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雨水收集系统关键施工技术研究

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雨水收集系统关键施工技术研究

雨水收集系统关键施工技术研究

  • 作者:深圳市海绵雨水利用科技有限公司
  • 来源:www.spongerain.com
  • 发布时间:2019-07-18 00:00
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本项目雨水收集系统施工顺利完成,调试运营正常并办理了验收,该系统达到绿色建筑评价标识的要求,为项目申报绿色建筑提供了得分。本文对其关键施工技术的阐述可为今后类似项目的施工提供借鉴作用。(以下雨水收集PP模块水池来自“海绵雨水”公司广州-珠海地区现场施工图)
摘要:对钢筋混凝土的以PP模块为骨架的雨水收集池建造及其反冲洗系统安装等关键施工技术进行了阐述,其安装快捷、功能可靠、维护方便的特点,为项目申报绿色建筑提供了有力保障,经济和环境效益显著。
 
一、概述
 
随着城市化和工业化进程的加速,郊区逐渐纳入城镇化轨道,分散的居民逐渐集中,大量拆迁安置项目出现,而由政府主导投资的拆迁保障性住房都对项目申报绿色建筑提出了要求,而要满足绿色建筑的要求,节水与水资源利用是其中一个关键环节,这也是符合我国水资源现状的举措之一。雨水作为非传统水源的重要来源之一,其收集和利用通过雨水收集系统,对该系统的研究也越来越多。因此,基于现有项目实施的雨水收集系统,很有必要对雨水收集系统的关键施工技术作一个综合性的阐述。
 
以下工程为海绵雨水公司广东地区一项雨水收集系统案例。如有疑问或其他请联系我们。
 
二、工程概况
 
项目占地面积14万m²,总建筑面积54m²,项目所在地全年雨量充沛,符合雨水收集利用的条件,针对本项目的道路和屋面雨水,雨水处理后用于该区域内车辆冲洗和绿化、道路浇晒用水、景观水体补给及中水回用等。设计雨水收集池容积为4180m³,共分为3个雨水收集池,在沿街商业附近地下约2m深处一字排开,考虑商业门口行车荷载较大,雨水池设计为PP模块外包钢筋混凝土其构造如图1所示。
雨水收集构造示意图
项目小区内各建筑单体屋面排水采用重力式屋面排水系统,雨水立管出乎就近接入雨水收集检查井,雨水检查井通过雨水收集管道串联连接,并按照小区实际地形设置雨水收集管路和埋深,在雨水管网小区实际地形设置雨水收集管路和埋深,在雨水管网末端(排市政出口前端)设置外包钢筋混凝土结构的PP模块拼装水池,在水池前端设置初雨分流井,经弃流后雨水进入雨水收集池,再经自清洗过滤器过滤和紫外线消毒器在线杀菌后送入使用位置,其工艺流程与控制原理如图2~3所示。
雨水收集系统工艺流程图与雨水收集控制原理图
其中,PP模块的主要功能是适用于雨水的过滤净化、回渗、排放和再循环利用,其本身具有一定的抗压强度,但本项目根据商铺门口行车荷载较大的实际情况进行加强处理,另加一层钢筋混凝土“外壳”,使模块内的雨水有足够的氧活动空间,可以防止因水体停滞而产生影响水质的厌氧细菌。
 
三、施工关键技术
 
雨水收集系统的主要施工工序包括:基坑支护与土方开挖、地基与基础、结构、防水、设备安装、PP模块专业安装(调试)和土方回填等,全过程中辅助施工的工序为临时照明与临时通风。根据施工部署,总体施工流程如图4所示。
雨水收集系统总体施工流程图
3.1土建工程施工关键技术
 
根据场地情况,采用“钢板桩(原支护桩)+围檩支撑”支护,分层有序开挖,并做好施工监测,开挖后做原位压板试验和静力触探,试验合格后,施工筏板基础并浇筑承台,雨水收集池外包的混凝土结构形式为框架剪力墙,根据PP模块的尺寸,安装净空是该工序的控制要点,应保证支模高度满足要求。同时在浇筑混凝土时要预留PP模块和管道的安装孔,结构达到强度拆模后,在混凝土结构地板面、顶板(反粱)低及剪力墙内壁共6个面采用2mm水泥基防水涂料和3020mm1:2.5水泥砂浆找平。
 
为了提高施工速度和循环利用支护用钢板桩,结构达到强度进行基坑回填后应尽快对其拔除,同时也因为回旋空间较小,拔除作业的挖掘机须在水池顶板上方作业,水池结构系统承受覆土之前30t的施工移动荷载,因此要求设计针对该施工工况对结构进行了分析计算和补强处理,主要方案是池内施工双排结构以减少板跨度,并增加板厚。
 
