富蘊(yùn)市海綿城市雨水罐系統(tǒng)施工技術(shù)方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本工程位于新疆阿勒泰地區(qū)富蘊(yùn)縣城區(qū)，地處阿爾泰山南麓、準(zhǔn)噶爾盆地北緣，屬北溫帶大陸性氣候區(qū)。為落實(shí)海綿城市建設(shè)理念，緩解季節(jié)性暴雨引發(fā)的內(nèi)澇壓力，提高冰雪融水及雨水資源利用率，本項(xiàng)目擬在城市公園、居住區(qū)及市政道路沿線布置雨水罐系統(tǒng)，形成"滲、滯、蓄、凈、用、排"相結(jié)合的雨水管理體系。項(xiàng)目建成后可實(shí)現(xiàn)年收集利用雨水資源約8萬立方米，減少市政管網(wǎng)排放壓力30%以上。1.2設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期：5年一遇（考慮極端降雪融水疊加效應(yīng)）單罐容積：50m3-300m3（根據(jù)匯水面積分級(jí)配置）材質(zhì)選擇：玻璃鋼（GRP）纏繞成型，厚度≥12mm（耐受-42℃低溫）設(shè)計(jì)使用年限：≥20年運(yùn)行溫度范圍：-42℃~60℃（滿足當(dāng)?shù)貥O端溫差要求）抗凍等級(jí)：F200（能承受200次凍融循環(huán)）1.3工程范圍本工程包含38座雨水罐的安裝施工，配套建設(shè)雨水收集管道4.5km，棄流設(shè)施22處，過濾系統(tǒng)38套，以及智能化控制系統(tǒng)1套。施工區(qū)域涵蓋：公園綠地（15座）：主要收集地表徑流，用于綠化灌溉住宅小區(qū)（12座）：重點(diǎn)解決小區(qū)內(nèi)澇，收集水用于景觀補(bǔ)水市政道路（9座）：設(shè)置于道路綠化帶，緩解路面排水壓力公共建筑周邊（2座）：結(jié)合建筑屋面排水，實(shí)現(xiàn)中水回用二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備組織技術(shù)人員進(jìn)行圖紙會(huì)審，編制專項(xiàng)施工方案，重點(diǎn)解決：寒區(qū)特殊處理：制定-30℃以下施工保障措施，混凝土采用冬季施工配合比地質(zhì)適應(yīng)性設(shè)計(jì)：針對(duì)戈壁礫石層的基礎(chǔ)開挖支護(hù)方案融雪期排水：設(shè)置應(yīng)急溢流通道應(yīng)對(duì)春季集中融雪材料低溫性能：玻璃鋼罐在負(fù)溫下的焊接工藝參數(shù)優(yōu)化與既有系統(tǒng)銜接：與市政管網(wǎng)、小區(qū)排水系統(tǒng)的連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)2.2材料準(zhǔn)備主要材料進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：玻璃鋼雨水罐：外觀：無裂紋、氣泡，內(nèi)壁光滑物理性能：巴氏硬度≥40，拉伸強(qiáng)度≥180MPa低溫性能：-40℃沖擊強(qiáng)度保持率≥85%耐腐蝕性能：浸泡5%NaCl溶液30天無異常過濾系統(tǒng)：石英砂濾料：粒徑0.8-1.2mm，不均勻系數(shù)≤2.0活性炭：碘吸附值≥800mg/g防寒措施：過濾器外殼增設(shè)50mm厚聚氨酯保溫層管道系統(tǒng)：HDPE管：環(huán)剛度≥SN8，接口熱熔焊接強(qiáng)度≥母材強(qiáng)度耐寒等級(jí)：-40℃下無脆性破壞2.3現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備地形勘測(cè)：采用全站儀進(jìn)行精確放線，確定罐體中心坐標(biāo)及開挖邊界，考慮冬季積雪因素，適當(dāng)擴(kuò)大開挖范圍地下障礙排查：使用管線探測(cè)儀查明施工范圍內(nèi)地下管線，對(duì)既有熱力管道做好隔熱保護(hù)臨時(shí)設(shè)施：搭建保溫材料倉(cāng)庫(kù)（配備電采暖設(shè)備，保持室內(nèi)溫度≥5℃）設(shè)置混凝土預(yù)拌區(qū)（配置冬季施工暖棚）辦公區(qū)配備冬季施工勞保用品儲(chǔ)備降水措施：對(duì)地