市政管道作为城市基础设施的“毛细血管”,承担着供水、排水、燃气、供热等核心民生功能,是保障城市正常运转、提升居民生活品质的关键支撑。随着我国城镇化进程进入“存量更新”阶段,早期铺设的管道逐渐进入老化期,腐蚀渗漏、雨污混接、漏损率偏高等问题日益凸显,市政管道更新改造已成为补齐民生短板、保障城市安全的重要举措。本文将详细阐述当前市政管道更新施工的主流工艺,结合政策导向与市场需求,分析行业发展前景,为相关工程实践与行业布局提供参考。
一、市政管道更新施工主流工艺
市政管道更新施工工艺的选择,主要取决于管道材质、老化程度、地下管线分布、周边交通环境及环保要求,目前行业内形成了“开挖式”与“非开挖式”两大核心体系,其中非开挖技术凭借高效、环保、低扰动的优势,成为当前管网更新的主流方向,两种体系下的具体工艺各有侧重、适配不同场景。
(一)开挖式更新施工工艺
开挖式更新是传统且成熟的施工工艺,核心是通过开挖地面、暴露管道,实现老旧管道的拆除与新管道的铺设,适用于地下管线冲突少、交通干扰小、施工空间充足的区域,尤其适合老旧小区内部、郊区等对交通影响较低的场景,也是管道严重破损、无法通过修复实现功能恢复时的首选工艺。其核心流程与关键要点如下:
1. 前期准备:首先开展现场勘察,明确既有管网的管径、材质、埋深、路由及周边地下管线分布、地质条件,结合《城镇供水管网工程施工及验收规范》《城镇排水管道工程施工及验收规范》等标准,编制施工方案,明确交通导改、安全防护等措施;同步办理施工许可、交通限行等手续,储备符合标准的管道材料(如球墨铸铁管、HDPE管)及施工设备(挖掘机、起重机等),并对施工人员进行安全与技术培训。
2. 沟槽开挖:根据设计路由放线,采用挖掘机分层开挖沟槽,开挖坡度结合地质条件调整,软土地区需设置钢板桩支护,防止沟槽坍塌;沟槽开挖过程中预留200mm槽底,采用人工清理,确保槽底平整、无杂物,避免损伤周边既有管线。
3. 旧管拆除与新管铺设:采用机械分段拆除废弃旧管,避免整体拉扯损伤周边管线;新管铺设前,先铺设砂石或混凝土基础,确保基础强度达标;采用起重机轻放新管,调整管道坡度(排水管道坡度≥0.3%),确保管道轴线偏差符合规范要求(≤50mm)。
4. 接口处理与功能性试验:根据管道材质选择适配的接口方式,球墨铸铁管采用承插式橡胶圈接口,HDPE管采用热熔连接,钢筋混凝土管采用柔性橡胶圈接口并辅以水泥砂浆抹带;接口完成后,开展功能性试验,供水管网进行水压试验(≥0.8MPa保压1h无渗漏),排水管网进行闭水试验(浸泡24h后渗漏量符合允许值),试验合格后方可进入下一工序。
5. 回填与路面恢复:采用分层回填方式,管道胸腔部位采用砂石回填,压实度≥95%,管顶500mm以上采用素土回填,压实度≥93%,避免大型机械直接碾压管顶;回填完成后,按原道路结构恢复路面,确保平整度与原路面衔接顺畅,减少对交通与居民生活的影响。
该工艺的优势是施工技术成熟、成本相对较低、维修效果直观,可一次性解决管道破损、管径不足等问题;劣势是施工周期长、对城市交通和居民生活干扰大,易产生扬尘、噪音污染,且可能造成“马路拉链”现象,不符合城市精细化管理要求,目前仅在特定场景下使用。
(二)非开挖式更新施工工艺
非开挖式更新施工工艺无需大面积开挖地面,仅通过工作井或检查井开展作业,具有施工效率高、环境扰动小、交通影响低等优势,契合城市核心区、交通繁忙路段、地下管线密集区域的施工需求,是近年来政策推广的重点技术方向。目前行业内应用最广泛的非开挖工艺主要包括以下4种:
1. 紫外光固化法
