咸寧市海綿城市屋面雨水收集系統(tǒng)施工方案一、工程概況本工程位于咸寧市城區(qū)，為響應(yīng)國(guó)家海綿城市建設(shè)號(hào)召，針對(duì)咸寧市亞熱帶大陸性季風(fēng)氣候特征（年平均降水量1577.4mm，雨季集中在6-8月，占全年降水60%以上），結(jié)合當(dāng)?shù)?夏澇冬旱"的氣候特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并實(shí)施屋面雨水收集系統(tǒng)。項(xiàng)目覆蓋面積約50000㎡，涉及居住建筑、公共建筑及工業(yè)廠房等多種屋面類型，設(shè)計(jì)總儲(chǔ)水容量800m3，預(yù)計(jì)年收集利用雨水量可達(dá)5.6萬m3，主要用于綠化灌溉、道路清掃及景觀補(bǔ)水等非飲用水用途。工程區(qū)域地質(zhì)條件以黏性土為主，地下水位埋深2.5-4.0m，需重點(diǎn)考慮地下蓄水池的抗浮設(shè)計(jì)。根據(jù)《咸寧市海綿城市建設(shè)管理暫行辦法》要求，本項(xiàng)目需滿足年徑流總量控制率不低于70%，雨水資源化利用率不低于30%的核心指標(biāo)。二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案（一）設(shè)計(jì)依據(jù)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)本方案嚴(yán)格遵循《建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù)規(guī)范》GB50400、《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》及咸寧市地方相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合項(xiàng)目區(qū)域2024年1494mm的實(shí)際降水?dāng)?shù)據(jù)，重點(diǎn)強(qiáng)化雨季6-8月（平均降水量647mm）的雨水收集效率，同時(shí)兼顧伏旱期（7-9月）的水資源儲(chǔ)備需求。設(shè)計(jì)暴雨重現(xiàn)期采用50年一遇（24小時(shí)降雨量180mm），系統(tǒng)溢流能力按100年一遇標(biāo)準(zhǔn)校核。（二）系統(tǒng)總體構(gòu)成屋面雨水收集系統(tǒng)采用"收集-截污-棄流-儲(chǔ)存-凈化-回用"的全流程設(shè)計(jì)，主要由以下部分組成：集水子系統(tǒng)：含屋面匯水單元、天溝導(dǎo)流裝置及落水管道預(yù)處理子系統(tǒng)：包含截污掛籃、初期雨水棄流裝置儲(chǔ)水子系統(tǒng)：采用地下HDPE模塊化蓄水池凈化子系統(tǒng)：由沉淀池、過濾設(shè)備及消毒裝置構(gòu)成回用子系統(tǒng)：含加壓水泵、輸配水管網(wǎng)及用水終端（三）關(guān)鍵組件設(shè)計(jì)參數(shù)1.集水區(qū)優(yōu)化設(shè)計(jì)天溝系統(tǒng)采用U型成品天溝，材質(zhì)為0.8mm厚彩鋁合金，坡度設(shè)置為0.8%（高于規(guī)范0.5%的要求），確保雨水快速匯流。平屋面采用結(jié)構(gòu)找坡3%，坡屋面利用原有坡度（≥2%）。雨水斗布置間距≤15m，選用304不銹鋼虹吸雨水斗（DN100），最大泄流量8L/s，斗前水深≤150mm，具備防渦流功能。不同屋面類型的徑流系數(shù)取值：混凝土屋面：0.85金屬屋面：0.90瀝青屋面：0.80種植屋面：0.35（僅計(jì)算非種植區(qū)域）2.