下水位較高區(qū)域，設(shè)置輕型井點(diǎn)降水系統(tǒng)特別對(duì)春季融雪期施工區(qū)域，提前設(shè)置排水盲溝冬季施工保障：配備柴油暖風(fēng)機(jī)、電熱毯等冬季施工加熱設(shè)備準(zhǔn)備融雪劑（氯化鈣）和防滑砂，確保施工通道安全三、主要施工流程3.1基坑開挖與支護(hù)3.1.1開挖工藝采用反鏟挖掘機(jī)分層開挖，人工配合清底坑底預(yù)留300mm厚土層由人工清理，避免機(jī)械擾動(dòng)基底土邊坡坡度設(shè)置：根據(jù)地質(zhì)條件動(dòng)態(tài)調(diào)整礫石土層：1:1.5砂土層：1:1.25黏土層：1:1.0坑邊堆土距離≥2.5m（考慮冬季堆雪需要），高度≤1.5m開挖時(shí)間選擇：優(yōu)先在10月中旬前完成，避免嚴(yán)寒季節(jié)開挖3.1.2地基處理地基承載力要求≥150kPa，采用輕型動(dòng)力觸探儀檢測(cè)對(duì)軟弱地基采用級(jí)配砂石換填處理，分層夯實(shí)（每層厚度≤300mm，壓實(shí)度≥95%）基礎(chǔ)墊層采用C30混凝土（冬季施工摻加早強(qiáng)防凍劑），厚度150mm，內(nèi)配Φ10@200雙向鋼筋網(wǎng)防凍措施：混凝土澆筑前采用電熱毯預(yù)熱基底，澆筑后覆蓋阻燃保溫被，確保臨界強(qiáng)度≥7MPa前不凍結(jié)3.2雨水罐安裝3.2.1吊裝作業(yè)吊裝設(shè)備選擇：25t汽車吊（工作半徑5m時(shí)額定起重量12t）吊點(diǎn)設(shè)置：專用吊耳（每罐4個(gè)，均勻分布）吊裝環(huán)境控制：風(fēng)速≥10.8m/s（6級(jí)風(fēng)）時(shí)停止吊裝環(huán)境溫度低于-20℃時(shí)，吊裝前對(duì)吊具進(jìn)行預(yù)熱吊裝穩(wěn)定性控制：采用雙吊點(diǎn)吊裝，吊繩與水平面夾角≥60°設(shè)專人指揮，配備風(fēng)速儀、溫度計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)冬季吊裝時(shí)，吊臂下嚴(yán)禁站人，設(shè)置警戒線3.2.2罐體連接法蘭連接工藝：清理法蘭面，去除油污、毛刺安裝專用耐寒密封墊（三元乙丙橡膠，厚度8mm，邵氏硬度60±5）螺栓對(duì)稱均勻緊固，扭矩值控制在35-40N·m低溫焊接工藝：環(huán)境溫度低于0℃時(shí)，對(duì)焊接區(qū)域進(jìn)行預(yù)熱（采用熱風(fēng)槍加熱至50-80℃）焊接材料選用低溫型樹脂，固化劑配比提高15%焊后采用保溫棉包裹緩冷，避免驟冷開裂密封性檢測(cè)：焊接完成24小時(shí)后進(jìn)行水壓試驗(yàn)（試驗(yàn)壓力0.2MPa）保壓30min無壓降，且焊縫無滲漏為合格冬季試壓時(shí)，試驗(yàn)用水添加防凍液（冰點(diǎn)≤-15℃）3.3管道系統(tǒng)施工溝槽開挖：開挖寬度：管外徑+500mm（便于操作）冬季開挖時(shí)，溝槽底部鋪設(shè)200mm厚干砂防凍層采用機(jī)械開挖時(shí)，保留100mm厚人工清底層管道基礎(chǔ)：150mm厚中粗砂墊層，壓實(shí)度≥90%寒冷季節(jié)施工時(shí)，砂墊層采用干砂，避免凍脹敷設(shè)坡度：雨水收集管≥0.5%溢流管≥1.0%（確保冬季不積水防凍）接口處理：HDPE管采用熱熔對(duì)接，加熱溫度190±10℃對(duì)接壓力0.15-0.2MPa，冷卻時(shí)間比常溫延長(zhǎng)50%與雨水罐連接采用法蘭轉(zhuǎn)換接頭，確保密封可靠冬季施工特殊措施：管道焊接前清除端口冰霜，采用專用加熱板預(yù)熱焊接完成后采用電熱毯包裹保溫，自然冷卻時(shí)間不少于30分鐘回填前對(duì)管道進(jìn)行氣壓試驗(yàn)（0.1MPa，保壓2小時(shí)）3.4附屬系統(tǒng)安裝3.4.1棄流設(shè)施采用旋流式棄流井，主要參數(shù)：棄流量：前10mm初期雨水切換方式：雨量計(jì)聯(lián)動(dòng)電動(dòng)閥門（響應(yīng)時(shí)間≤5s）排水能力：≥30L/s防凍設(shè)計(jì)：閥門井采用保溫井蓋（保溫層厚度≥50mm）電動(dòng)閥門配備電伴熱系統(tǒng)（功率20W/m）井內(nèi)設(shè)置溫度傳感器，低于5℃時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)伴熱3.4.2過濾系統(tǒng)安裝安裝順序：粗格柵（5mm）→毛發(fā)聚集器→石英砂過濾器→活性炭過濾器反沖洗系統(tǒng)：沖洗強(qiáng)度：15L/(m2·s)沖洗時(shí)間：5-8min/周期控制方式：壓差（≥0.05MPa）+時(shí)間（24h）雙參數(shù)控制冬季保護(hù)：過濾器外殼增設(shè)50mm厚聚氨酯保溫層反沖洗管道設(shè)置排空閥，防止凍裂配備壓縮空氣系統(tǒng)，冬季停機(jī)時(shí)吹干濾料3.4.3智能化控制系統(tǒng)傳感器配置：液位傳感器（量程0-5m，精度±2mm）雨量傳感器（分辨率0.2mm）水質(zhì)傳感器（濁度、pH值在線監(jiān)測(cè)）溫度傳感器（監(jiān)測(cè)罐體及環(huán)境溫度）控制功能：自動(dòng)啟停水泵（根據(jù)液位）遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸（4G模塊）故障報(bào)警（聲光+短信通知）低溫保護(hù)：溫度低于-30℃時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)伴熱系統(tǒng)四、關(guān)鍵施工技術(shù)4.1寒區(qū)基礎(chǔ)抗凍技術(shù)針對(duì)富蘊(yùn)縣冬季嚴(yán)寒、春季融雪的特點(diǎn)，采用"防凍墊層+排水盲溝"復(fù)合基礎(chǔ)：防凍墊層：級(jí)配砂石（粒徑5-31.5mm），厚度500mm內(nèi)鋪設(shè)透水土工布（滲透系數(shù)≥1×10?3cm/s）墊層底部設(shè)置200mm厚聚苯乙烯保溫板（導(dǎo)熱系數(shù)≤0.03W/m·K）排水盲溝：環(huán)罐體設(shè)置，采用Φ200mm透水管，外包土工濾網(wǎng)溝內(nèi)填充碎石（粒徑20-40mm）坡度≥2%，接入市政排水系統(tǒng)抗浮措施：當(dāng)罐容＞200m3時(shí)，設(shè)置配重塊（C30混凝土，每個(gè)重5t）沿罐周均勻布置8個(gè)配重塊，與基礎(chǔ)混凝土澆筑為整體4.2低溫焊接工藝優(yōu)化針對(duì)玻璃鋼材料在負(fù)溫下的焊接難題，采用"預(yù)熱-恒溫-緩冷"三段式焊接工藝：預(yù)熱階段：采用熱風(fēng)槍對(duì)焊接區(qū)域進(jìn)行預(yù)熱，溫度控制在60-80℃預(yù)熱范圍為焊縫兩側(cè)各100mm，保持恒溫30分鐘焊接階段：焊接材料選用低溫固化型樹脂（固化溫度-10℃~40℃）固化劑用量提高15-20%，促進(jìn)低溫固化采用分層焊接，每層厚度不超過3mm，層間溫度不低于15℃緩冷階段：焊接完成后立即用保溫棉包裹，緩慢冷卻至環(huán)境溫度冷卻時(shí)間不少于4小時(shí)，環(huán)境溫度低于-15℃時(shí)延長(zhǎng)至8小時(shí)質(zhì)量檢測(cè)：外觀檢查：焊縫平整連續(xù)，無氣泡、裂紋硬度檢測(cè)：巴氏硬度≥35拉伸試驗(yàn)：焊接強(qiáng)度≥母材強(qiáng)度的85%4.3融雪期排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)為應(yīng)對(duì)春季大量融雪可能導(dǎo)致的系統(tǒng)超載，設(shè)計(jì)多重保障措施：分級(jí)排水系統(tǒng)：一級(jí)排水：雨水罐正常收集（設(shè)計(jì)流量10L/s）二級(jí)排水：罐頂溢流管（應(yīng)急流量30L/s）三級(jí)排水：周邊明溝（總排水能力50L/s）融雪預(yù)警機(jī)制：與氣象部門聯(lián)動(dòng)，提前72小時(shí)預(yù)測(cè)融雪量自動(dòng)啟動(dòng)預(yù)排水程序，降低罐內(nèi)水位應(yīng)急抽排系統(tǒng)：在地勢(shì)低洼處設(shè)置應(yīng)急排水泵（揚(yáng)程15m，流量50m3/h）配備柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