市政供水管道改造工程施工质量控制关键技术研究

近年来，随着城市化进程的加速和居民生活水平的提高，人们对供水的安全性、稳定性和水质要求不断提升。许多城市的供水管道因建设年代久远，存在管道老化、漏损率高、水质污染等问题，严重影响了供水质量和效率。为解决这些问题，市政供水管道改造工程大规模开展。但在改造施工过程中，由于施工环境复杂、技术要求高、涉及因素多等原因，施工质量难以得到有效保障，会导致管道运行后出现新的问题。因此，加强市政供水管道改造工程施工质量控制，研究其关键技术，具有重要的现实意义。本文结合实际工程经验，对市政供水管道改造工程施工质量控制的相关内容进行深入探讨。

一、市政供水管道改造工程施工质量控制的必要性

市政供水管道改造工程施工质量控制是确保供水系统长期稳定运行的关键环节，具有多方面的必要性。从社会层面来看，供水管道的质量直接关系到居民的用水安全和身体健康。若管道施工质量不合格，会导致水质污染，引发疾病传播，影响社会公共卫生安全。从经济层面而言，劣质的施工质量会增加管道的维修成本和运行能耗[1]。据统计，因管道漏损造成的水资源浪费和维修费用每年高达数十亿元，而高质量的管道改造工程能有效降低漏损率，节约水资源和资金投入。从城市发展角度考虑，供水管道改造工程施工质量不佳会导致管道提前报废，影响城市的正常供水，制约城市的经济发展和功能发挥。此外，施工过程中的质量问题还会引发地面沉降、道路塌陷等次生灾害，威胁城市的公共安全。因此，加强市政供水管道改造工程施工质量控制，是保障社会稳定、节约经济成本、促进城市可持续发展的必然要求。

二、市政供水管道改造工程施工准备阶段质量控制

（一）施工图纸审核

施工图纸是市政供水管道改造工程施工的依据，其准确性和合理性直接影响施工质量。在施工准备阶段，应组织专业技术人员对施工图纸进行全面、细致地审核。审核内容包括管道的走向、管径、坡度、连接方式等是否符合设计规范和实际需求；管道与周边建筑物、地下管线等的位置关系是否合理，是否存在冲突；施工工艺和技术要求是否明确、可行等。对于审核中发现的问题，应及时与设计单位沟通，进行修改和完善，确保施工图纸的科学性和可操作性。同时，要做好图纸会审记录，为后续施工提供依据。

（二）管材及配件选择

管材及配件的质量是保证市政供水管道改造工程质量的基础。在选择管材及配件时，应根据工程的实际情况，如管道的工作压力、输送介质、施工环境等，选择符合国家标准和设计要求的产品。优先选用技术成熟、质量可靠、耐腐蚀、使用寿命长的管材，如球墨铸铁管、PE 管等 [2]。在采购过程中，要严格审查供应商的资质和产品质量证明文件，对进场的管材及配件进行抽样检验，检查其外观、尺寸、性能等是否符合要求。对于不合格的产品，坚决不予使用，从源头上保证工程质量。

（三）施工场地准备

施工场地准备工作的好坏直接影响施工的顺利进行和施工质量。在施工前，应清理施工场地内的障碍物，平整场地，做好排水设施，防止场地积水影响施工。同时，要对施工场地周边的地下管线、建筑物等进行详细勘察，确定其位置和走向，并设置明显的标志，避免在施工过程中造成损坏 [3]。此外，还应搭建临时设施，如材料仓库、办公用房等，合理安排材料和设备的堆放场地，确保施工场地的有序性。

三、市政供水管道改造工程施工质量控制关键技术

（一）测量放线

市政供水管道改造工程的首要环节是测量放线，其核心在于确保管道位置、标高与设计图纸完全一致。施工前需根据道路中心线、管线排布间距及设计文件，结合现场地形条件确定管道路由位置，并通过全站仪、激光水平仪等精密仪器精确测定管道中心线、沟槽底宽线及边线。测量过程中需严格核查标高差、中心线偏差等参数，确保测量误差控制在 ±10mm 以内。对于软土、滑坡区等特殊地形，需采用梯形沟槽或混合管槽开挖方案，通过分层开挖、边坡支护等方式保障施工安全。

（二）沟槽开挖

沟槽开挖是管道安装的基础环节，施工前需通过地质勘探、探查地下管线等手段，明确土层性质、地下水位、周边构筑物分布等关键信息，以此制定详细的开挖方案，方案中需重点包含沟槽支护设计、深基坑专项施工措施等内容。

一是沟槽支护技术。对于软土、流砂等不稳定土质或开挖深度 ⩽5m 的沟槽，需根据土层特性选择适宜的支护方式：（1）钢板桩支护：采用拉森Ⅳ型或Ⅴ型钢板桩，通过振动沉桩或静压沉桩方式打入土中，形成连续的挡土结构，钢板桩长度应满足入土深度≥沟槽开挖深度的0.5-1.0 倍，且相邻钢板桩锁口需紧密咬合，防止渗漏。支护完成后需设置围檩和支撑，围檩采用 H 型钢或双拼槽钢，支撑间距根据计算确定，通常为 1.5-3.0m，确保支护体系整体刚度。（2）水泥土搅拌桩支护：适用于淤泥质土、粘性土等软土地层，采用双轴或三轴搅拌桩机，将水泥浆与土强制搅拌形成柱状加固体，桩体搭接宽度 ⩾200mm ，形成止水帷幕，同时兼具挡土功能。搅拌桩顶部需设置钢筋混凝土冠梁，增强整体性。（3）SMW 工法桩支护：结合钢板桩与水泥土搅拌桩的优势，在水泥土搅拌桩内插入H 型钢，既具备良好的止水效果，又能提供较高的支护强度，适用于对周边环境要求较高的地段。

