張家口市海綿城市屋面雨水收集系統(tǒng)施工方案一、工程概況1.1項目背景本項目位于張家口市主城區(qū)，為響應《張家口市海綿城市專項規(guī)劃（修編）（2023-2035年）》要求，針對新建居住小區(qū)及公共建筑實施屋面雨水收集系統(tǒng)建設。項目建成后需滿足老城改造區(qū)年徑流總量控制率不低于75%（對應控制降雨徑流深12.8mm）、新建城區(qū)不低于85%（對應控制降雨徑流深17.6mm）的規(guī)劃指標，雨水資源利用率達到全年降雨量的5%以上。1.2系統(tǒng)設計目標水質控制：處理后雨水水質達到《城市污水再生利用城市雜用水水質》標準，主要用于綠化灌溉、道路清掃及景觀補水水量控制：單棟建筑屋面雨水收集效率≥80%，系統(tǒng)年運行時間不少于200天安全控制：系統(tǒng)設計重現期5年，校核重現期20年，抗震設防烈度7度二、系統(tǒng)設計方案2.1系統(tǒng)組成本系統(tǒng)采用"收集-棄流-輸送-凈化-存儲-回用"六級處理工藝，主要由以下部分組成：收集單元：含屋面集水溝、雨水斗及初期棄流裝置輸送單元：HDPE排水管道及加壓提升系統(tǒng)凈化單元：沉淀池、石英砂過濾及紫外線消毒設備存儲單元：地下式HDPE模塊化蓄水池回用單元：變頻供水設備及回用管網控制系統(tǒng)：PLC自動控制柜及遠程監(jiān)控模塊2.2關鍵參數設計建筑類型屋面面積(㎡)徑流系數設計降雨量(mm)儲水容積(m3)棄流量(L)居住建筑5000-80000.8517.6150-200300公共建筑10000-150000.9017.6300-4505002.3材料選型雨水斗：采用87型鑄鐵雨水斗，公稱直徑DN100，帶格柵濾網（孔徑≤5mm）管材：收集管道選用HDPE雙壁波紋管（SN8級），回用管道選用PPR給水管（PN1.6MPa）蓄水池：采用HDPE模塊（尺寸1000×500×400mm），外包土工布及防滲膜過濾材料：石英砂濾料（粒徑0.8-1.2mm，不均勻系數≤2）三、施工準備3.1技術準備圖紙會審：組織設計、施工、監(jiān)理單位進行圖紙會審，重點審查：雨水斗布置間距（≤20m）及位置合理性管道坡度（≥0.003）及轉彎半徑蓄水池基礎承載力（≥150kPa）電氣控制系統(tǒng)與主體工程的銜接技術交底：編制專項施工技術交底文件，內容包括：HDPE管道熱熔焊接參數（溫度210±10℃，壓力0.15MPa）模塊水池拼裝順序及密封要求設備接線圖及調試步驟冬季施工防凍措施3.2現場準備場地平整：清除施工區(qū)域障礙物，場地坡度控制在3‰以內測量放線：采用全站儀定位，設置控制樁及高程基準點臨時設施：搭建材料倉庫（防雨、防曬）及施工臨時用水用電系統(tǒng)地下管線探測：采用地質雷達探測地下管線，開挖探溝深度≥1.5m3.3材料驗收進場檢驗：HDPE管材：檢查環(huán)剛度、壁厚偏差及外觀質量，抽樣進行液壓試驗（1.5倍工作壓力，保壓1h無滲漏）雨水斗：核對型號規(guī)格，進行通水試驗（流量≥10L/s時無溢流）濾料：檢測含泥量（≤1%）及粒徑分布，進行篩分試驗材料存儲：塑料管材水平堆放，層高≤3層，距熱源≥2m金屬構件進行防腐處理后存放于干燥通風處電氣設備存放于防潮倉庫，相對濕度≤60%四、主要施工工藝4.1屋面收集系統(tǒng)施工集水溝施工：采用C20細石混凝土澆筑，內配φ6@200雙向鋼筋溝寬200mm，深度150mm，坡度0.5%溝內設置不銹鋼格柵（孔徑10mm），與屋面防水層搭接寬度≥150mm雨水斗安裝：安裝高度低于屋面完成面50mm，周邊做直徑500mm的防水增強層與屋面防水層連接采用滿粘法，密封膠寬度≥