3.2安装工程关键技术
 
设备安装工艺流程如图5所示。
(1)水池内模块与管道安装
 
水池PP模块采取分层安装的方式,当底层模块与模块之间用链接扣连接好后,开始摆放上面4层模块。结构预留了模块进口的安装孔,模块从安装孔进入池内后,由中间和侧壁边共5个大的模块集结堆放区域向预留安装孔摆放,在此过程中管道对应同步安装,逐渐退出安装孔,如图6所示。
水池内PP模块安装顺序水池内PP模块安装顺序示意图PP雨水模块
模块安装标准尺寸必须是1000X500X400(mm),严格按照长宽高位单体承插式组合承插式为一体的垂直受力,确保雨水矩阵周边有足够的排水设施,以防止周边任何潜在的渗静水压力。模块矩阵按照长形或方形布局、应在池面前端、后端或中间设有通风口或检查井、设备井通向池底(按照模块时,在井的位置提前抽出模块,以备后期按照机电设备用,在环绕井的面依次嵌入侧板保持水池稳定),以防雨水池内部形成真空状态直接影响雨水的自然动态。
 
当模块在遇到立柱(立柱截面350X350)时,直接抽掉雨水收集模块(如图7),面向立柱的那一面模块通过依次嵌入侧板的形式,来保证模块的完整性和水池的完整稳定性。当遇到预留井的位置时,放置提前做好成品的304不锈钢支架(尺寸为1mX1mX2m)固定,支架与模块相同平放于模块水池地板上,模块与支架无需连接,支架大小正好为两个模块的宽度,以保证预留井内安全,如图8所示。
模块遇立柱时将该位置模块抽出模块在预留井位置采用钢结构支架
同时,雨水池底部位置安装反冲洗系统,用于清洗雨水收集池内沉淀物,冲洗周期为3月/次,反冲洗支管放置在最低层模块处,水池内安装1台雨水潜水泵,Q=10m³/hH=10mN=0.75kW,作为反冲洗排污作用,其工作原理是当水池有沉淀物时启动循环泵将水池底部沉淀冲洗、搅均后由水池排污泵进行排污。反冲洗管线均采用PPR循环管,中心主线和支管设计管径分别为De100De32,其排布施工如图9所示。
PP模块及反冲洗管道安装
(2)室外管道安装
 
雨水系统的室外PVC管道与安装需先确定管道走向,了解现场敷设条件。如须挖地沟,需放线开挖,开挖深度根据小区地平而定,从地平面开挖深度不得低于0.5m,沟底必须平整,如是松土则必须先夯实。经现场施工技术员检查合格后,再铺砂和接管,管底铺砂厚度为10mm,经冲洗压验收后,再铺砂100mm,再回填土并分层夯实,宜每填200mm进行人工夯实。安装后的管道口应用胶纸封口,防止阻塞。当管道穿越建筑物时,应加保护套管,并做好防渗漏水处理,套管应采用钢性防水套管。
 
管沟开挖完成后,进行PVC管安装,安装前须进行承口与插口的管径量测,并编号记录,进行公差配合,以便安装时插入容易和保证接口的严密性。PVC管安装程序为:下管-清理工作面-试插-粘接剂连接-养护。
 
(3)控制系统安装
 
控制系统安装主要为电气控制柜的安装,其关键施工要点如下:
 
1. 电气控制柜初到工地时,电气装配人员应带上图纸前去检查控制柜及其底板、面板、按钮盒及电气小配件的尺寸是否正确,确认无误后方可进行装配工作
2. 电气装配人员要先准备齐电气控制柜上需使用的电气元件(PLC、软启动器、低压电气等)及所需要的安装铺材(行线槽、导轨、导线、接地铜排、安装螺栓等),并准备好自用工具包,将所有工具整齐地放在一个手臂的范围内
3. 电气元件的安装方式符合该元件的产品说明水的安装规定,以保证电气元件的正常工作条件,在屏内的布局应遵从整体的美观,并考虑控制元件之间的电磁干扰和发热性干扰,元件的布置应讲究横平竖直原则,整齐排列
4. 接线是控制系统安装的重点工序,应按照电气原理图中设计要求进行控制线路的接线(AC24V控线用0.5m²多股铜芯电线连接)信号传感器、仪表通讯、模拟量板卡输入等信号线应使用屏蔽双绞线连接,剥线钳一般剥线长度为5~7mm,不应太长,更不可用斜口钳剥线,以免损伤电线,每个接线端子(含端子排和元器件接线端)只连接1根导线,必要时允许连接2根导线,但应该采取相应措施以保证导线的可靠连接,两端子间的连线不得有中间接头,导线芯线应无损伤。
5. 调试运营
安装完成后要进行综合调试运营,确保系统的可靠性。主要控制要点如下:
1、调试前先充分熟悉电气原理图、设备技术文件,并根据设计要求及规范规程编制调试方案,准备调试仪表,并成立调试小组,分配职责
2、重点调试用电设备是否正常通电,继保装置、元器整定,应按设计要求进行,变压器、高压开关柜、高压电缆及电机的预防性试验,根据GB50150-91《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》进行,
3、二次回路通电模拟调试,送电前认真检查回路接线,按原理图逐一进行回路检查
4、务必做好调试过程中数据的记录整理工作,以备日后查验。
 
结语
 
水文化在当代的价值所在:
 
建设起人类和水环境之间的友好关系,才能从根本上解决水问题,保障水的可持续利用。
城市应该回归海绵系统,建立一个海绵的城市,一种回归大地的诗歌。
雨水是资源但是我们把雨水都排掉了,以至于中国大部分城市都缺水,地下水都没有了把雨水都留下来,使整个国土都变成海绵系统,让居民望得见山,看得见水,记得住乡愁。
 
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