水下泵管專項方案

1、中交第二航務工程局中交第二航務工程局二二0000八年八月八年八月上海松浦三橋新建工程上海松浦三橋新建工程水下泵管專項方案討論會目錄 一、總體思路二、工法原理三、工法特點四、工藝流程五、操作要點六、所需機具及材料一、總體思路一、總體思路水上砼運輸船的方式不可靠、不經(jīng)濟、不安全，水上砼運輸船的方式不可靠、不經(jīng)濟、不安全，本工程中主墩所處黃浦江水道通航船舶密度大，本工程中主墩所處黃浦江水道通航船舶密度大，為保證水中墩的砼連續(xù)、快速供應，同時確保施為保證水中墩的砼連續(xù)、快速供應，同時確保施工期間正常安全地通航工期間正常安全地通航, ,采用常規(guī)的方法通長搭設采用常規(guī)的方法通長搭設棧橋到中主墩占用航道或采

2、取浮筒浮運泵管不可棧橋到中主墩占用航道或采取浮筒浮運泵管不可行和通航安全不易保證，而設置水上砼拌和站或行和通航安全不易保證，而設置水上砼拌和站或因此采用水下泵管輸送混凝土較為切合現(xiàn)場實際因此采用水下泵管輸送混凝土較為切合現(xiàn)場實際情況。情況。 根據(jù)松浦三橋橋位處的水深斷面圖（見圖），根據(jù)松浦三橋橋位處的水深斷面圖（見圖），距防汛墻距防汛墻45504550米范圍內的水下地形為斜坡，米范圍內的水下地形為斜坡，水深從水深從0 0到到1313米左右，從這以后水下地形較為米左右，從這以后水下地形較為平坦，適合水下泵管鋪設，因此距防汛墻平坦，適合水下泵管鋪設，因此距防汛墻4545米內搭設棧橋，余下的采用水下

3、泵管。水下米內搭設棧橋，余下的采用水下泵管。水下泵管總長約泵管總長約80 m80 m，兩端豎向管高約，兩端豎向管高約20 m20 m，成，成U U型，要求細長管道一次性快速、安全地起吊型，要求細長管道一次性快速、安全地起吊下沉到江底，并固定牢靠。下沉到江底，并固定牢靠。橋位處水深斷面圖橋位處水深斷面圖(該水深圖需復核該水深圖需復核) 管道采用無縫鋼管進行加工制作，用抱箍將多路管道采用無縫鋼管進行加工制作，用抱箍將多路泵管固定成一個整體，利用多臺起重設備緩慢、泵管固定成一個整體，利用多臺起重設備緩慢、同步地將水平段管道整體移入水中，并利用泵管同步地將水平段管道整體移入水中，并利用泵管本身和泵管上

4、設置的浮桶浮于水面，經(jīng)牽引至指本身和泵管上設置的浮桶浮于水面，經(jīng)牽引至指定位置后，與兩端的豎向管道進行可靠的快速對定位置后，與兩端的豎向管道進行可靠的快速對接，并進行密封處理，然后解除浮筒，利用泵管接，并進行密封處理，然后解除浮筒，利用泵管自重和起重設備使水平管道和兩端的豎向管道緩自重和起重設備使水平管道和兩端的豎向管道緩慢同步地沉入江底，并及時固定牢固慢同步地沉入江底，并及時固定牢固。砼輸送時，將砼由一端伸出水面的豎向管道按常砼輸送時，將砼由一端伸出水面的豎向管道按常規(guī)路上方式泵入，經(jīng)江底的水平管道，至另一端規(guī)路上方式泵入，經(jīng)江底的水平管道，至另一端伸出水面的豎向管道輸送出水面，并輸入指定部

5、伸出水面的豎向管道輸送出水面，并輸入指定部位。位。利用位于水下的管道進行輸送砼，有效的避免利用位于水下的管道進行輸送砼，有效的避免了與水上航行船舶的沖突，使得在整個施工期了與水上航行船舶的沖突，使得在整個施工期間對船舶的正常安全通航影響極小。間對船舶的正常安全通航影響極小。管道采用無縫鋼管，接頭采用對接焊和加套管管道采用無縫鋼管，接頭采用對接焊和加套管焊的雙保險方案，有效的保證了整個管道的水焊的雙保險方案，有效的保證了整個管道的水密性。密性。采用一次性布設多路管道，既增加了砼在輸送采用一次性布設多路管道，既增加了砼在輸送過程中的安全系數(shù)，也提高了水下泵管在安裝過程中的安全系數(shù)，也提高了水下泵管