預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)截污裝置：在雨水斗出口處設(shè)置5mm孔徑截污掛籃，攔截樹葉、塑料等大顆粒雜質(zhì)，掛籃采用抽屜式設(shè)計(jì)便于清理。立管底部設(shè)置旋流分離器（處理量50m3/h），分離效率≥90%（粒徑≥0.2mm）。初期棄流：采用"雨量+時(shí)間"雙參數(shù)控制棄流裝置，當(dāng)降雨量達(dá)到3mm或降雨歷時(shí)達(dá)到5分鐘時(shí)自動(dòng)關(guān)閉棄流閥，棄流量約0.5m3/次，棄流雨水排入市政污水管網(wǎng)。3.儲(chǔ)水設(shè)施設(shè)計(jì)采用地下HDPE模塊化蓄水池，總?cè)莘e800m3，分為4個(gè)獨(dú)立倉(cāng)體（每個(gè)200m3）便于檢修。模塊尺寸1m×1m×0.5m，單模塊容積0.5m3，抗壓強(qiáng)度≥300kN/m2，采用食品級(jí)HDPE材料。池體上方覆土厚度1.2m，周邊設(shè)置200mm寬砂石緩沖層，池底鋪設(shè)300mm厚級(jí)配砂石墊層（壓實(shí)系數(shù)≥0.95）。蓄水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮抗浮要求，當(dāng)?shù)叵滤桓哂诔氐讜r(shí)，采用配重抗浮（覆土重量+池體自重），抗浮安全系數(shù)≥1.05。池體周邊設(shè)置排水溝和集水井，配備自動(dòng)排水泵（Q=15m3/h，H=8m）。4.凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用"旋流沉淀+砂濾+活性炭吸附+紫外線消毒"的四級(jí)處理工藝：沉淀池：水力停留時(shí)間20分鐘，表面負(fù)荷1.0m3/(m2·h)砂濾罐：濾速8m/h，濾料層厚度800mm（石英砂粒徑0.8-1.2mm）活性炭罐：填充柱狀活性炭（碘值≥800mg/g），接觸時(shí)間30分鐘紫外線消毒：功率320W，接觸時(shí)間≥10s，殺菌率≥99.9%處理后水質(zhì)指標(biāo)：SS≤10mg/L濁度≤5NTUCOD≤50mg/L細(xì)菌總數(shù)≤100CFU/mL（符合《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》GB/T18920要求）5.回用系統(tǒng)設(shè)計(jì)加壓供水：采用變頻供水泵組（2用1備），設(shè)計(jì)流量30m3/h，揚(yáng)程35m，配備壓力傳感器（控制精度±0.02MPa）和液位聯(lián)鎖裝置。水泵基礎(chǔ)設(shè)置50mm厚橡膠減震墊，進(jìn)出水管安裝可曲撓橡膠接頭。輸配管網(wǎng)：采用PE100給水管（工作壓力1.0MPa），管徑DN50-DN150，熱熔連接。管道坡度≥0.2%，最低點(diǎn)設(shè)置排水閥。綠化灌溉支管末端設(shè)置手動(dòng)排氣閥，道路清掃用水點(diǎn)設(shè)置快速取水閥（間距≤50m）。三、施工準(zhǔn)備與部署（一）技術(shù)準(zhǔn)備圖紙會(huì)審：組織設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理單位進(jìn)行圖紙會(huì)審，重點(diǎn)審核虹吸系統(tǒng)水力計(jì)算書、結(jié)構(gòu)抗浮驗(yàn)算、管道走向與現(xiàn)有管線沖突等問題。施工方案編制：編制專項(xiàng)施工方案并通過專家論證，明確關(guān)鍵工序（虹吸管道安裝、HDPE模塊拼裝、防水施工）的技術(shù)參數(shù)和質(zhì)量控制要點(diǎn)。