老城区排涝管网改造提升施工技术

引言：

排涝管网改造提升工程是城市基础设施更新的重要组成部分，旨在解决因管网老化、设计标准低、排水能力不足导致的内涝问题。由于老城区空间狭窄、地下管线复杂、交通压力大，涉及居民生活、历史建筑保护等多重因素，工程设计与施工需综合考虑技术可行性、经济性及社会影响。

一、主要问题

（1）山区面积大、暴雨集中，城市硬化率高，易形成较强径流。

（2）低洼地势，容易造成排水不畅，水面调蓄面积萎缩，不利于排

（3）雨水管道设计标准低、管道淤积、城镇排水能力不足。

（4）外河高水位时期频繁，部分区域地势偏低，无强排措施，外水倒灌，防涝体系建设跟不上经济社会发展的需求。

二、设计优化策略

1. 现状调查与数据分析

老城区排涝管网改造的首要任务是全面掌握现状数据，为设计提供科学依据。

1.1 地下管线探测

采用探地雷达（GPR）、管线探测仪等设备，对地下管线进行精准定位，明确其类型、埋深及走向，避免施工过程中对既有管线破坏。探地雷达通过发射高频电磁波并接收反射信号，能够非破坏性地探测地下管线位置和深度。管线探测仪则通过电磁感应原理，精确识别金属管线的走向和埋深。

1.2 地形与水文调查

通过地形测绘、地下水位监测及历史内涝数据分析，掌握区域地形起伏、汇水面积及排水瓶颈。地形测绘采用全站仪、GPS 等设备，精确测量地形高差和坡度。地下水位监测监测地下水位变化。历史内涝数据分析识别易涝区域和排水瓶颈。

1.3 排水能力评估

基于 SWMM 或 InfoWorks ICM 软件，模拟现状管网在不同降雨强度下的排水能力，识别薄弱环节。SWMM 模型通过输入降雨数据、地形数据和管网数据，模拟管网在不同降雨条件下的排水能力，识别排水瓶颈和易涝区域。InfoWorksICM 软件则通过三维建模和动态模拟，精确评估管网的排水能力和内涝风险。

2. 管网布局优化

针对老城区空间受限的特点，管网布局需遵循“因地制宜、分区治理”的原则。

2.1 分区排水设计

根据地形高差与汇水特征，将区域划分为若干排水单元，分别设计独立的排水系统，避免大范围汇水导致局部内涝。分区排水设计通过划分排水单元，减少汇水面积，降低排水压力。

2.2 管径与坡度优化

结合流量计算结果，合理确定管径与坡度，确保排水能力满足设计重现期要求。管径优化通过计算设计流量，确定合理的管径尺寸，确保排水能力。坡度优化通过计算地形高差，确定合理的坡度，确保排水顺畅。

2.3 调蓄设施设置

在低洼区域或排水末端设置调蓄池、雨水花园等设施，缓解暴雨期间管网压力。调蓄池通过蓄积雨水，减少管网排水压力。雨水花园通过植物和土壤的渗透作用，滞蓄雨水并减少径流峰值。

3. 材料与结构设计

管网材料与结构设计需兼顾耐久性、经济性及施工可行性。

3.1 管材选择

优先选用高密度聚乙烯（HDPE）管、玻璃钢夹砂管、钢筋混凝土管等耐腐蚀、抗渗性强的材料，减少后期维护成本。HDPE 管具有耐腐蚀、抗渗性强等优点，适用于老城区排涝管网改造。玻璃钢夹砂管具有强度高、耐腐蚀、使用寿命长等优点，适用于高流量排水系统。

3.2 检查井设计

采用预制装配式检查井，提升施工效率，减少现场湿作业对环境的污染。预制装配式检查井通过工厂预制，现场组装，减少施工时间和环境污染。

3.3 接口密封设计

采用橡胶圈密封或热熔连接技术，确保管道接口严密，防止渗漏。橡胶圈密封通过橡胶圈的弹性变形，确保管道接口严密。热熔连接技术通过加热管道接口，使其熔合，确保接口严密。

