【全國】給排水管道的水下施工（共32）

第五章章給給排水水管道道的水水下施施工主要內(nèi)內(nèi)容水下溝溝槽開開挖水下管管道敷敷設(shè)水下管管道接接口學(xué)習(xí)目目標(biāo)了解給給水排排水管管道穿穿越河河流的的方法法及其其各自自的特特點(diǎn)和和適用用情況況，掌掌握施施工方方法的的選擇擇掌握水水下挖挖槽鋪鋪管法法的施施工要要點(diǎn)；；了解水水下管管道的的接口口形式式了解水水下管管線的的鋪設(shè)設(shè)方法法及其其特點(diǎn)點(diǎn)，了了解浮浮漂拖拖航鋪鋪管法法和底底拖法法的施施工程程序概述述給水排排水管管道通通過江江河的的方式式：架空跨跨越（（沿橋橋架架設(shè)設(shè)、管橋橋跨跨越越）水下下穿穿越越（（溝溝埋埋敷敷設(shè)設(shè)、、裸管管敷敷設(shè)設(shè)、定向向鉆鉆孔孔法法、、隧隧道道穿穿越越法法）沿橋橋架架設(shè)設(shè)橋梁梁架架設(shè)設(shè)過過河河是是最最常常見見和和最最簡簡單單的的跨跨越越河河流流的的方方法法，，投資資省省、、施施工工方方便便，，進(jìn)進(jìn)度度快快。敷設(shè)設(shè)位位置置：：應(yīng)與與橋橋梁梁管管理理部部門門及及設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)單單位位研研究究決決定定，，一一般般安安裝裝在在橋橋梁梁專專門門為為管管道道預(yù)留留的的管管位位、、擱擱置置在在橋橋墩墩上上、、或或從從人人行行道道敷敷設(shè)設(shè)通通過過適用用：：有橋橋梁梁可可利利用用，，且且管管徑徑較較小小管橋橋跨跨越越管道道從從江江河河水水面面以以上上架設(shè)設(shè)管管架架、或或?qū)⒐芄艿赖李A(yù)制制成成拱拱形形管管，，然然后后整整體體安安裝裝。（（為為減減少少管管道道扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)應(yīng)應(yīng)力力，，拱拱管管兩兩側(cè)側(cè)應(yīng)應(yīng)砌砌筑筑牢牢固固的的混混凝凝土土基基礎(chǔ)礎(chǔ)并并加加抱抱箍箍固固定定））施工工難難度度大大，，投投資資大大、、維維修修管管理理難難度度大大，，較較少少采采用用。定向向鉆鉆孔孔法法、、隧隧道道穿穿越越法法定向向鉆鉆孔孔法法：：利利用用鉆鉆頭頭在在江江河河床床底底下下鉆鉆鑿鑿出出敷敷設(shè)設(shè)管管道道的的孔孔洞洞而而安安設(shè)設(shè)管管道道的的施施工工方方法法。。隧道道穿穿越越法法：：在在江江河河床床底底下下開開挖挖隧隧道道，，管管道道在在隧隧道道中中明明管管敷敷設(shè)設(shè)穿穿越越江江河河的的施施工工方方法法。。定向向鉆鉆孔孔法法、、隧隧道道穿穿越越法法實(shí)實(shí)質(zhì)質(zhì)上上是是不開開槽槽施施工工在在江江河河水水面面下下的的應(yīng)應(yīng)用用。適用用：：大大型型河河流流,沒有有條條件件封封航航的的中中型型河河流流,可考考慮慮采采用用。。一般般給給排排水水管管道道可可采采用用頂頂管管法法。。大大型型基基本本建建設(shè)設(shè)項(xiàng)項(xiàng)目目，，如如多多條條不不同同類類型型管管道道穿穿越越河河流流（（燃燃?xì)鈿夤芄艿赖?、、電電力力管管道道））、、或或者者建建設(shè)設(shè)河河底底隧隧道道，，可可以以采采用用盾盾構(gòu)構(gòu)法法。。裸管管敷敷設(shè)設(shè)將管道道直直接接鋪鋪設(shè)設(shè)于于穩(wěn)穩(wěn)定定的的河河床床上上，管頂頂不不覆覆蓋蓋的施施工工方方法法。。