技術(shù)交底：采用BIM技術(shù)進(jìn)行三維可視化交底，對(duì)施工班組進(jìn)行專項(xiàng)培訓(xùn)，考核合格后方可上崗。重點(diǎn)交底內(nèi)容包括：虹吸雨水斗安裝精度要求（水平偏差≤3mm）HDPE模塊連接密封工藝（熱熔焊接溫度210±10℃）管道壓力試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)（試驗(yàn)壓力1.5倍工作壓力，保壓30分鐘壓降≤0.05MPa）（二）現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備場(chǎng)地平整：清除施工區(qū)域內(nèi)障礙物，平整場(chǎng)地坡度≤2%，設(shè)置臨時(shí)排水溝（斷面300×300mm）和集水井（間距20m）。測(cè)量放線：使用全站儀定位蓄水池、管道軸線和雨水斗位置，設(shè)置控制樁和高程基準(zhǔn)點(diǎn)（±0.000），測(cè)量誤差控制在：軸線±5mm，高程±3mm。材料儲(chǔ)備：HDPE模塊、管材、雨水斗等主要材料提前15天進(jìn)場(chǎng)，存放于防雨棚內(nèi)，墊高300mm防止受潮防水材料（土工膜、密封膠）存放溫度控制在5-35℃，避免陽光直射所有材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)查驗(yàn)合格證、出廠檢驗(yàn)報(bào)告，并按規(guī)定進(jìn)行抽樣送檢（三）施工部署施工分區(qū)：將工程劃分為3個(gè)施工段（A區(qū)：居住建筑，B區(qū)：公共建筑，C區(qū)：工業(yè)廠房），每個(gè)施工段獨(dú)立組織流水施工。施工順序：地下蓄水池施工（先深后淺）屋面收集系統(tǒng)安裝（先高后低）管道連接與設(shè)備安裝（先干管后支管）系統(tǒng)調(diào)試與試運(yùn)行（先單元后整體）勞動(dòng)力配置：管理人員：項(xiàng)目經(jīng)理1人，技術(shù)負(fù)責(zé)人1人，施工員3人，質(zhì)檢員2人，安全員1人作業(yè)人員：管道工15人，焊工8人，防水工6人，普工10人，設(shè)備安裝工5人主要施工機(jī)械：土方機(jī)械：挖掘機(jī)2臺(tái)（1m3），壓路機(jī)1臺(tái)（2t）吊裝設(shè)備：汽車吊1臺(tái)（8t），液壓叉車2臺(tái)（3t）焊接設(shè)備：熱熔焊機(jī)4臺(tái)，電熔焊機(jī)2臺(tái)檢測(cè)設(shè)備：水準(zhǔn)儀1臺(tái)，全站儀1臺(tái)，試壓泵2臺(tái)（3MPa）四、主要施工工藝（一）地下蓄水池施工1.基坑開挖采用機(jī)械開挖為主，人工修整為輔，開挖尺寸比設(shè)計(jì)尺寸外放500mm（每側(cè)）。基坑邊坡1:0.5（地質(zhì)條件良好時(shí)），當(dāng)深度超過3m時(shí)設(shè)置1m寬平臺(tái)。開挖至基底以上200mm時(shí)改為人工開挖，避免擾動(dòng)原狀土?；昨?yàn)收后立即鋪設(shè)300mm厚級(jí)配砂石墊層，采用平板振動(dòng)器振搗密實(shí)（振搗遍數(shù)≥3遍）。2.防滲處理底層防滲：鋪設(shè)300g/m2土工布（搭接寬度100mm）+2.0mm厚HDPE土工膜（搭接寬度150mm），采用熱熔焊接，焊接溫度180-200℃，行走速度1.5-2m/min。焊接完成后進(jìn)行氣壓檢測(cè)（0.2MPa，保壓30秒無壓降）。周邊防滲：基坑側(cè)壁采用1:2.5水泥砂漿抹面（厚度20mm），干燥后涂刷JS復(fù)合防水涂料（干膜厚度≥1.5mm），涂刷分3遍進(jìn)行，每遍干燥時(shí)間≥4h。