4. 排水系统优化

在低洼地段增设雨水口，提高收集效率；在地势低洼区域建设提升泵站，解决排水不畅问题；建设地下调蓄池或雨水花园，缓解暴雨期间排水压力。

5. 与海绵城市理念结合

在设计中融入海绵城市理念，实现源头减排与末端调蓄的有机结合。

5.1 透水铺装

在人行道、广场等区域采用透水铺装材料，增加雨水下渗量。透水铺装通

过多孔材料，增加雨水下渗量，减少地表径流。透水铺装材料包括透水混凝土、透水砖等。

5.2 下沉式绿地

在道路两侧或小区内设置下沉式绿地，滞蓄雨水并减少径流峰值。下沉式绿地通过低洼设计，滞蓄雨水并减少径流峰值。下沉式绿地设计需考虑植物选择和排水系统，确保滞蓄效果和排水顺畅。

5.3 雨水回用系统

在条件允许的区域设置雨水收集回用设施，用于绿化灌溉或道路冲洗。雨水回用系统通过收集雨水，用于绿化灌溉或道路冲洗，减少自来水用量。雨水回用系统设计需考虑收集、储存和回用三个环节，确保系统运行稳定。

三、施工技术分析

1. 非开挖施工技术

非开挖技术是老城区排涝管网改造的首选方案，可最大限度减少对地面交通与居民生活的影响。

1.1 顶管施工

适用于埋深较大（ >4m ）或穿越交通主干道的管道铺设。通过液压顶进设备将预制管道从工作井顶入接收井，施工精度高，对地面干扰小。顶管施工通过工作井和接收井，将预制管道顶入地下，减少地面开挖。

1.2 水平定向钻进

适用于长距离、小管径管道铺设。通过钻机定向钻孔并拉入管道，适用于跨河道或穿越建筑物区域。水平定向钻进通过钻机定向钻孔，拉入管道，减少地面开挖。水平定向钻进需考虑地质条件和管道材质。

1.3 管道内衬修复

对老旧管道进行内衬修复，如 CIPP（原位固化法）或螺旋缠绕法，延长管道使用寿命，避免大面积开挖。CIPP 通过将树脂浸渍的软管插入旧管道，加热固化形成新管道。螺旋缠绕法通过将带状材料螺旋缠绕在旧管道内，形成新管道。

2. 开挖施工技术

在无法采用非开挖技术的区域，需进行局部开挖施工，需特别注意施工安全与环境保护。

2.1 分段施工

将工程划分为若干小段，逐段施工，减少对交通和居民的影响。分段施工通过划分施工段，逐段施工，减少施工影响。分段施工需考虑施工顺序和交通疏导，确保施工顺利进行。

2.2 支护措施

在开挖区域设置钢板桩、横列板等支护结构，防止塌方，确保施工安全。支护措施需考虑地质条件和开挖深度，确保支护效果和施工安全。

2.3 快速回填

管道安装后及时回填，恢复路面，减少施工时间。快速回填需考虑回填材料和压实度，确保回填效果和路面质量。

3. 质量控制与验收

施工质量是排涝管网改造工程的核心，需严格把控各环节质量。

3.1 管道安装质量

确保管道接口严密、坡度符合设计要求，避免后期渗漏或排水不畅。管道安装质量通过严格把控管道接口和坡度，确保排水顺畅。管道安装质量需考虑管道材质和施工工艺，确保管道质量和排水效果。

3.2 闭水试验

对新建管道进行闭水试验，检查是否存在渗漏。闭水试验通过充水检查管道渗漏，确保管道质量。闭水试验需考虑试验压力和持续时间，确保试验效果和管道质量。

结语：

老城区排涝管网改造提升工程是一项复杂的系统性工程，需在设计阶段充分考虑现状条件与未来需求，在施工阶段采用科学合理的施工技术，确保工程质量与进度。通过精细化设计、智慧化施工与生态化协同，可有效提升老城区排水能力，改善城市内涝问题，为居民创造更加安全、舒适的生活环境。

参考文献：

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