该技术是排水管道非开挖修复的主流工艺,成熟度高、适应性强,已应用于北京通州区排水基础设施提升、加拿大公路排水箱涵修复等国内外项目。其核心原理是将含树脂玻璃纤维层的复合内衬软管拉入原管道,充气使其膨胀并紧贴管壁,再通过紫外灯照射固化,形成具备高结构强度的内衬管,实现管道修复与功能提升。该工艺适用于管径500-2000mm的排水管道,可有效解决管道腐蚀、渗漏、局部破损等问题,施工周期短(单段管道修复仅需1-2天),修复后管道使用寿命可延长30年以上,且无需大面积开挖,对周边环境影响极小。
2. 螺旋缠绕法
该工艺借助既有检查井或工作井,将带状型材输送至井下缠绕机,通过缠绕机在原有管道内移动同步缠绕型材,利用型材边缘接缝互锁机构形成连续内衬管,辅以注浆加固,完成管道修复。其适用于管径300-3000mm的排水管道,尤其适合管道内壁腐蚀、变形、渗漏等场景,已应用于哈尔滨何家沟流域雨污分流改造等工程。该工艺的优势是施工灵活,可在不停水状态下作业,对管道原有结构破坏小,且型材可根据管道缺陷灵活调整,修复后管道抗渗性、抗压性较强。
3. 原位热塑成型法(FIPP)
该工艺主要适用于供水管道更新,尤其适合高压力下的供水管道修复,已应用于南非DN500供水管道修复等项目。其核心流程是将热塑性管材通过牵引设备拉入原管道,利用高温高压使管材膨胀并与原管道紧密贴合,冷却后形成新的管道内衬,实现供水管道的防渗、防腐修复。该工艺修复后的管道内壁光滑,可提升供水效率,降低管网漏损率,且施工过程环保、无废弃物产生,适配多种材质的原有管道。
4. 喷筑法
该工艺主要用于检查井修复,通过离心力或压缩空气将以水泥为主要胶凝材料,含增强纤维、细骨料及其他增效添加剂的喷筑材料喷出,覆盖在排水检查井的待修复基面形成内衬,可有效解决检查井渗漏、腐蚀、破损等问题,已应用于南京鼓楼区许府巷污水检查井修复等工程。该工艺施工效率高,内衬强度高、抗渗性好,可延长检查井使用寿命,且施工过程无需大面积开挖,对周边环境干扰小。
5. 智能化辅助施工技术
随着科技发展,“人工智能+非开挖修复”已成为行业趋势,施工中引入管道CCTV检测机器人、管道清理机器人,大幅提升了管道检测、清理及施工环节的作业效率;井下作业智慧安全帽、网络监控智能设备等,为施工人员的生命安全提供了坚实保障,推动市政管道更新施工向智能化、安全化转型。
二、市政管道更新行业发展前景
当前,我国城市发展已从“增量扩张”全面转向“存量更新”,市政管道更新作为城市基础设施升级的核心内容,叠加政策驱动、市场需求、技术创新等多重利好,行业迎来黄金发展期,未来发展前景广阔,具体可从以下四大维度分析:
(一)政策红利持续释放,市场需求刚性增长
市政管道更新已被纳入国家重点民生工程,政策支持力度持续加大。住房和城乡建设部联合多部委明确部署老旧管网改造工作,划定硬指标:到2026年底,力争完成城市老旧管网改造比例达到30%以上,中央财政安排1200亿元专项补贴资金,采用“直达快享”机制精准投放至项目一线。此前国务院印发的《城市燃气管道等老化更新改造实施方案(2022—2025年)》也明确,2025年底前基本完成城市燃气、供水、排水、供热等管道老化更新改造任务,明确了更新改造的对象范围与标准。
从市场需求来看,我国累计铺设的市政管道里程已突破百万公里,其中超过20年运行年限的燃气管道占比超40%,供水管网漏损率部分城市超过15%,排水管网雨污混接率居高不下,老旧管道的安全隐患与功能缺陷日益突出,更新需求集中爆发。据行业测算,2024至2026年,仅老旧管网改造直接带动的市政建设市场规模就将突破5000亿元,若叠加管网配套设施、智慧运维等相关领域,市场规模有望突破万亿,形成刚性且持续的市场需求。
(二)技术迭代加速,非开挖技术成为主流方向
