市政给排水管道施工技术体系与质量管控要点

市政给排水管道施工技术体系与质量管控要点

市政给排水管道工程作为城市基础设施的核心构成，其施工质量直接影响城市水循环系统的稳定性与耐久性。本文基于现行《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB 50268）及行业技术标准，系统梳理施工技术流程，解析关键质量风险点，并提出系统性防治策略，为工程实践提供技术参考。

一、施工技术体系构建与关键流程控制

市政给排水管道施工需根据地质条件、管径参数及周边环境，选择适配的施工工法，形成从前期勘察到后期验收的全流程技术闭环。

1.明挖施工技术体系

适用于地下水位较低、周边构筑物间距≥5m 的工况，核心控制指标包括基底承载力（≥120kPa）、沟槽边坡稳定性及管道接口密封性：

（1）沟槽开挖与支护：采用全站仪定位放线，按 "分层开挖、先支后挖" 原则施工。当开挖深度＞5m 时，需进行边坡稳定性验算，选用钢板桩（SP - IV 型，长度 6 - 9m）或 SMW 工法桩支护，支护结构入土深度应满足抗倾覆安全系数≥1.2。

（2）基底处理技术：卵石地层采用冲击碾压（压实度≥93%），软土地基采用真空预压（膜下真空度≥80kPa）或水泥土搅拌桩（桩长≥6m，单桩承载力≥150kN）处理，确保地基回弹模量≥20MPa。

 

 

（3）.管道安装工艺：球墨铸铁管采用 T 型接口，橡胶圈压缩率控制在 30% - 40%，接口间隙≤3mm；HDPE 管热熔对接时，加热板温度设定为 210±10℃，吸热时间按壁厚 ×10s/mm控制，冷却压力维持 0.15MPa 至完全冷却。

 

2.非开挖施工技术规范

针对交通繁忙路段、地下管线密集区，非开挖技术可降低施工对周边环境的扰动，关键技术参数控制如下：

（1）顶管施工：采用泥水平衡顶管机（刀盘扭矩≥300kN?m），顶进速度控制在 20 - 50mm/min，同步注浆压力设定为水土压力 + 0.2MPa，注浆量为环形间隙体积的 1.2 - 1.5 倍，轴线偏差控制在 ±50mm 内。

 

（2）盾构施工：管片拼装采用错缝拼装工艺，环向螺栓预紧力≥300N?m，同步注浆采用水泥 - 水玻璃双液浆（初凝时间 30 - 60s），隧道轴线高程偏差≤±100mm。

（3）定向钻施工：导向孔曲率半径≥1200D（D 为管径），扩孔直径为管道外径的 1.2 - 1.5 倍，回拖力控制在管道计算浮力的 1.5 倍以内，避免管材过度拉伸。

 

 

3.功能性检测与验收标准

管道安装完成后，需通过严格的功能性检测验证工程质量：

（1）压力管道试验：采用水压试验，试验压力为工作压力的 1.5 倍且≥0.6MPa，稳压 1h压力降≤0.05MPa，再稳压 2h 压力降≤0.03MPa，同时检查接口无渗漏。

（2）无压管道试验：闭水试验水头为试验段上游管内顶以上 2m，30min 渗水量：混凝土管≤20m?/（d?km），塑料管≤10m?/（d?km）。

（3）管道冲洗与消毒：给水管道采用流速≥1.0m/s 的水流冲洗，直至出水浊度≤1NTU，再用含氯量 20 - 30mg/L 的氯水浸泡 24h，消毒后水中余氯≥0.05mg/L。

二、质量风险识别与技术缺陷分析

市政给排水管道施工中，质量风险主要源于地质条件变异、材料性能缺陷及施工工艺偏差，具体表现如下：

1.结构性缺陷

（1）管道破裂：因基底处理不当（地基承载力差异≥50kPa）导致不均匀沉降，或回填土压实度不足（＜90%）引发管体承受附加弯矩超过设计值（≥2.5kN?m/m）。