特點(diǎn)點(diǎn)：：不不需需挖挖溝溝設(shè)設(shè)備備，，施工工速速度度快快，缺點(diǎn)點(diǎn)是是管管道道直直接接受受水水力力沖沖刷刷，常常因因河河床床沖沖刷刷變變化化后后而而引引起起管管線線斷斷裂裂；；在在淺淺灘灘處處石石籠籠穩(wěn)穩(wěn)管管影響通航；常年水流中中泥砂磨蝕也可可能造成管線線斷裂。適用：裸露敷敷設(shè)運(yùn)用于基基巖河床和穩(wěn)穩(wěn)定的卵石河河床、只適用用于水流很慢、河河床穩(wěn)定、不不通航的中、、小河流上的的小口徑管線線或臨時(shí)管線線。為防止水下穿穿越管道產(chǎn)生生浮管現(xiàn)象，，必須采用穩(wěn)管措施。主要方法有有：平衡重塊、復(fù)壁管（復(fù)壁環(huán)形空空間灌注水泥泥砂漿）或石籠壓重（細(xì)鋼筋編織織成籠，內(nèi)裝裝石塊，壓在在管道上）等等，將管線穩(wěn)穩(wěn)定敷設(shè)在河河床上。采取何種穩(wěn)管管措施應(yīng)按河河流河床地質(zhì)質(zhì)構(gòu)成、管徑徑、施工力量量等選擇，并并經(jīng)計(jì)算確定定。第一節(jié)水水下溝埋敷設(shè)設(shè)溝埋敷設(shè)是將管道埋置于于河床穩(wěn)定層層內(nèi)，管頂加加以覆蓋的施施工方法。具體施工方法法圍堰法：水位較低，流流速較慢，土土質(zhì)較好，允允許封航的中中小型河流水下挖槽鋪管管法：水位較高。流流速較快，沒沒有條件封航航的中小型河河流、大型河河流一、圍堰法圍堰法就是在在待穿越水下下管道的兩側(cè)側(cè)，堆筑臨時(shí)時(shí)堤壩，阻擋擋水流并排除除堤壩間的積積水，然后開開挖溝槽，敷敷設(shè)管道，回回填土施工完完畢后將圍拆拆除。特點(diǎn)：管道施工簡單單，需要設(shè)備備少，但圍堰堰施工復(fù)雜，，工期長，一一般須在斷航航的條件下施施工。一次圍堰法和交替圍堰法圍堰筑成后，，采用“給水水排水管道的的開槽施工””方法進(jìn)行施施工一次圍堰法在待穿越水下下管道兩側(cè)構(gòu)筑筑臨時(shí)圍堰，在河岸開挖臨時(shí)引水水渠或在圍堰堰間用管子組組成渡槽，使河水通過過引水渠或管管子流向下游游。根據(jù)河水流量量決定引水渠渠斷面尺寸或或作為渡槽的的鋼管管徑與與根數(shù)；應(yīng)保保證河水順利利通過,不應(yīng)使上游水水位上升而淹淹沒圍堰；鋼鋼管與圍堰之之間應(yīng)填好，，防止漏水而而增加排水量量。交替圍堰法如圖所示，先先將河流的一部分分用圍堰圍住住，用水泵排除圍堰內(nèi)的的河水，然后挖溝，敷設(shè)管管道，再將河河中的管口用用堵板焊住，以防泥水進(jìn)進(jìn)入管內(nèi)。安裝完后拆除除圍堰。用用相同的方法法將剩下的一一半作圍堰，，挖管溝，將已施工管道道堵板割去與與后安裝的管管道連接起來來，以后回填填管溝，拆除除圍堰。為了減少河水水沖刷，圍堰堰迎流水方向向的堰體應(yīng)平平緩；圍堰高高度應(yīng)保證在在施工期間河河水的最高水水位不至淹沒沒堰頂；二次次圍堰在管道接口處處應(yīng)有重疊1-圍堰2-先埋管段3-后埋管段二、水下挖槽鋪管管法就是采用水下挖溝設(shè)備備和機(jī)具，在水下河床床上挖出一條水下下管溝，將管管線埋設(shè)在管管溝內(nèi)。1.先挖后埋法先進(jìn)行水下溝溝槽開挖，然然后下管入溝溝，將管道兩兩測(cè)有孔洞的的部位用砂石石回填，管道道上覆土的施施工方法。先挖槽后埋管管的主要缺點(diǎn)是易于回回淤。為了防止回淤淤影響，可以以采用分段開開挖鋪管的施施工方法，以以縮短水下晾晾槽時(shí)間。