随着城市精细化管理要求的提高,传统开挖式施工因弊端突出,逐渐被政策限制,非开挖技术凭借高效、环保、低扰动的优势,成为市政管道更新的主流方向。目前,紫外光固化法、螺旋缠绕法等非开挖工艺已实现规模化应用,技术成熟度不断提升,同时“人工智能+非开挖修复”的融合的,推动施工过程向智能化、精准化转型,管道检测机器人、智慧安全帽等设备的应用,进一步提升了施工效率与安全性。
未来,非开挖技术将向“高效化、低成本、广适配”方向迭代,一方面将研发适配更小管径、更复杂地质条件的修复技术,扩大应用场景;另一方面将推动技术国产化,降低设备与材料成本,提升行业整体技术水平。同时,管道更新与智慧运维的结合将成为趋势,通过加装管网监测传感器、搭建GIS地理信息系统,实现地下管网的实时监测、智能预警、精准运维,推动行业从“单一施工”向“技术+运维”的综合服务转型。
(三)资金投入多元化,项目落地效率提升
资金保障是市政管道更新项目推进的核心关键,目前我国已形成“中央补贴+地方配套+社会资本”的多元化资金投入格局。中央1200亿元专项补贴直达项目一线,减少地方中转环节,确保资金快速到位、专款专用;地方政府按比例配套财政资金,同时鼓励发行专项债券、引入社会资本参与改造,破解了以往老旧管网改造“钱难用、用得慢”的堵点。
此外,政策明确要求将市政管道更新与城镇老旧小区改造、汛期防洪排涝等工作衔接,推动分片区统筹改造、同步施工,避免改造工程碎片化、重复开挖,提升项目落地效率。资金投入的多元化与项目推进的协同化,将进一步释放市场活力,推动行业持续健康发展。
(四)市场空间持续拓展,行业集中度逐步提升
市政管道更新的市场空间正从核心城市向三四线城市、县城延伸,从城市主干道向老旧小区、城中村、城乡结合部拓展。随着政策的全面推进,三四线城市及县城的老旧管道更新需求将逐步释放,成为行业新的增长极;同时,燃气管道、供排水管道、供热管道的更新改造同步推进,其中燃气管道作为安全红线,占改造资金的35%以上,成为重点发力领域。
从行业竞争来看,目前行业内企业数量较多,但多数企业规模较小、技术水平较低,随着政策对施工质量、技术标准的要求不断提高,具备核心技术(尤其是非开挖技术)、合规能力强、综合服务水平高的企业将脱颖而出,行业集中度逐步提升。同时,非开挖技术及相关设备产品已成功进入加拿大、澳大利亚、中亚、中东等多个国家和地区,海外市场的拓展将为行业企业提供更广阔的发展空间。
三、行业发展面临的挑战与应对建议
尽管市政管道更新行业前景广阔,但当前发展仍面临一些挑战:一是部分老旧管道权属复杂,协调难度大,影响项目推进效率;二是非开挖技术设备与材料部分依赖进口,成本较高;三是行业技术人才短缺,尤其是兼具技术与管理能力的复合型人才匮乏;四是项目审计严格,资金使用规范性与施工质量要求不断提高。
针对以上挑战,建议从三方面应对:一是加强政府统筹协调,明确管道权属,搭建沟通议事平台,协调各方力量推进项目实施;二是加大技术研发投入,推动非开挖技术设备与材料国产化,降低施工成本;三是加强人才培养,与高校、职业院校合作,培养专业技术人才,同时加强行业培训,提升现有从业人员的技术水平与合规意识。
四、结语
市政管道更新是保障城市安全运行、补齐民生短板、推动城市高质量发展的重要举措,随着政策红利的持续释放、技术的不断迭代、市场需求的刚性增长,行业已进入黄金发展期。当前,非开挖技术逐步取代传统开挖技术,成为市政管道更新的主流工艺,智能化、综合化、国际化成为行业发展的核心趋势。未来,随着资金投入的持续加大、市场空间的不断拓展,市政管道更新行业将迎来更广阔的发展前景,同时也将推动城市基础设施体系不断完善,为居民提供更安全、更便捷、更舒适的生活环境。
市政管道更新施工工艺及行业前景