3.HDPE模塊安裝模塊采用"品"字形錯(cuò)縫排列，從一角向另一角推進(jìn)。模塊間采用專用卡扣連接，接縫處設(shè)置三元乙丙橡膠密封圈。每安裝3層模塊進(jìn)行一次水平度校正（偏差≤5mm/10m），采用水準(zhǔn)儀檢測(cè)。模塊安裝完成后，內(nèi)部采用Φ12鋼筋拉桿橫向連接（間距1.5m），外部包裹200g/m2土工布，再回填素土（含水率18-22%），分層夯實(shí)（虛鋪厚度≤300mm，壓實(shí)度≥90%），兩側(cè)對(duì)稱回填（高差≤300mm）。4.管道與設(shè)備安裝蓄水池進(jìn)出水管采用DN200HDPE管，與模塊連接處設(shè)置柔性接口（橡膠密封圈）。池內(nèi)安裝液位傳感器（精度±5mm）、水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀（pH、濁度）和攪拌裝置（功率0.75kW，轉(zhuǎn)速60r/min）。（二）屋面收集系統(tǒng)施工1.天溝安裝測(cè)量放線確定天溝位置，安裝鋁合金支架（間距≤800mm），支架采用膨脹螺栓（M10×80mm）固定在屋面結(jié)構(gòu)層上。天溝安裝時(shí)先拉通線控制坡度（0.8%），相鄰天溝搭接長(zhǎng)度≥100mm，接縫處打密封膠（寬度10mm，厚度5mm），安裝完成后進(jìn)行2h盛水試驗(yàn)（水深50mm無滲漏）。2.雨水斗安裝洞口預(yù)留：在屋面板澆筑時(shí)預(yù)留350×350mm孔洞，周邊設(shè)置200mm高混凝土翻邊（C30P6抗?jié)B混凝土），坡度5%坡向洞口。防水處理：洞口周邊200mm范圍內(nèi)涂刷基層處理劑，鋪設(shè)附加防水層（1.5mm厚自粘卷材），雨水斗底盤與防水層滿粘（粘結(jié)面積≥90%），接縫處用密封膠封嚴(yán)。斗體固定：調(diào)整雨水斗標(biāo)高（誤差≤3mm），采用M12膨脹螺栓（間距≤150mm）固定，安裝完成后進(jìn)行灌水試驗(yàn)（水位至斗前水深150mm，30min無滲漏）。3.虹吸管道安裝懸吊管安裝：采用C型鋼吊架（規(guī)格10#），橫擔(dān)間距1.2m，與樓板連接采用M16化學(xué)錨栓（埋深≥10d）。管道安裝坡度0.003（無倒坡），水平管段偏差≤±3mm/m，立管垂直度偏差≤2mm/m。管道連接：HDPE虹吸排水管（DN110-DN200）采用熱熔連接，加熱溫度210±10℃，加熱時(shí)間按管徑確定（DN160為180-240s），對(duì)接壓力0.8MPa，保壓冷卻≥15分鐘。與雨水斗連接采用專用過渡接頭（304不銹鋼材質(zhì)）。壓力試驗(yàn)：系統(tǒng)安裝完成后進(jìn)行水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力1.0MPa（工作壓力的1.5倍），保壓30分鐘壓降≤0.05MPa，然后降至工作壓力進(jìn)行外觀檢查，無滲漏為合格。（三）凈化與回用系統(tǒng)施工1.預(yù)處理設(shè)備安裝旋流分離器、棄流裝置安裝在混凝土基礎(chǔ)上（高出地面300mm），基礎(chǔ)表面平整度≤5mm/m。設(shè)備就位后用水平儀校正（水平度偏差≤1‰），與管道連接采用法蘭連接（墊片為EPDM橡膠），螺栓對(duì)稱均勻擰緊（扭矩25N·m）。2.過濾消毒設(shè)備安裝砂濾罐、活性炭罐安裝前進(jìn)行內(nèi)部清理，檢查濾料裝填高度（誤差≤50mm）。罐體垂直度偏差≤1‰，進(jìn)出水管上安裝壓力表（量程0-1.6MPa）和流量計(jì)（精度±2%）。紫外線消毒器安裝在水平管段，燈管與水流方向平行，外殼做接地保護(hù)（接地電阻≤4Ω）。3.