污水处理厂管道工程施工技术研究

引言

在城市水环境治理力度不断加大的背景下，污水处理厂建设朝着规模化、集约化方向发展，管道工程作为连接格栅、反应池、沉淀池等处理单元的“纽带”，承担着污水输送、污泥转运及中水回用等关键功能。由于污水处理厂管道涉及介质复杂、敷设环境多样，施工过程中易受地质条件、交叉作业等因素影响，面临沟槽坍塌、接口渗漏等风险。因此，深入研究污水处理厂管道工程施工技术，优化施工流程与质量控制措施，对保障污水处理厂稳定运行、提升水污染治理效果具有重要意义。

一、污水处理厂管道工程施工特点与难点

（一）施工特点

污水处理厂管道工程施工具有显著的功能导向性与协同性特征：一方面，管线功能差异化明显，需根据输送介质特性选用适配管材与工艺，如污水管需具备耐腐蚀性能，污泥管需耐受高浓度流体磨损，中水回用管需满足洁净度要求；另一方面，管道施工与土建构筑物施工、设备安装等专业交叉紧密，如与AAO 生物池、污泥脱水机房的进出水口衔接需精准把控时序，避免工序冲突；同时，约 80% 的管道采用地下敷设，隐蔽工程占比高，对施工过程的质量管控提出更高要求[1]。

（二）施工难点

污水处理厂管道工程施工面临多重挑战：地质条件复杂是首要难点，多数项目地处城郊冲积平原，地下水位高、土壤承载力低，易导致沟槽开挖时出现边坡坍塌、管基沉降；管线衔接精度要求严苛，不同处理单元管道对接需控制轴线偏差在 s_mm 以内，否则会增大水流阻力、加剧管道磨损；防腐防渗难度大，污水与污泥中的腐蚀性物质易侵蚀管道，若处理不当可能引发渗漏，造成土壤与地下水污染。

二、管道工程施工前期准备技术

（一）详细勘察与方案优化

施工前开展全面地质勘察，通过钻探、物探等手段明确土壤类型、地下水位及既有管线分布，绘制勘察报告与管线布置剖面图。结合污水处理厂分区布局特点优化敷设方案，如按处理单元划分管道系统，采用“主干管辐射、支管连接”的布局形式，确保各单元互联互通；同时避开地下管线密集区与软弱地基段，减少施工对周边设施的影响。

（二）管材选型与质量把控

依据管线功能与介质特性科学选型：污水主干管选用HDPE 双壁波纹管，利用其耐腐蚀、重量轻、接口密封好的优势；污泥输送管采用Q235B 碳钢管，兼具强度与耐磨性，适配高浓度污泥输送需求；中水回用管选用PE 给水管，满足洁净度与承压要求；屋面及场地排水选用PVC-U 落水管，具备轻质、抗老化特点。管材进场时严格验收，核查出厂合格证与检验报告，对HDPE 管抽样检测环刚度、冲击强度，对Q235B 碳钢管检查壁厚与力学性能，杜绝不合格材料入场[2]。

（三）测量放线与精度控制

采用全站仪建立平面控制网，水准仪测定高程控制点，根据设计图纸进行管线定位放线。沿管线走向每隔 20m 设置中线桩，转弯处增设加密桩，标注管底标高与沟槽开挖深度。针对关键衔接部位，采用GPS 定位与人工复核相结合的方式，反复校准轴线与高程，确保偏差控制在设计允许范围内。

三、管道工程核心施工技术应用

（一）沟槽开挖与支护技术

根据地质条件采用分层开挖方式，粉质黏土层按1：1.5 放坡，地下水位以下区域采用“钢板桩支护+井点降水”组合工艺：选用拉森Ⅳ型钢板桩，长度 6-9m ，通过振动锤打入形成连续支护；同步设置轻型井点降水系统，将地下水位降至槽底以下 0.5m ，避免积水扰动土壤。开挖完成后验收槽底平整度与承载力，对软弱地基采用级配砂石换填，压实度不低于 96% 。

（二）管基施工技术

针对不同管材采用差异化管基方案：HDPE 管与PE 给水管采用 200mm 厚级配砂石基础，分层夯实确保密实；Q235B 碳钢管采用C20 素混凝土基础，厚度 150-200mm ，用平板振动器振捣密实，表面平整度偏差控制在 5mm/m 以内；PVC-U 落水管采用砖砌支墩固定，确保安装牢固。管基施工后及时覆盖土工布洒水养护，混凝土基础养护时间不少于 7 天，防止出现裂缝影响承载性能[3]。