20mm安裝后進行灌水試驗（水位高度50mm，30min無滲漏）棄流裝置安裝：墻裝式安裝，距地面高度1.5m，進出口采用法蘭連接時間控制型棄流器（前5分鐘雨水自動排放）電磁閥門動作壓力0.1-0.6MPa，響應時間≤2s4.2管道系統(tǒng)施工基坑開挖：采用機械開挖，人工清底，基底預留200mm土層溝槽邊坡1:0.5，溝底寬度比管道外徑大300mm設置排水溝（300×300mm）及集水井（間距20m）管道敷設：基礎采用150mm厚級配砂石（粒徑5-31.5mm），壓實系數≥0.95HDPE管熱熔連接：管材端面切削平整，與軸線垂直偏差≤1mm加熱板溫度210℃，加熱時間10-15s熔融對接壓力0.15MPa，保壓冷卻時間≥15min管道安裝后進行閉水試驗（試驗水頭2m，30min滲水量≤0.005L/(m·min)）4.3蓄水池施工基礎處理：素土夯實（壓實系數≥0.93），鋪設300mm厚級配砂石墊層澆筑150mm厚C25混凝土底板，內配φ10@200雙向鋼筋底板表面做水泥基滲透結晶防水層（厚度≥1.5mm）模塊安裝：采用"從角部向中心"的拼裝順序，模塊間通過卡槽機械連接每安裝3層進行水平校正（偏差≤5mm/10m）模塊外側包裹2層土工布（滲透系數1×10?3cm/s）及1.5mm厚HDPE防滲膜回填施工：采用人工分層回填，每層厚度≤300mm，壓實系數≥0.93回填土內不得含有粒徑＞100mm的石塊及凍土塊蓄水池頂部覆土厚度1.2m，設置透氣帽（高出地面300mm）4.4凈化系統(tǒng)施工沉淀池施工：鋼筋混凝土結構，有效水深2.0m，停留時間2h內壁采用環(huán)氧樹脂防腐處理（干膜厚度≥200μm）設置污泥斗，坡度60°，底部安裝排泥管（DN100）過濾設備安裝：石英砂過濾器水平安裝，垂直度偏差≤1‰濾料分層裝填（墊層鵝卵石10-20mm，高度300mm；石英砂0.8-1.2mm，高度800mm）進行反沖洗調試（沖洗強度15L/(m2·s)，時間5-8min）消毒設備安裝：紫外線消毒器安裝在過濾設備出水端，水流方向與標識一致燈管與套管同心度偏差≤2mm，電氣連接做好防水處理調試時驗證劑量≥30mJ/cm2，連續(xù)運行30min無故障4.5控制系統(tǒng)安裝控制柜安裝：落地安裝，距墻≥600mm，垂直度偏差≤1.5mm/m內部元器件布置間距：水平≥50mm，垂直≥80mm做好防塵、防潮處理，防護等級IP54傳感器安裝：液位傳感器安裝在蓄水池1/3、2/3及最高水位處雨量傳感器安裝在屋面開闊處，距周邊障礙物≥1m水質傳感器安裝在消毒設備出水端，與水流方向成45°角系統(tǒng)調試：模擬降雨試驗：開啟水泵向屋面供水，流量5L/s，驗證系統(tǒng)聯(lián)動功能自動控制調試：設置高水位（停泵）、低水位（啟泵）及超低水位（報警）參數遠程監(jiān)控調試：實現數據采集（每5分鐘一次）、設備狀態(tài)監(jiān)控及故障報警功能五、質量控制措施5.1關鍵工序控制點工序名稱控制指標檢驗方法檢驗頻率管道焊接接口強度≥16MPa拉伸試驗每50個接口一組水池防滲滲漏率≤0.01%/d滿水試驗1次/池水質處理SS≤10mg/L取樣檢測每臺班1次電氣安裝絕緣電阻≥1MΩ兆歐表測量全檢5.2質量通病防治管道堵塞：施工期間管道敞口采用塑料堵頭密封系統(tǒng)安裝完成后進行沖洗（流速≥1.5m/s，持續(xù)30min）在管道轉彎處及變徑處設置檢查口水池滲漏：模塊拼裝時確保每個連接點完全咬合防滲膜焊接采用雙軌熱熔焊接，搭接寬度≥100mm施工完成后進行24h滿水試驗，水位下降≤20mm為合格設備噪音：水泵基礎設置100mm厚橡膠減震墊管道與設備連接采用柔性接頭（可