（2）接口渗漏：橡胶圈老化（硬度变化＞10 Shore A）、接口错位（≥10mm）或热熔焊接温度偏差（±20℃），导致接口密封性能失效。

（3）检查井变形：砖砌井采用 M7.5 砂浆但灰缝饱满度＜80%，或混凝土井振捣不密实（蜂窝面积＞5%），造成井体结构强度不足。

2.功能性缺陷

（1）排水不畅：管道坡度偏差＞±5% 设计值，或局部淤积（沉积物厚度＞管径 1/5），导致过流能力下降≥30%。

（2）水质污染：管道内壁防腐层破损（面积＞1%），或回填土中含有害物质（重金属含量＞50mg/kg），造成水质指标超标。

（3）压力损失：管道存在局部缩径（＞5% 设计管径）或弯头曲率半径不足（＜3D），导致水头损失增加≥20%。

3.施工管理缺陷

（1）勘察不到位：未采用地质雷达（分辨率≤5cm）探测地下障碍物，导致施工时损坏既有管线（事故率＞1 次 /km）。

（2）材料进场失控：钢筋混凝土管未进行三点抗裂试验（抗裂压力≥0.1MPa），或 PE 管未检测静液压强度（80℃，165h 无破裂）。

（3）工序衔接不当：管道安装后未及时进行接口保护（暴露时间＞72h），或回填与管道安装间隔＞14d，导致接口受扰动。

三、系统性防治策略与技术优化方案

针对上述质量风险，需从材料控制、工艺改进、监测预警三方面构建防治体系：

1.材料质量管控

（1）管材进场检验：每批球墨铸铁管进行水压试验（试验压力 3.0MPa，保压 10s 无渗漏）；HDPE管检测氧化诱导时间（＞20min）和断裂伸长率（＞350%）。

（2）橡胶圈性能测试：按 GB/T 13477 标准检测，硬度 60±5 Shore A，拉伸强度≥16MPa，扯断伸长率≥400%，压缩永久变形（70℃，22h）≤25%。

（3）回填材料筛选：管顶 50cm 范围内采用级配砂石（不均匀系数 5 - 10），压实度≥95%；管顶 50cm 以上采用素土（塑性指数 10 - 20），压实度按路基要求控制。

2.施工工艺优化

（1）地基处理技术：软土地基采用 CFG 桩复合地基（桩长≥8m，单桩承载力≥500kN），复合地基承载力≥180kPa；岩溶地区采用注浆填充（水泥用量 30 - 50kg/m），注浆压力 1.0 - 1.5MPa。

（2）接口施工改进：球墨铸铁管安装采用拉入式接口机，确保橡胶圈压缩均匀；HDPE 管热熔对接采用全自动焊机，实时记录温度、压力、时间曲线，偏差超限时自动报警。

（3）回填施工规范：分层回填厚度≤30cm，采用小型振动碾（激振力≥20kN）碾压，管顶 30cm 内采用人工夯实（夯击能≥10kJ/m?），压实度检测采用环刀法（每 50m 取样 1 组）。

3.监测与修复技术

（1）施工监测：采用全站仪监测管道轴线偏差（精度 ±2mm），水准仪监测沉降（精度 ±1mm），频率为每天 1 次，当沉降速率＞5mm/d 时停止施工并采取加固措施。

（2）非开挖修复：对局部渗漏采用点状修复技术（紫外光固化补丁，固化时间＜30min）；对整体老化管道采用 CIPP 原位固化法（内衬厚度 3 - 10mm，环刚度≥8kN/m?）。

（3）应急处理：发生管道破裂时，采用哈夫节抢修（密封压力≥1.0MPa），同时设置临时排水系统（抽排能力≥设计流量的 1.2 倍），避免影响周边环境。

市政给排水管道工程的质量管控需贯穿全生命周期，通过技术标准落地、过程参数控制和风险动态监测，实现从 "合格工程" 向"优质工程" 的跨越。建议在后续工程中推广BIM 技术应用（建模精度达到 LOD400），实现施工过程的可视化管理；同时建立管道健康监测系统（布设光纤传感器，采样频率 10Hz），为运维阶段提供数据支撑，最终构建 "设计 - 施工 - 运维" 一体化的质量保障体系。