（抗拉强度≥80kN/m）。基坑降水采用管井降水结合轻型井点系统，降水井深度10m，间距30m，确保地下水位降至基底以下0.5m。降水过程中实时监测周边建筑物沉降，沉降速率控制在5mm/d以内。雨季施工时，在坑底设置临时排水沟和集水井，配备大功率抽水泵，确保基坑无积水。4.2.2防渗系统施工主塘采用"复合防渗体系"，具体构造如下：基底处理：清除草根杂物，碾压密实（压实度≥93%）下垫层：铺设300mm厚级配砂石（含泥量≤3%），振动压实防渗层：1.5mmHDPE土工膜（拉伸屈服强度≥18MPa，耐环境应力开裂≥1000h），采用热熔焊接，搭接宽度100mm，焊接温度180-200℃，焊接后进行充气检测（气压0.2MPa，保压30min压降≤2%）过渡层：铺设200g/m²土工布，搭接宽度150mm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土工膜铺设应在气温5-30℃时进行，风力大于4级时采取防风措施。铺设前检查垫层平整度，凹凸不超过±20mm。焊接前进行试焊，确定最佳焊接参数。对于阴阳角等特殊部位，采用扇形或菱形铺设，确保无褶皱。焊接完成后，按10%比例进行抽样检测，合格率100%方可进入下道工序。4.2.3土方造型根据设计等高线进行精细造型，主塘边坡坡度1:4-1:6，营造深浅不一的水下地形（深水区2.8-3.2m，浅滩区0.5-1.0m）。采用"方格网法"控制高程，每10m×10m设置高程控制点，允许偏差±50mm。岸线造型遵循"自然曲折"原则，形成丰富的滨水空间。土方压实采用分层碾压（每层300mm），干密度≥1.65t/m³。地形塑造完成后，进行为期7天的沉降观测，确保沉降稳定后再进行下道工序。4.3水质净化系统施工4.3.1雨水湿地构建采用"三区分层"结构，自上而下为：表层（种植层）：600mm厚改良土（黏土:砂土:腐殖质=5:3:2）中层（渗滤层）：400mm厚级配砾石（粒径20-50mm）下层（排水层）：300mm厚碎石（粒径50-100mm）+HDPE透水管（直径110mm，间距2m）水力设计采用推流式进水，设置6个串联单元格，水力停留时间8h，表面负荷0.5m³/(m²·d)。进水区设置格栅（栅距50mm），防止大颗粒杂物进入。湿地内布置生态浮岛（总面积150㎡），增强净化效果并提供鸟类栖息地。4.3.2生物滞留设施渗滤沟断面采用倒梯形（上宽1.5m，下宽1.0m，深0.8m），沟底铺设100mm厚碎石层+透水土工布，侧壁采用生态袋砌筑，内置种植土（渗透系数1×10⁻⁴m/s）。雨水花园下凹深度0.4m，周边设置50mm高溢流坎，内部采用"三明治"结构（100mm覆盖层+300mm种植层+200mm砂层+200mm碎石层）。植被选择配置狗牙根、鸢尾、再力花等耐淹植物，搭配紫花苜蓿等固氮植物，形成复合群落。种植密度3-5株/m²，确保成活率≥90%。4.4生态驳岸施工采用"三段式"生态驳岸结构（自下而上）：水下区（-1.0m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，块体间填充卵石常水位区（常水位±0.5m）：采用"土工格栅+生态袋"结构，生态袋内填充种植土与生物菌剂混合物，袋体间距50mm，内插柳条扦插条（长度600mm，直径30mm）水上区（常水位+0.5m至堤顶）：采用植生混凝土（孔隙率20%）+灌木种植，混凝土中添加保水剂（掺量0.3%）和缓释肥（掺量0.5%）驳岸每隔15m设置一道变形缝，缝宽20mm，填充弹性密封材料。岸顶设置500mm宽截水沟，收集坡面径流至生物滞留带。4.5透水铺装工程透水混凝土路面（面积2000㎡）：基层：200mm厚级配碎石（压实度≥95%）找平层：50mm厚C20无砂混凝土（渗透系数≥1×10⁻³m/s）面层：100mm厚C30透水混凝土（设计孔隙率15-20%），采用专用摊铺机施工，初凝前进行表面拉毛处理养护：覆盖薄膜养护14天，养护期间禁止车辆通行透水砖铺装（面积1200㎡）：结构层：素土夯实→150mm厚级配砂石→50mm厚干硬性水泥砂浆→透水砖（接缝宽5mm，采用砂垫层）施工工艺：采用"放线→试铺→铺贴→填缝→养护"流程，平整度误差≤3mm/2m，相邻砖高差≤2mm排水系统：每100㎡设置1个排水口，连接至周边植草沟4.6设备安装工程调蓄系统设备：安装3台55kW潜水排污泵（一用两备），扬程18m，流量800m³/h。