源防凍排水措施：排水管道坡度≥2%，避免存水結(jié)冰關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)置電伴熱裝置（功率20W/m）采用自限溫伴熱帶，溫度低于5℃自動(dòng)啟動(dòng)4.4雨水凈化處理工藝針對(duì)富蘊(yùn)縣沙塵較多、冬季融雪攜帶污染物的特點(diǎn)，采用四級(jí)凈化工藝：預(yù)處理：旋流分離+格柵過濾（去除泥沙及大顆粒雜質(zhì)）寒冷季節(jié)增加加熱裝置，防止格柵結(jié)冰堵塞深度處理：石英砂過濾（濾速8-10m/h）活性炭吸附（接觸時(shí)間≥15min）消毒處理：紫外線消毒（劑量≥30mJ/cm2），用于回用系統(tǒng)冬季采用低溫型紫外線燈管，確保低溫環(huán)境下殺菌效果防凍保護(hù)：過濾器外殼采用雙層保溫結(jié)構(gòu)（內(nèi)層50mm聚氨酯+外層彩鋼板）管道采用電伴熱+保溫棉包裹，維持管內(nèi)溫度≥5℃五、質(zhì)量控制5.1關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)控制項(xiàng)目控制標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)頻率罐體安裝垂直度≤1°/m全站儀每罐檢測(cè)基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度≥C30回彈法每臺(tái)班1組試塊管道接口嚴(yán)密性無滲漏閉水試驗(yàn)每50m1段過濾系統(tǒng)水頭損失≤0.05MPa壓差計(jì)每系統(tǒng)調(diào)試時(shí)接地電阻≤4Ω接地電阻測(cè)試儀系統(tǒng)調(diào)試時(shí)冬季混凝土入模溫度≥5℃紅外測(cè)溫儀每車檢測(cè)焊接強(qiáng)度≥母材強(qiáng)度85%拉伸試驗(yàn)每10道焊縫1組保溫層厚度≥設(shè)計(jì)值95%游標(biāo)卡尺每10m檢測(cè)1點(diǎn)5.2質(zhì)量通病防治玻璃鋼罐變形：預(yù)防措施：吊裝時(shí)設(shè)置臨時(shí)支撐，回填時(shí)分層對(duì)稱進(jìn)行處理方法：局部變形采用熱校正（加熱溫度≤80℃）管道接口滲漏：預(yù)防措施：熱熔焊接前檢查加熱板溫度，確保接口清潔處理方法：滲漏接口切除重焊，焊口進(jìn)行100%氣壓檢測(cè)過濾效果不佳：預(yù)防措施：濾料分層鋪設(shè)，控制粒徑級(jí)配處理方法：反沖洗參數(shù)優(yōu)化，必要時(shí)更換濾料冬季混凝土受凍：預(yù)防措施：采用綜合蓄熱法養(yǎng)護(hù)，摻加防凍劑處理方法：受凍混凝土徹底清除，重新澆筑設(shè)備低溫啟動(dòng)故障：預(yù)防措施：關(guān)鍵設(shè)備增設(shè)電伴熱，選用低溫型元器件處理方法：對(duì)凍損部件進(jìn)行更換，優(yōu)化保溫措施六、安全文明施工6.1冬季施工安全措施基坑作業(yè)安全：設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿，掛密目安全網(wǎng)坑邊1m內(nèi)禁止堆載，設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)（每天觀測(cè)1次）冬季基坑周邊鋪設(shè)防滑草墊，設(shè)置警示燈吊裝作業(yè)安全：吊裝半徑內(nèi)設(shè)置警戒區(qū)，配備專職安全員吊具使用前進(jìn)行負(fù)荷試驗(yàn)（1.25倍額定荷載）低溫環(huán)境下（≤-15℃），吊裝機(jī)械啟動(dòng)前進(jìn)行預(yù)熱臨時(shí)用電安全：采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，配電箱安裝漏電保護(hù)器（動(dòng)作電流≤30mA）電纜架空敷設(shè)（高度≥2.5m），嚴(yán)禁拖地泡水配電箱加裝保溫措施，防止內(nèi)部元件受凍失效冬季防火防爆：施工現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁使用明火取暖易燃材