水下管道施工

1、水下管道施工CONTENTS目錄1概述2水下溝槽開(kāi)挖3管道的水下鋪設(shè)4水下管道發(fā)展趨勢(shì)01Part1概述水下管道 水下管道是敷設(shè)在江、河、湖、海的水下用來(lái)輸送液體、氣體或松散固體的管道。水下管道不受水深、地形等條件限制，輸送效率高、耗能少。大多數(shù)埋于水下土層中，因而檢查和維修較困難。登陸部分常處于潮差段或波浪破碎區(qū)，易受風(fēng)浪、潮流、冰凌等影響，在規(guī)劃和設(shè)計(jì)時(shí)要考慮預(yù)防措施。 修建過(guò)河管、江心取水頭部與岸井連接管、污水向水系排放干管、長(zhǎng)距離河底或海底輸水管等，應(yīng)根據(jù)水下管道長(zhǎng)度、水系深度、水系流速、水底土質(zhì)、航運(yùn)要求、管道使用年限、潮汐和風(fēng)浪情況等因素，選擇合適的施工方法。一般水下管道的鋪設(shè)方法

2、有圍堰法和水下鋪管法。1圍堰法根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，在水系較淺，流速較小，航運(yùn)不頻繁、筑堰材料可以就地取材，筑堰對(duì)水系污染可控制在允許范圍以內(nèi)時(shí)，一般采用圍堰法。圍堰法就是在待穿越水下管道的兩側(cè)，堆筑臨時(shí)堤壩，阻擋水流并排除堤壩間的積水，然后開(kāi)挖溝槽，鋪設(shè)管道，回填土施工完畢后將圍拆除。圍堰法圖示特點(diǎn)：管道施工簡(jiǎn)單，需要設(shè)備少，但圍堰施工復(fù)雜，工期長(zhǎng)，一般須在斷航的條件下施工。圍堰拆除 圍堰是臨時(shí)建筑物，導(dǎo)流任務(wù)完成后，要按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行拆除，避免影響永久建筑物的施工及使用。 土石圍堰相對(duì)來(lái)說(shuō)斷面較大，拆除工作一般是在運(yùn)行期限最后一個(gè)汛期過(guò)后，隨上游水位的下降，逐層拆除圍堰的背水坡和水上部分。土石圍

3、堰的拆除常用挖掘機(jī)火爆坡開(kāi)挖等方法進(jìn)行。 鋼板樁格型圍堰的拆除，首先要用抓斗或吸石器將填料清除，然后用拔樁機(jī)起拔鋼板樁，混凝土圍堰一般只能用爆破法炸除，但要注意必須保證主體建筑物及其它設(shè)施不收影響抽水2水下鋪管法水底直接敷設(shè)的管道抗震性能要優(yōu)于水下溝槽埋設(shè)。水下管道一般有兩種鋪設(shè)方式：（1）鋪設(shè)在水底上；（2）埋設(shè)在水底下溝槽內(nèi)； 埋設(shè)在水底下溝槽內(nèi)時(shí)，溝槽內(nèi)管頂鋪設(shè)深度一般為管徑的3-4倍，以避免船只拋錨，河床沖刷等影響。海下管道的埋地鋪設(shè)，還應(yīng)防止風(fēng)暴時(shí)管道可能浮漂或下沉，為此，管道應(yīng)埋設(shè)在海床下足夠深度。此外，如果水道較深，水底之上鋪管不會(huì)影響航運(yùn)，水底平坦，沿管線沒(méi)有障礙物和懸空地，管

4、道不會(huì)因船只拋錨、流體動(dòng)力、土壤液化、床底土運(yùn)動(dòng)、河床沖刷或其他原因引起破壞，則可將管道直接鋪設(shè)在穩(wěn)定的河床或海床上。02Part2水下溝槽開(kāi)挖管道水下溝槽敷設(shè)一般有3種情況：（1）先挖槽后埋管；（2）挖槽和埋管同時(shí)進(jìn)行；（3）先放管后沉入土內(nèi)。這些方法的選擇取決于水底土質(zhì)、水系寬度和深度等因素。先挖槽后埋管的優(yōu)點(diǎn)是施工設(shè)備簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是管線定位不易準(zhǔn)確，槽底平整度差，溝槽準(zhǔn)直度低，而且易于回淤。因此，當(dāng)采用這種方法時(shí)，應(yīng)適當(dāng)選擇槽底寬度和開(kāi)挖深度。底寬一般為管外徑加0.8-1.0m。開(kāi)挖深度根據(jù)回淤情況而定，邊坡系數(shù)為1：2-1：4。粘土河床的回淤情況并不嚴(yán)重，沙土回淤迅速。常用的水下溝槽開(kāi)挖

