市政工程之雨污水管网施工关键技术探究
曹建民
阳新县宏发建筑有限公司
1、引言
社会经济的发展越来越依赖市政基础设施建设,这是由于城市化进程在不断加快,并且雨污水管网是城市排水系统的关键部分,其施工质量直接影响城市防洪排涝能力、居民生活质量以及生态环境保护。这几年全球气候变化了且极端天气老是出现,城市内涝问题就更突出了,所以雨污水管网的设计和施工要求变得更高了。住房和城乡建设部发布数据,到 2022 年时我国城市排水管道总长度超 100 万公里,可还有大概 30% 的城市内涝隐患不同程度地存在着,这就表明现有管网系统有毛病且施工技术需要优化。雨污水管网施工面临不少挑战,像地质条件复杂、施工环境受限、管网系统设计要求高这类问题都是,特别是在老旧城区改造和地下空间开发的时候,怎样既保证施工效率又保护好环境成了行业急需解决的大问题。
2、雨污水管网施工的关键技术
2.1 管道铺设技术
市政工程中,城市排水系统的雨污水管网是核心部分且整体施工质量直接受管道铺设技术影响。这几年随着城市化进程加快,中国每年新增市政管网长度超5 万公里,这就让施工技术要求提高了。管道铺设技术得综合考量地质条件、施工环境以及管网设计需求,而在复杂地质条件下,怎样减少对周边环境的影响更是关键难题。比如说软土地区或者地下水位高的地方,传统开挖技术常常会造成地基沉降、管道变形,而先进非开挖技术如定向钻进、顶管施工等既能大幅降低对地面交通和生态环境的影响,还能大大缩短工期。另外,铺设时要重视管道坡度的设计和控制以保证水流顺畅、防止淤积,因为统计显示近年由于坡度设计不合理造成的管网堵塞问题在总故障率里占比超 30% ,所以科学计算与精确施工非常重要。
2.2 接口连接技术
在雨污水管网施工里,接口连接技术是个关键部分,对管网的密封性与使用寿命有直接影响,近些年新型管材普及起来后,传统的刚性连接方式慢慢被柔性连接替代了,柔性连接能适应地基沉降和温度变化产生的应力影响且可有效预防渗漏问题发生,像橡胶圈密封连接这种常见柔性连接方式,在我国好多城市的雨污水管网项目里已被广泛使用,数据表明,用橡胶圈密封连接的管网渗漏率跟传统刚性连接比下降超 40% ,不过接口连接技术要成功实施得依靠严格的施工标准和操作流程,要是有一点点偏差就可能使密封失效,从而影响整个管网系统的运行效能。
2.3 防渗漏处理技术
雨污水管网施工离不开防渗漏处理技术,因为这项技术能阻止污水外溢、地下水被污染,从而保证管网系统的环保与安全。统计显示,我国部分老城区雨污水管网渗漏率达 20% 之高,既浪费水资源又严重污染周边土壤和水体,针对此情况,这几年防渗漏处理技术不断进步且内衬修复技术和注浆加固技术特别突出。内衬修复技术是在原管道里安装用高性能材料做的内衬管以形成新的密封屏障来有效防止渗漏,它施工周期短且对地面干扰小所以在城市更新项目中被广泛使用。
2.4 检查井施工技术
雨污水管网中检查井是重要节点,其施工质量直接关系到管网系统的维护效率与运行稳定,这些年随着城市排水系统规模持续扩大,检查井数量也跟着增多,然而施工时质量问题老是出现,井壁开裂、井底积水之类的情况经常能看到,面对这种状况,现代检查井施工技术更看重材料选择和结构设计了,比如说用预制混凝土构件取代传统的砖砌结构,这样施工效率提高了,检查井的抗压能力与耐久性也增强了,有数据表明,使用预制构件的检查井使用寿命能延长到50 年以上,比传统结构的20-30 年长多了。
3、雨污水管网施工中的创新技术应用