（三）管道敷设与接口处理技术

管道敷设采用汽车起重机吊装，HDPE 管与PE 给水管使用专用吊具避免变形，Q235B 碳钢管采用两点吊装保证平衡，PVC-U 落水管采用人工配合轻放安装。管道放入沟槽或固定位置后用木楔临时固定，调整轴线与高程至设计要求，控制相邻管道间隙 10-15mm 。接口处理需严格把控工艺：HDPE 管与 PE 给水管采用热熔连接，清理接口杂质后将热熔机温度调至180-200‰ ，对接时施加均匀压力并保压至熔合紧密；Q235B 碳钢管采用氩弧焊接，焊接前打磨接口至露出金属光泽，控制焊接电流与速度，避免咬边、气孔等缺陷，焊后进行焊缝探伤检测；PVC-U 落水管采用承插式粘接，涂抹专用胶粘剂确保密封牢固。

（四）沟槽回填技术

管道安装与接口验收合格后及时回填，遵循“分层回填、分层夯实”原则：槽底至管顶500mm 范围内采用素土回填，压实度不低于 90% ；管顶 soomm 以上采用原土回填，压实度

不低于 93% 。回填时避开接口部位，使用小型夯实机振捣，避免机械直接碾压管道，减少后期沉降风险；PVC-U 落水管周边采用细土回填，防止管材受压破损。

四、管道工程施工质量控制要点

（一）过程质量监测

运用信息化手段实现全程监测：沟槽开挖阶段通过全站仪跟踪边坡稳定性；管道敷设阶段用水准仪实时测量管底高程；接口施工阶段对HDPE 管、PE 给水管热熔接口进行外观检查与剥离试验，对 Q235B 碳钢管焊缝开展 Δ_X 射线探伤；回填阶段每 50m 采用环刀法检测压实度，发现问题立即返工。

（二）水压与气密性试验

管道安装完成后进行专项试验：压力管道（如 PE 给水管、Q235B 碳钢管污泥管）采用水压试验，试验压力为设计压力的 1.5 倍，保压 30min 无压降为合格；无压管道（如 HDPE污水管）采用闭水试验，浸泡 24h 后观测渗水量，确保不超过规范允许值；PVC-U 落水管进行灌水试验，检查接口无渗漏为合格。试验不合格的管道需查明原因并整改，重新试验合格后方可进入下一道工序。

（三）防腐质量控制

重点强化Q235B 碳钢管与HDPE 管的防腐处理：Q235B 碳钢管内壁涂刷环氧树脂涂层，厚度不低于 0.4mm ，外壁采用聚氨酯发泡保温层+聚乙烯外护管组合防护；HDPE 管外壁在敷设前涂刷抗紫外线涂料，延长使用寿命。施工前清理管道表面油污与锈蚀，涂层施工后进行厚度检测与电火花检漏，确保无针孔、漏涂缺陷，提升管道使用寿命。

五、案例分析

以竹园污水处理厂四期工程3.1 标为例，该项目选址于浦东高东镇，用地南至华东路、东至洲海路、西至规划高东新路、北至外高桥船厂，面积 58.7ha，分为西部 50 万 m³/d 污水处理区、东部70 万 m³/d 污水处理区及中间120tDS/d 污泥处理区，管道工程涵盖HDPE双壁波纹污水管、Q235B 碳钢污泥管、PE 给水中水管、PVC-U 落水管等多类型管线，总长度超10 公里。

施工中，针对项目地下水位高、粉质黏土承载力低的特点，采用“拉森钢板桩支护+井点降水”技术开挖沟槽，有效避免坍塌风险；根据管线功能精准选用各类管材，通过进场抽样检测严格把控质量关；关键衔接部位采用GPS 定位校准，确保轴线偏差 ⩽3mm ；接口处理阶段对 HDPE 管、PE 给水管热熔连接进行全程温度监控（如图所示），对 Q235B 碳钢管焊缝100%探伤检测，对 PVC-U 落水管粘接质量逐一检查。通过上述技术措施，项目管道工程一次验收合格率达 100% ，运行至今无渗漏、堵塞等问题，验证了施工技术的可靠性。

图1 管道安装图

六、结论

污水处理厂管道工程施工需以地质条件为基础、功能需求为导向，通过科学的前期准备、精准的核心技术应用及严格的质量控制，解决施工中的难点问题。竹园污水处理厂四期工程3.1 标的实践表明，针对不同管材优化施工工艺，强化沟槽支护、接口处理等关键环节管控，可有效提升管道工程施工质量。未来，应进一步融合 BIM 技术、非开挖施工技术等先进手段，实现管道施工的可视化、精细化管理，为污水处理厂的稳定运行提供更坚实的保障。

参考文献：

[1]王晓宁，狄明轩，孙贤东.污水处理厂管道安装的高效施工技术研究[J].工程建设与设计，2025，（15）：185-187.

[2]孙宏昌，苏云飞，蒋永翔，等.基于 IGWO-BP-PID 的污水处理管道流体控制[J].传感器与微系统，2025，44（06）：91-94.

[3]秦成龙.污水处理厂管道工程施工技术[J].智能建筑与智慧城市，2020，（04）：116-118.