二是深基坑支护施工。（1）排桩支护：采用钻孔灌注桩或冲孔灌注桩，桩径通常为800-1200mm，桩间距1.0-1.5m，桩顶设置钢筋混凝土冠梁，桩间采用高压旋喷桩或注浆止水。根据基坑深度设置 1-3 道内支撑，支撑材料可选用钢支撑或钢筋混凝土支撑，钢支撑需采用活络头调节预紧力，确保支护体系受力均匀。（2）地下连续墙支护：适用于地质条件复杂、周边环境敏感的深基坑，墙体厚度通常为 600-1200mm，通过铣槽机成槽，浇筑混凝土形成连续墙体，兼具挡土、止水功能。墙顶设置钢筋混凝土导墙，墙体内可预埋钢支撑连接件，提高支撑安装效率。（3）深基坑开挖需遵循“分层、分段、对称、限时”原则，每层开挖深度⩽2.0m ，分段长度 ⩽10m ，开挖后及时安装支撑，暴露时间不得超过 24 小时。同时，需对基坑周边土体沉降、支护结构位移、地下水位等进行实时监测，确保各项指标控制在规范允许范围内。

（三）管道安装

管道安装是确保供水系统功能的核心环节，需严格遵循设计规范与施工工艺，如图 1 所示。通过机械吊装或人工辅助方式将管道精准下沟，确保管道轴线偏差≤ 20mm，标高偏差≤ 10mm。安装过程中需特别注意接口处理，采用橡胶圈接口或法兰连接时，需确保密封胶圈安装到位，法兰螺栓紧固力矩均匀，避免因接口不严导致渗漏。对于转弯处，需设置标准弯头或三通管件，减少应力集中点。此外，管道需设置固定支墩或锚固装置，防止因地面沉降或外力作用导致管道移位。

在穿越道路、建筑物等特殊地段时，可采用顶管施工技术。顶管施工前需详细勘察地层条件，选择土压平衡式、泥水平衡式等顶管机型，并对工作井和接收井进行专项设计，确保其结构强度能承受顶进过程中的反作用力。顶进过程中需通过激光导向系统实时监测管道轴线偏差，控制每节管节的顶进速度和顶力，避免因顶力过大导致管道变形或周围土体过度扰动。管节接口采用专用密封装置，结合注浆工艺填充管节与土体间的间隙，减少地面沉降。

定向钻施工适用于非开挖穿越河流、铁路等场景，其核心是通过导向钻头按照预设轨迹完成先导孔施工，再经扩孔后将管道回拖到位。施工前需根据管道直径、长度及地层特性计算扩孔次数和扩孔器尺寸，确保成孔直径满足管道回拖要求。回拖过程中需控制管道张力，避免因拉力过大造成管道损伤，同时通过泥浆护壁技术稳定孔壁，防止塌孔。管道接口需采用热熔连接或电熔连接，确保在回拖过程中接口密封性能可靠，回拖完成后需对管道位置进行复测，验证是否符合设计要求。

（四）水压试验

水压试验是验证管道密封性与强度的关键步骤，需严格按照《给水排水管道工程施工及验收规范》执行。试验前需检查管道外观、接口质量及回填情况，确保无渗漏隐患。试验时需在管道高点设置排气阀，通过缓慢充水至设计压力，通常为工作压力的 1.5 倍，并保持12 小时以上。期间需密切观察液面下降情况，若发现渗漏需立即关闭阀门并重新试验。对于长距离管道，需分段进行试验，确保每段管道均满足设计要求。此外，试验区域需设置警示标识，禁止无关人员进入，防止意外发生。

（五）沟槽回填

沟槽回填是市政供水管道改造工程的最后一道工序，其质量直接影响管道的稳定性和使用寿命。在沟槽回填前，应清理沟槽内的杂物和积水，检查管道的安装质量是否符合要求。回填材料应选择符合要求的土料或砂石，不得使用含有腐蚀性物质、大块杂物的材料[4]。回填时，应分层夯实，每层回填厚度不宜过大，夯实度应符合设计要求。在管道两侧和顶部的回填土，应特别注意夯实质量，防止管道受到不均匀沉降的影响。表 1 呈现了不同沟槽回填材料的关键参数及适用情况。其中，素土的最佳含水率为 12%～15% ，压实系数 0.93-0.95，适用于管道两侧及管顶 50cm 以下，每层回填厚度 20～30cm ；砂石最佳含水率 8%～12% ，压实系数 0.95-0.97，多用于管道基础及管顶 50cm 以上，每层回填 15～25cm ；灰土最佳含水率 16%～20% ，压实系数 0.93-0.95，适用于对地基承载力要求较高的地段，每层回填20～25cm ；粉煤灰最佳含水率 18%～22% ，压实系数 0.90-0.93，可用于软弱地基的回填，每层回填 25～30cm 这些数据为沟槽回填材料的选择和施工操作提供了明确的技术依据，有助于确保回填质量，保障管道的稳定性。

表1 不同沟槽回填材料及夯实度要求

四、结语

市政供水管道改造工程施工质量控制是一项系统工程，涉及施工准备、施工过程等多个环节，需要采用科学合理的技术和方法，严格控制各个环节的质量。通过加强施工图纸审核、合理选择管材及配件、做好施工场地准备，为施工质量控制奠定良好的基础；在施工过程中，运用测量放线、沟槽开挖、管道安装、水压试验、沟槽回填等关键技术，确保施工质量符合要求。只有重视施工质量控制，才能提高市政供水管道改造工程的质量，保障供水系统的安全、稳定运行，为城市的发展和居民的生活提供可靠的保障。

参考文献

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