3.1 非开挖技术在管网施工中的应用
近年来,城市化进程加速使得市政工程雨污水管网施工面临的环境挑战愈发复杂,传统开挖技术影响大,影响对象包括地面交通、生态环境以及居民生活,而非开挖技术因高效环保逐渐在行业内受热捧,定向钻进、顶管施工、微型隧道等是主要的非开挖技术且在地质复杂、空间受限的条件下优势明显,例如定向钻进技术能精准掌控地下管道铺设路线从而躲开既有管线和障碍物并减少对地表的干扰,近五年数据表明采用非开挖技术的城市施工项目数量每年平均增长 15% ,东部沿海地区这一比例还更高,并且非开挖技术让施工周期大大缩短、综合成本也降低,比如某个大型城市在老旧城区改造时引进顶管施工技术,不但使地上设施拆迁量减少,还把施工时间缩短 40% 多,非开挖技术应用于环境保护也有体现,因为开挖面积小,扬尘和噪音污染得到有效控制,这符合当下绿色施工的发展走向[2]。
3.2 信息化技术在管网施工管理中的应用
雨污水管网施工管理因信息化技术快速发展而有了新活力,近些年基于BIM(建筑信息模型)与GIS(地理信息系统)的集成平台于施工管理广泛运用,这些技术借助数字化手段实现管网设计、施工和运维全过程可视化管理,大大提高工作效率与管理水平,就像某个城市新建雨水管网项目引进 BIM 技术,对施工场地进行三维建模,预先找出潜在冲突点以优化设计方案,防止施工时出现返工情况,相关统计显示,信息化技术应用后施工方案调整次数减少 30% ,整体工期缩短 20% ,而且智能监测系统用于施工也给施工安全带来有力保障,因为传感器能实时采集施工中的关键数据,如土体位移、地下水位变化等,一旦发现问题就及时处理,从而降低事故风险。
3.3 新型材料在管网施工中的应用
雨污水管网施工因新型材料的研发和应用而迎来革命性变革,这几年高性能复合材料和改性塑料管材慢慢替代传统的混凝土、金属管材,在管网建设里成了主要选择,这种材料耐腐蚀、抗压、密封性能很好,能大大提高管网使用寿命和运行稳定性,就像某个沿海城市新建污水管网用上高密度聚乙烯(HDPE)管材,它耐酸碱,在恶劣环境里表现不错,并且连接处用热熔对接技术,接口不会渗漏,统计显示,用新型材料的管网系统在服役期间维修频率比传统材料降低 40% ,另外新型材料重量轻,这大大简化了施工流程,减少了人力和机械设备投入,进而降低了施工成本。
4、结论
在市政工程里,雨污水管网施工技术的研究是个很重要的课题,因为这对提升城市排水系统的效能、保障居民生活质量有着重要意义。近些年,我国城市化率不断上升,到 2022 年已超 65% ,城市基础设施建设的需求大增且雨污水管网施工的要求也提高了。不过,在这个领域面临着不少挑战,由于地质条件复杂、施工环境有限、设计要求高。经深入分析管道开挖与支护技术、顶管施工技术、智能检测与修复技术等关键环节后,研究发现,非开挖技术可大大减少对地面交通和生态环境的影响,新型管材和连接方式的应用使管网的密封性和耐久性明显增强,智能检测技术给管网预防性维护带来了可靠保障,技术进步既优化了施工效率又降低了长期运维成本。
参考文献
[1]段萌 ;. 市政工程雨污分流管网施工技术及管理措施探究 [J]. 建材发展导向 ,2025(02):29-31.
[2]刘诗超 ;. 市政工程道路排水管道施工技术之研究 [J]. 城市建设理论研究 ( 电子版 ),2025(03):195-197.
[3]陈西鹏 ;. 长距离污水管道顶管工程中的沉井施工关键技术研究 [J].工程建设与设计 ,2024(16):217-219.