水泵基础采用C30混凝土，设置减震垫。安装超声波液位计控制水泵启停，实现自动运行。水质净化设备：安装自动投药系统（PAC投加量5-20mg/L）、紫外线消毒设备（处理量1000m³/h）、在线水质监测仪（监测指标：pH、DO、SS、COD）。所有设备防护等级不低于IP68。自控系统：采用PLC控制系统，实现水泵、阀门、格栅等设备的联动控制。设置视频监控系统（360°旋转摄像头8台）和环境监测系统（监测风速、雨量、水质等参数），数据实时上传至监控中心。五、质量与安全控制5.1质量管理体系建立"三检制+第三方检测"质量管控模式，具体措施包括：原材料控制：每批土工膜抽检不少于3组，检测指标包括厚度、拉伸强度、耐环境应力开裂等；透水砖进行抗压强度和透水系数试验，合格率100%过程控制：对基坑开挖、土工膜焊接、混凝土浇筑等关键工序实行旁站监理，留存影像资料；防渗膜焊接合格率低于95%时，加倍抽样检测试验检测：每5000㎡防渗面积进行1次现场渗透试验；混凝土试块留置数量每100m³不少于1组，抗冻试块留置数量增加20%质量追溯：采用BIM技术建立三维模型，对每个施工段赋予唯一二维码，扫码即可查看施工记录、检测报告等信息5.2安全文明施工安全管理：建立"五位一体"安全责任体系（项目经理、安全总监、安全员、施工队长、班组长），每日开展"三查"（查思想、查隐患、查纪律）。设置安全警示标志200个，重点区域采用硬质围挡封闭。针对深基坑、临时用电等危险性较大工程，编制专项施工方案并组织专家论证。环境保护：施工期噪声控制在昼间≤70dB、夜间≤55dB；扬尘排放执行PM10≤0.5mg/m³标准，出入口设置洗车平台，场区主要道路每日洒水3次。清淤淤泥采用密闭罐车运输，运输过程中杜绝遗撒。施工废水经三级沉淀池处理后回用，不外排。绿色施工：利用清淤土方填筑微地形，减少弃土量80%以上；选用低挥发性有机物含量的建筑材料；施工便道采用透水铺装，雨水回用于洒水降尘；办公区设置太阳能路灯及雨水收集系统。5.3冬季施工保障措施针对乌兰浩特市严寒气候特点，制定专项冬季施工方案：混凝土工程：采用综合蓄热法养护，掺加早强剂（掺量2%）和防冻剂（掺量3%），保证入模温度≥10℃，临界强度≥7MPa土工膜施工：当气温低于5℃时，采用热风枪辅助加热；焊接完成后立即覆盖保温被，防止焊接缝冻裂苗木养护：常绿苗木搭设防风障，落叶苗木进行树干涂白和根部培土（高度30cm），灌冻水2次（11月初和12月初）设备越冬：水泵、阀门等设备排水后，内部注入防冻液；裸露管道采用50mm厚离心玻璃棉保温，外缠防水布六、验收标准与流程6.1验收标准结构工程：防渗系统：渗透系数≤1×10⁻⁷cm/s，无渗漏点混凝土结构：表面平整度≤5mm/2m，强度达到设计值100%，抗冻等级F300土方工程：压实度≥93%，高程偏差±50mm，坡度偏差±1%调蓄功能：有效调蓄容积偏差≤5%设计水位下24h渗漏量≤1%放空时间≤12h（设计工况）生态指标：植物成活率≥90%，覆盖度≥85%水质净化效果：SS去除率≥80%，COD去除率≥50%土壤pH值7.5-8.0，EC值≤1.0mS/cm6.2验收流程实行"分阶段、分专业"验收模式，具体流程如下：隐蔽工程验收：包括地基处理、防渗系统、管道安装等，验收合格后方可进入下道工序分项工程验收：划分土方、结构、铺装、绿化等12个分项，每个分项验收合格率≥95%功能性试验：进行满水试验（持续72h）、排空试验（3次循环）、水质净化效果监测（连续30天）竣工验收：由建设单位组织设计、施工、监理等单位进行，验收内容包括工程质量、观感质量、资料完整性等海绵功能专项验收：邀请海绵城市专家进行专项评估，重点检查年径流总量控制率、面源污染削减率等指标6.3运维管理方案日常维护：建立"三位一体"维护体系，包括：定期巡检：每日1次设备巡检，每周1次水质监测，每月1次植物生长状况调查定期清淤：每年春季（4月）清淤1次，确保调蓄容积不低于设计值的90%植物修剪：生长季（5-9月）每月修剪1次，冬季（12月）进行整形修剪智慧管理：搭建"海绵城市智慧管理平台"，实现：实时监测：水位、水质、流量、设备运行状态等参数在线监测智能控制：根据天气预报自动调整调蓄策略，实现雨洪智能调度预警系统：内涝预警、水质超标预警、设备故障预警应急预案：制定暴雨内涝、设备故障、水质恶化等6类应急预案，每半年组织1次应急演练。