水泵與管網(wǎng)安裝水泵基礎(chǔ)采用C20混凝土澆筑（尺寸比泵底座大200mm），預(yù)埋M16地腳螺栓（露出長(zhǎng)度30mm）。水泵安裝時(shí)設(shè)置減震墊（橡膠厚度50mm，硬度60ShoreA），與管道連接采用可曲撓橡膠接頭（壓力等級(jí)1.6MPa）?；赜霉芫W(wǎng)安裝：干管沿道路綠化帶敷設(shè)（埋深≥0.7m），穿越機(jī)動(dòng)車道時(shí)加設(shè)鋼套管（管徑≥DN200，壁厚≥4mm）。管道回填時(shí)，管頂500mm范圍內(nèi)采用細(xì)土回填，嚴(yán)禁石塊直接接觸管道。五、質(zhì)量控制措施（一）材料質(zhì)量控制進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)：HDPE管：逐批檢驗(yàn)靜液壓強(qiáng)度（20℃，100h，環(huán)應(yīng)力8.0MPa）、斷裂伸長(zhǎng)率（≥350%）不銹鋼雨水斗：進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)（500h，腐蝕面積≤5%），斗體壁厚實(shí)測(cè)值≥設(shè)計(jì)值的95%防水材料：土工膜做拉伸性能試驗(yàn)（拉伸強(qiáng)度≥18MPa，直角撕裂強(qiáng)度≥80N/mm）材料存放：管材、模塊存放場(chǎng)地平整堅(jiān)實(shí)，堆碼高度≤1.5m，防止變形金屬構(gòu)件（雨水斗、支架）存放時(shí)涂刷防銹漆，安裝前進(jìn)行除銹處理（Sa2.5級(jí)）（二）施工過程控制隱蔽工程驗(yàn)收：基坑驗(yàn)槽：檢查基底土質(zhì)、標(biāo)高、尺寸，符合設(shè)計(jì)要求后方可進(jìn)行下道工序防水層施工：雨后或淋水試驗(yàn)（持續(xù)2h無滲漏），做好隱蔽工程記錄并拍照存檔管道基礎(chǔ)：每50m檢測(cè)壓實(shí)度（采用環(huán)刀法，頻次3點(diǎn)/段），壓實(shí)度≥95%分項(xiàng)工程檢驗(yàn)：模塊安裝：每50m2抽查1處連接密封性（充氣檢測(cè)，壓力0.05MPa，保壓15分鐘無泄漏）虹吸系統(tǒng)：模擬降雨試驗(yàn)（56mm/h），記錄虹吸形成時(shí)間（≤60s），管道流速≥1.5m/s水質(zhì)處理：連續(xù)運(yùn)行72h，檢測(cè)處理后水質(zhì)指標(biāo)（SS、濁度、細(xì)菌總數(shù)等）（三）試驗(yàn)與檢測(cè)水力性能測(cè)試：系統(tǒng)充水至設(shè)計(jì)水位，關(guān)閉下游閥門，保壓30min壓降≤0.02MPa測(cè)試各用水點(diǎn)壓力（設(shè)計(jì)值±10%）和流量（設(shè)計(jì)值±5%）水質(zhì)檢測(cè)：委托第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)，檢測(cè)項(xiàng)目包括：pH、SS、COD、BOD5、氨氮、總磷、細(xì)菌總數(shù)等水質(zhì)檢測(cè)應(yīng)符合《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》GB/T18920要求六、安全文明施工（一）安全管理安全教育：對(duì)所有施工人員進(jìn)行三級(jí)安全教育培訓(xùn)，特種作業(yè)人員持證上崗，每日開展班前安全技術(shù)交底。高空作業(yè)：屋面施工時(shí)設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿，滿掛安全網(wǎng)，作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶。腳手架搭設(shè)間距≤1.5m，腳手板鋪滿綁牢，驗(yàn)收合格后方可使用。臨時(shí)用電：采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，配電箱安裝漏電保護(hù)器（30mA，0.1s），電纜架空敷設(shè)（高度≥2.5m），嚴(yán)禁拖地或埋地。（二）文明施工揚(yáng)塵控制：施工現(xiàn)場(chǎng)出入口設(shè)置洗車平臺(tái)（含三級(jí)沉淀池），土方運(yùn)輸車輛覆蓋篷布（覆蓋率100%），裸露場(chǎng)地灑水降塵（每日≥3次）。噪聲控制：晝間噪聲≤70dB，夜間≤55dB，破碎機(jī)、空壓機(jī)等強(qiáng)噪聲設(shè)備設(shè)置隔音棚，夜間施工辦理夜間施工許可證并公告周邊居民。廢棄物處理：建筑垃圾分類存放（可回收、不可回收、危險(xiǎn)廢物），廢棄防水材料、油漆桶等危險(xiǎn)廢物交由有資質(zhì)單位處理，嚴(yán)禁隨意丟棄。七、工期計(jì)劃與保證措施（一）施工進(jìn)度計(jì)劃總工期150日歷天，關(guān)鍵線路：基坑開挖及處理（15d）→HDPE模塊安裝（20d）→屋面收集系統(tǒng)安裝（30d）→管道連接（25d）→設(shè)備安裝調(diào)試（20d）→系統(tǒng)試運(yùn)行（15d）→驗(yàn)收（5d）（二）工期保證措施組織保證：成立進(jìn)度管理小組，每周召開進(jìn)度協(xié)調(diào)會(huì)，及時(shí)解決影響進(jìn)度的因素。資源保證：配備2套模板和施工機(jī)械，高峰期增加作業(yè)人員（最多達(dá)50人），材料提前7天進(jìn)場(chǎng)確保連續(xù)施工。技術(shù)保證：采用BIM技術(shù)進(jìn)行碰撞檢查，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問題；對(duì)關(guān)鍵工序采用平行作業(yè)、交叉施工等方式縮短工期。八、系統(tǒng)調(diào)試與運(yùn)維管理（一）系統(tǒng)調(diào)試單機(jī)調(diào)試：逐一檢查水泵、閥門、消毒設(shè)備等單體設(shè)備，測(cè)試其啟停功能、運(yùn)行參數(shù)（電流、電壓、噪音），確保符合設(shè)計(jì)要求。聯(lián)動(dòng)調(diào)試：模擬降雨過程（開啟自來水補(bǔ)水模擬雨水收集），測(cè)試棄流裝置、液位控制、水泵聯(lián)動(dòng)等自動(dòng)控制功能，驗(yàn)證系統(tǒng)在不同工況下的運(yùn)行穩(wěn)定性。性能測(cè)試：收集效率測(cè)試：在自然降雨條件下（降雨量≥10mm），連續(xù)3次測(cè)試系統(tǒng)收集率（≥85%）處理效果測(cè)試：連續(xù)7天監(jiān)測(cè)出水水質(zhì)，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)標(biāo)率100%供水能力測(cè)試：同時(shí)開啟80%用水點(diǎn)，管網(wǎng)壓力保持在0.2-0.3MPa（二）運(yùn)維管理日常維護(hù)：每日：檢查水泵運(yùn)行狀態(tài)、蓄水池水位、水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)每周：清理截污掛籃、檢查壓力表讀數(shù)、測(cè)試自動(dòng)控制功能每月：清洗旋流分離器、檢查管道連接處有無滲漏定期保養(yǎng)：每季度：反沖洗砂濾罐和活性炭罐、檢查紫外線燈管強(qiáng)度每半年：檢測(cè)水泵絕緣電阻（≥0.5MΩ）、校準(zhǔn)液位傳感器每年：排空蓄水池