料倉(cāng)庫(kù)與作業(yè)區(qū)保持30m安全距離配備足夠數(shù)量的消防器材（每50㎡1組）定期檢查加熱設(shè)備，防止過熱引發(fā)火災(zāi)6.2文明施工要求揚(yáng)塵控制：施工現(xiàn)場(chǎng)裸土覆蓋率100%（采用防塵網(wǎng)或綠化）出入口設(shè)置洗車平臺(tái)（含三級(jí)沉淀池）冬季施工適當(dāng)灑水降塵（水溫≥5℃，防止結(jié)冰）噪聲控制：夜間施工（22:00-6:00）噪聲≤55dB破碎機(jī)等設(shè)備設(shè)置隔音罩合理安排施工時(shí)間，避免敏感時(shí)段施工廢棄物管理：玻璃鋼邊角料集中回收（交由專業(yè)單位處理）施工廢水經(jīng)沉淀后回用（用于場(chǎng)地灑水降塵）生活垃圾分類存放，及時(shí)清運(yùn)冬季文明施工：現(xiàn)場(chǎng)積雪及時(shí)清理，堆放在指定區(qū)域施工道路保持暢通，結(jié)冰路段及時(shí)撒融雪劑作業(yè)面設(shè)置臨時(shí)取暖點(diǎn)（配備一氧化碳報(bào)警器）七、施工進(jìn)度計(jì)劃7.1進(jìn)度安排本工程采用"三階段"施工法，避開嚴(yán)寒季節(jié)：第一階段（9月1日-10月15日）：完成場(chǎng)地平整、基坑開挖基礎(chǔ)混凝土施工（利用秋季溫和天氣）完成15座雨水罐安裝第二階段（10月16日-11月30日）：管道系統(tǒng)施工附屬設(shè)備安裝完成剩余23座雨水罐安裝系統(tǒng)調(diào)試準(zhǔn)備第三階段（次年4月1日-5月15日）：系統(tǒng)調(diào)試與試運(yùn)行融雪期排水系統(tǒng)測(cè)試竣工驗(yàn)收及資料歸檔7.2進(jìn)度保障措施冬季停工期間（12月-次年3月）：對(duì)已完成工程進(jìn)行越冬保護(hù)組織技術(shù)培訓(xùn)和設(shè)備維護(hù)編制次年施工計(jì)劃資源保障：投入2套施工班組平行作業(yè)儲(chǔ)備足夠的冬季施工物資配備2臺(tái)備用發(fā)電機(jī)進(jìn)度控制：每周召開進(jìn)度協(xié)調(diào)會(huì)采用Project軟件進(jìn)行進(jìn)度跟蹤設(shè)置關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)獎(jiǎng)懲制度八、越冬保護(hù)措施8.1已完工程保護(hù)罐體保護(hù)：清空罐內(nèi)積水，保持通風(fēng)干燥罐頂設(shè)置保溫蓋板（50mm厚聚氨酯板）人孔密封，防止小動(dòng)物進(jìn)入管道系統(tǒng)：徹底排空管道內(nèi)積水關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)置排水閥裸露管道包裹保溫層（厚度≥50mm）設(shè)備保護(hù)：水泵、閥門等可拆卸設(shè)備拆卸后入庫(kù)保管不可拆卸設(shè)備表面涂刷防銹漆，包裹保溫層控制柜斷電后密封，放置防潮劑8.2施工現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)基坑防護(hù)：未回填基坑采用草簾+塑料布覆蓋設(shè)置排水盲溝，防止雨水浸泡邊坡設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)，定期監(jiān)測(cè)材料存放：玻璃鋼材料存放于保溫倉(cāng)庫(kù)，溫度≥5℃鋼材、管材采用防雨布覆蓋，防止銹蝕水泥、外加劑等入庫(kù)保管，做好防潮措施臨時(shí)設(shè)施：辦公區(qū)、生活區(qū)斷水?dāng)嚯姡T窗封閉機(jī)械設(shè)備集中停放，定期檢查維護(hù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置警示標(biāo)志，禁止無關(guān)人員進(jìn)入九、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程9.1驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)工程驗(yàn)收?qǐng)?zhí)行《海綿城市