6、在安裝過程的整體剛度，保證了安裝的穩(wěn)定性和成功過程的整體剛度，保證了安裝的穩(wěn)定性和成功率。率。4 4 豎向段與水平段接頭采用高壓管卡連接并豎向段與水平段接頭采用高壓管卡連接并密封處理，有效的縮短了現(xiàn)場安裝的時間，密封處理，有效的縮短了現(xiàn)場安裝的時間，減小了對正常通航的影響，并保證了接頭的減小了對正常通航的影響，并保證了接頭的水密性。水密性。工藝流程工藝流程施工工藝流程施工工藝流程: :施工準備施工準備泵管加工及水密試驗泵管加工及水密試驗泵管泵管固定及試拼固定及試拼泵管安裝泵管安裝砼輸送施工砼輸送施工5 5 操作要點操作要點 1)1)泵管加工及水密試驗泵管加工及水密試驗整個泵管分三部分進行加工，

7、水平段（包括整個泵管分三部分進行加工，水平段（包括兩端的彎頭）和兩端的豎向段。兩端的彎頭）和兩端的豎向段。泵管采用無縫鋼管加工制作，泵管對接接頭泵管采用無縫鋼管加工制作，泵管對接接頭采用打坡口對焊，再加套管焊接，以保證采用打坡口對焊，再加套管焊接，以保證整個泵管的密閉性，并進行泵管水密性試整個泵管的密閉性，并進行泵管水密性試驗。管道接頭示意圖參見圖。加工場地暫驗。管道接頭示意圖參見圖。加工場地暫考慮在防汛墻側通道上加工。考慮在防汛墻側通道上加工。接頭套管對接接頭坡口環(huán)焊套管環(huán)焊無縫鋼管水密試驗水密試驗2)2)泵管固定泵管固定 為了保證砼在輸送過程中的安全系數(shù)，需為了保證砼在輸送過程中的安全系數(shù)

8、，需一次性鋪設多路管道，為了增加多路管道一次性鋪設多路管道，為了增加多路管道的整體穩(wěn)定性和安裝過程中的整體橫向剛的整體穩(wěn)定性和安裝過程中的整體橫向剛度，在每個接頭附近設置一道剛性抱箍，度，在每個接頭附近設置一道剛性抱箍，并且抱箍間距不大于并且抱箍間距不大于12m12m。兩端豎向管道除。兩端豎向管道除按要求設置抱箍外，還將豎向管道固定在按要求設置抱箍外，還將豎向管道固定在鋼桁架上，鋼桁架采用鋼桁架上，鋼桁架采用1212和和1010槽鋼制成槽鋼制成, ,以以保證豎向管道在吊裝的過程中不發(fā)生破壞保證豎向管道在吊裝的過程中不發(fā)生破壞 在泵管入水前在泵管入水前, ,水平泵管及豎直泵管必須水平泵管及豎直泵

9、管必須進行試拼進行試拼抱箍示意圖抱箍示意圖 :-插腳橡膠墊泵管壓蓋泵管插腳型鋼骨架泵管卡槽壓蓋橡膠墊壓蓋焊縫-鋼桁架示意圖鋼桁架示意圖2002002002002002002002001002520020012.6槽鋼12.6槽鋼10槽鋼10槽鋼=8mm節(jié)點板12.6槽鋼12.6槽鋼10槽鋼4)4)泵管安裝泵管安裝泵管安裝是整個水下泵管輸送砼中的關鍵和難點泵管安裝是整個水下泵管輸送砼中的關鍵和難點需仔細考慮的幾個問題需仔細考慮的幾個問題: :1 1鋼桁架及水平泵管固定鋼桁架及水平泵管固定( (浮筒浮筒) )后如何整體吊放入后如何整體吊放入水水?(?(重量在重量在2020噸左右噸左右, ,總長在總

10、長在8080米米) )2 2水平泵管如何由順江牽引至橫江狀態(tài)水平泵管如何由順江牽引至橫江狀態(tài), ,且如何保且如何保證在水流作用下不發(fā)生漂移證在水流作用下不發(fā)生漂移? ?3 3水下泵管在下放時需采用兩臺浮吊水下泵管在下放時需采用兩臺浮吊, ,而浮吊在拋而浮吊在拋錨定位時錨位與泵管下放位置沖突錨定位時錨位與泵管下放位置沖突, ,如何解決如何解決? ?4 4水平泵管如何運輸水平泵管如何運輸? ?如何翻身如何翻身? ?5 5 如何保證泵管水平下放如何保證泵管水平下放? ?6 6 泵管下放到位后泵管下放到位后, ,需潛水員下水探摸泵管需潛水員下水探摸泵管著床情況著床情況7 7 豎直泵管如何與定位樁固定豎

11、直泵管如何與定位樁固定? ?泵管安放工藝流程泵管安放工藝流程: :泵管加工泵管間固定和吊環(huán)、浮桶的設置水密承壓試驗泵管入水豎向桁架立設浮桶、卷揚機、纜繩等的安裝卷揚機牽引就位后吊裝豎向泵管并與豎向桁架聯(lián)接留繩控制泵管位置固定水下泵管和豎向泵管解除浮桶泵管下沉下沉至江底后，向泵管內注水浮吊控制泵管下沉速度泵管浮運泵管浮運 泵管固定完成后，按照方案計算的位置，在抱箍上焊接各泵管固定完成后，按照方案計算的位置，在抱箍上焊接各吊點的吊耳、留繩的拉環(huán)，并在水平泵管上綁扎浮桶。吊點的吊耳、留繩的拉環(huán)，并在水平泵管上綁扎浮桶。水平段泵管采用多臺起重設備，按照事先計算的各吊點的水平段泵管采用多臺起重設備，按照