曲撓橡膠接頭）機房內壁粘貼吸音棉（厚度≥50mm），噪音≤75dB六、安全文明施工6.1安全防護措施高空作業(yè)：屋面作業(yè)設置1.2m高防護欄桿，滿掛安全網作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶，攀登用具定期檢查遇6級以上大風停止高空作業(yè)臨時用電：采用TN-S接零保護系統(tǒng)，設置三級配電兩級保護配電箱安裝漏電保護器（動作電流≤30mA，動作時間≤0.1s）電動工具使用前進行絕緣檢測（絕緣電阻≥2MΩ）基坑支護：深度≥3m的基坑采用鋼板樁支護，間距1.2m設置觀測點，監(jiān)測頻率1次/天，位移預警值30mm基坑周邊1m范圍內禁止堆載，堆載限值≤10kPa6.2環(huán)境保護措施揚塵控制：施工現場裸土覆蓋率100%，出入口設置洗車平臺土方運輸車輛加蓋篷布，出場前沖洗輪胎施工現場PM10濃度≤0.5mg/m3噪音控制：夜間施工（22:00-6:00）辦理夜間施工許可破碎機等強噪音設備設置隔音棚，噪音≤55dB（晝間）/45dB（夜間）合理安排施工工序，避免多臺設備同時作業(yè)廢水處理：施工廢水經三級沉淀池處理后回用油料庫房設置防滲池（滲透系數≤1×10??cm/s）生活污水經化糞池處理后排入市政管網七、工程驗收7.1分項工程驗收隱蔽工程驗收：內容包括：管道基礎、防水層、預埋件位置驗收程序：施工單位自檢→監(jiān)理驗收→簽署記錄→影像存檔功能測試：雨水收集效率測試：模擬降雨17.6mm，收集率≥90%水質測試：連續(xù)3天取樣，檢測指標包括SS、COD、氨氮等系統(tǒng)聯(lián)動測試：模擬各種工況（正常運行、自動沖洗、故障切換）7.2竣工驗收資料需提交的竣工資料包括：施工圖紙、設計變更及洽商記錄材料出廠合格證及檢驗報告施工記錄（隱蔽工程驗收記錄、試驗記錄等）試運行記錄（連續(xù)30天運行數據）竣工圖（含系統(tǒng)流程圖、設備布置圖、管網平面圖）八、運維管理方案8.1日常維護計劃每日巡檢：檢查設備運行狀態(tài)（水泵、閥門、控制柜）記錄蓄水池水位及水質指標清理格柵及初期棄流裝置雜物每周維護：清洗過濾器（反沖洗10-15min）檢查管道有無泄漏及堵塞測試自動控制功能年度檢修：更換紫外線燈管（運行時間≥8000h）水池清淤（排空后人工清理，沖洗消毒）電氣設備絕緣檢測及防腐處理8.2應急預案暴雨應急：提前檢查溢流設施，確保暢通暴雨期間加強巡查，每小時記錄水位水位達到警戒水位時，啟動應急排水泵設備故障：水泵故障：自動切換至備用泵，2h內完成維修管道堵塞：采用高壓水沖洗（壓力15-20MPa）或機械疏通停電應急：配備柴油發(fā)電機，確保基本排水功能水質惡化：停止回用系統(tǒng)運行，切換至自來水供水排空蓄水池，清洗消毒（采用次氯酸鈉溶液，濃度500mg/L，浸泡2h）檢測合格后方可恢復運行九、施工進度計劃本項目總工期為60天，具體進度安排如下：第1-7天：施工準備及材料進場第8-20天：屋面收集系統(tǒng)及管道安裝第21-35天：蓄水池及凈化系統(tǒng)施工第36-45天：設備安裝及電氣接線第46-55天：系統(tǒng)調試及試運行第56-60天：竣工驗收及資料移交十、技術創(chuàng)新與應用10.1新型材料應用采用超高分子量聚乙烯（UHMWPE）管材，具有以下優(yōu)勢：耐磨性是普通PE管的3倍耐低溫性能優(yōu)異（-40℃不脆裂）使用壽命長達50年10.2智能化控制技術系統(tǒng)集成以下智能功能：基于氣象數據的降雨預測，提前做好蓄水準備用水量自適應調節(jié)，根據歷史數據優(yōu)化供水策略故障自診斷功能，