5、方法和設(shè)備有爆破法、岸式索鏟、挖泥船、高壓泵船等。爆破法開(kāi)挖：適用于巖石河床；岸式索鏟：適用于狹窄水系。鏟斗用岸上卷?yè)P(yáng)機(jī)曳引。鏟斗順滑道往上拉，隨著挖深增加而往下放滑道。這種方法可以比較準(zhǔn)確地控制溝槽的平面位置和準(zhǔn)直度。挖泥船挖泥船和高壓泵船：水系寬闊一般用抓斗式或多斗式挖泥船開(kāi)挖水下溝槽的方法，土方卸在溝槽水流下游一側(cè)，或由駁船運(yùn)至遠(yuǎn)處；河床土質(zhì)松散，可用高壓泵船以高壓水流沖射水底土層進(jìn)行開(kāi)挖 。高壓泵船用船或其他浮動(dòng)設(shè)備開(kāi)挖時(shí)，挖泥船等應(yīng)臨時(shí)錨舶，以保證溝槽中心位置準(zhǔn)確。水下溝槽中心線用岸標(biāo)或浮標(biāo)顯示，并用經(jīng)緯儀或激光準(zhǔn)直儀測(cè)量。條件允許時(shí)，可在兩岸標(biāo)之間拉設(shè)管道中心線，以中心線為準(zhǔn)用標(biāo)尺

6、或錘球可測(cè)水下溝槽的位置和槽底高程。為了防止回淤影響，可以采用分段開(kāi)挖鋪管的施工方法，以縮短水下晾槽時(shí)間。03Part3管道的水下鋪設(shè)1浮漂拖航鋪管浮漂拖航鋪管的方法是先在岸邊把管子連接成一定長(zhǎng)度的管段，管段兩端堵板，浮漂拖航到鋪管位置，灌水入管，下沉到水底或溝槽內(nèi)，取下堵板，然后將各管段之間在水下接口。如果水系較淺，有縱深岸邊，岸邊與水面高差不大，可在過(guò)河管中心延長(zhǎng)線的岸邊原地面制備管段；或者岸邊與水面高差較大，就須開(kāi)挖岸邊，減少與水面高差，并在開(kāi)挖區(qū)內(nèi)降低地下水位后再制備管段。預(yù)制管段用船只或用設(shè)在對(duì)岸的曳引設(shè)備（卷?yè)P(yáng)機(jī)、拖拉機(jī)等）浮拖。但多數(shù)情況是岸邊預(yù)制的管段與水系平行，管段制備后裝上

7、浮筒推入水中，在水面上由船浮漂拖航。2水底拖曳鋪管當(dāng)長(zhǎng)度較大的管段采用浮航困難時(shí)，可在水底拖曳。拖運(yùn)時(shí)受風(fēng)浪、潮汐等影響較小，作業(yè)安全，不需牽制船，但拖運(yùn)馬力較大。適用與長(zhǎng)距離深水鋪管，如向海中鋪設(shè)排污干管。如管道分段預(yù)制，則應(yīng)在拖曳過(guò)程中將管道逐段接口，增長(zhǎng)拖曳長(zhǎng)度。管道一次拖曳長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)十米。3鋪管船鋪管將管子用運(yùn)管船運(yùn)至鋪管船上，在鋪管船上進(jìn)行管段接口后，沿鋪管船上的滑道、管托架等裝置，下入水底。這種方法適用于長(zhǎng)距離管段遠(yuǎn)離岸邊的鋪管工作。4沖沉土層鋪管水底鋪設(shè)的管段，如采用預(yù)先挖溝的方法，管線定位、溝槽準(zhǔn)直、溝底平整等質(zhì)量不易保證。為了避免預(yù)先挖溝引起的缺點(diǎn)，可采用沖沉法鋪管。沖沉法鋪

8、管是先把管子放在水底，然后用沖泥器把高壓水射向管底土層，使管底土液化，喪失承載能力，管道就埋入水底。液化土層的厚度一般為管徑的3-4倍。采用這種方法的前提條件是管底土層為可被液化的。5綜合作業(yè)船鋪管預(yù)挖水下溝槽鋪管的方法的缺點(diǎn)是溝槽可能發(fā)生回淤，棄土和回填土工作量大。為了克服這種缺點(diǎn)，可采用綜合作業(yè)船鋪管。溝槽由水泵噴射高壓水沖挖，挖出的土由砂泵抽升到后部回填溝槽，使溝槽晾槽時(shí)間減少至最短，而且取消了回填土的遠(yuǎn)距離搬運(yùn)。04Part4水下管道發(fā)展趨勢(shì)趨于標(biāo)準(zhǔn)管道的制作開(kāi)始趨于標(biāo)準(zhǔn)化；利用自動(dòng)電焊和自動(dòng)探傷攝影；耐久提高采用陰極防腐蝕技術(shù)以及應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)和遙測(cè)遙控裝置，使水下管道的安全性和耐久性大大提高水下管道發(fā)展趨勢(shì)跨越深海自50年代以來(lái)，水下管道敷設(shè)量不斷增長(zhǎng)，過(guò)去只能跨越江、河，現(xiàn)在已發(fā)展到跨越深海。程度提高在現(xiàn)階段，敷管船的自動(dòng)化程度不斷提高；鋼材及混凝土用料更進(jìn)一