12、事先計算的各吊點的位置，進行多吊點同步緩慢起吊，整體吊入水中。利用位置，進行多吊點同步緩慢起吊，整體吊入水中。利用浮桶和泵管自身的浮力浮于水面上。浮桶和泵管自身的浮力浮于水面上。用牽引船和兩端既定位置處的牽引繩扣住泵管的兩端，牽用牽引船和兩端既定位置處的牽引繩扣住泵管的兩端，牽引泵管至指定位置，同時為防止泵管受水流作用而產(chǎn)生引泵管至指定位置，同時為防止泵管受水流作用而產(chǎn)生橫移，在泵管兩側均設置纜繩，以避免泵管中部產(chǎn)生橫橫移，在泵管兩側均設置纜繩，以避免泵管中部產(chǎn)生橫移，導致泵管受力過大，產(chǎn)生破壞。為保證泵管的受力移，導致泵管受力過大，產(chǎn)生破壞。為保證泵管的受力平衡，相對應兩側纜繩位置，設置在固

13、定泵管的同一抱平衡，相對應兩側纜繩位置，設置在固定泵管的同一抱箍上。箍上。 泵管牽引過程中，水中浮吊隨泵管的移動而移動，以防出泵管牽引過程中，水中浮吊隨泵管的移動而移動，以防出現(xiàn)特殊情況。水平泵管進入定位樁位置后，與定位樁現(xiàn)特殊情況。水平泵管進入定位樁位置后，與定位樁進行臨時的固定，在泵管兩端分別用起重設備吊裝豎進行臨時的固定，在泵管兩端分別用起重設備吊裝豎向泵管，以定位樁為導向架，緩慢下放至接頭處，與向泵管，以定位樁為導向架，緩慢下放至接頭處，與水平泵管進行對接。為加快現(xiàn)場對接速度，保證此接水平泵管進行對接。為加快現(xiàn)場對接速度，保證此接頭質量，接頭對接采用水下高壓管卡，并進行快速高頭質量，接

14、頭對接采用水下高壓管卡，并進行快速高強密封處理。強密封處理。對接完畢后，由中間向兩端對稱解除綁扎在泵管上的浮桶。對接完畢后，由中間向兩端對稱解除綁扎在泵管上的浮桶。讓水平泵管利用自重下沉，同時泵管兩端的豎向泵管讓水平泵管利用自重下沉，同時泵管兩端的豎向泵管采用起重設備逐漸同步下沉。為保證兩端豎向泵管與采用起重設備逐漸同步下沉。為保證兩端豎向泵管與水平泵管下沉速度的一致性，利用水中浮吊在水平泵水平泵管下沉速度的一致性，利用水中浮吊在水平泵管上設置數(shù)個吊點，以控制水平泵管下沉速度，并與管上設置數(shù)個吊點，以控制水平泵管下沉速度，并與兩端的豎向泵管下沉速度保持協(xié)調。兩端的豎向泵管下沉速度保持協(xié)調。泵管

15、下沉至河床上后，對所有泵管同時進行注水，泵管下沉至河床上后，對所有泵管同時進行注水，使型鋼插腳較深的插入河床內，以穩(wěn)固泵管。使型鋼插腳較深的插入河床內，以穩(wěn)固泵管。注水完成后，將豎向泵管、豎向桁架和定位樁注水完成后，將豎向泵管、豎向桁架和定位樁間進行固定。間進行固定。泵管使用過程中的維護需安排專人負責。制定砼泵管使用過程中的維護需安排專人負責。制定砼技術性能指標，避免出現(xiàn)因為砼本身質量原因技術性能指標，避免出現(xiàn)因為砼本身質量原因而產(chǎn)生堵管現(xiàn)象。而產(chǎn)生堵管現(xiàn)象。水下泵管在每次使用前均先用砂漿進行潤滑，再水下泵管在每次使用前均先用砂漿進行潤滑，再進行砼輸送。每次使用結束后，先采用棉花胎進行砼輸送。每次使用結束后，先采用棉花胎和柱狀清洗球清洗泵管，然后再用壓縮空氣進和柱狀清洗球清洗泵管，然后再用壓縮空氣進行清孔，重復多次，使整個泵管內的水全部清行清孔，重復多次，使整個泵管內的水全部清除。除。6 6 所需機具材料表所需機具材料表序號材料（設備）名稱規(guī)格 （型號）單位所需數(shù)量用途1無縫鋼管159*6mmm720泵管加工2無縫鋼管175*5mmm100泵管加工3高壓管卡160m