施工要點(diǎn)⑴做好施工準(zhǔn)準(zhǔn)備工作：水下管道敷設(shè)設(shè)施工技術(shù)復(fù)復(fù)雜易造成質(zhì)質(zhì)量隱患，因因此必須作好好施工準(zhǔn)備工工作：水文地質(zhì)資料料測(cè)量穿越河流流的水位，了了解歷史最高高水位測(cè)定穿越河流流的流速（不不大于管內(nèi)流流速）⑵確定穿越施施工地點(diǎn)河流平直、水水流平緩、河河底平坦、河河床穩(wěn)定、地地質(zhì)構(gòu)造單一一、兩岸有較較寬闊的漫灘灘和具備操作作場(chǎng)地的河段段。從河灘寬度最最小的地方穿穿過。下列地帶不宜宜作穿越地點(diǎn)點(diǎn)：橋梁上游300m或下游100m的地區(qū)；船只只可能停泊下下錨處；沿岸岸建筑物和地地下管線密集集；無施工場(chǎng)場(chǎng)地的河段。在埋設(shè)管道位位置的河流兩岸上、、下游應(yīng)設(shè)置置標(biāo)志⑶施工時(shí)間的的確定應(yīng)根據(jù)氣象、、水文與航運(yùn)運(yùn)資料，選擇擇施工時(shí)間：：雨水少、河流枯水期、、航運(yùn)淡季；這樣．可減少少人力、物力力，增加工程程可靠性⑷埋設(shè)深度和和覆土厚度、、槽底寬度埋設(shè)深度應(yīng)根根據(jù)水流沖刷刷條件、河道道疏浚、投錨錨深度要求和和管道的穩(wěn)管管要求而定。。一般河流不不小于0.5米，通航的河河流不小于1.0米。覆土厚度為管管徑的3-4倍底寬一般為管管外徑加0.8—1.0m，邊坡系數(shù)為為1:2—1:4。⑸溝槽開挖常用的水下溝溝槽開挖方法法：爆破法、、岸式索鏟、、挖泥船和高高壓泵船等。。爆破法開挖：：適用于巖石河河床；優(yōu)點(diǎn)是省時(shí)、、省力、省設(shè)設(shè)備、省投資資；缺點(diǎn)也很很明顯，管線線定位、溝槽槽準(zhǔn)直、溝底底平整等質(zhì)量量不易保證，，另外爆炸對(duì)對(duì)兩岸堤防和和構(gòu)筑物有不不良影響；岸式索鏟：適用于狹窄水水系，土質(zhì)較較軟的非巖石石河床。鏟斗用岸上卷卷揚(yáng)機(jī)曳引，，順滑道往上上拉，運(yùn)動(dòng)過過程中將河底底泥土鏟出，，挖深不斷增增。這種方法法可以比較準(zhǔn)準(zhǔn)確地控制溝溝槽的平面位位置和準(zhǔn)直度度。挖泥船：水系寬闊一般用抓斗式式或多斗式挖挖泥船開挖水水下溝槽的方方法，土方卸卸在溝槽水流流下游一側(cè)，，或由駁船運(yùn)運(yùn)至遠(yuǎn)處；高壓泵船：河床土質(zhì)松散散，可用高壓泵泵船以高壓水水流沖射水底底土層進(jìn)行開開挖。同時(shí)時(shí)將泥漿吸出出水面處理；；用的船只多，，挖出的泥砂砂或泥漿也需需運(yùn)輸和妥善善處理，施工工成本高，不不適用于回淤淤很快的河流流⑹溝槽開挖的的測(cè)量和控制制水下溝槽中心心線用岸標(biāo)或或浮標(biāo)顯示，，并用經(jīng)緯儀儀或激光準(zhǔn)直直儀測(cè)量。條件允許時(shí)，，可在兩岸標(biāo)標(biāo)之間拉設(shè)管管道中心線，，以中心線為為準(zhǔn)用標(biāo)尺或或錘球可測(cè)水水下溝槽的位位置和槽底高高程。用船或其他浮浮動(dòng)設(shè)備開挖挖時(shí)，挖泥船船等應(yīng)臨時(shí)錨錨舶，以保證證溝槽中心位位置準(zhǔn)確。⑺下管（水下下管道敷設(shè)））⑻接口及回填填2.挖槽與鋪管同同時(shí)進(jìn)行法預(yù)挖水下溝槽槽鋪管的方法法的缺點(diǎn)是溝溝槽可能發(fā)生生回淤，棄土土和回填土工工作量大。為為了克服這種種缺點(diǎn)，可采采用綜合作業(yè)業(yè)船鋪管。逐段敷設(shè)，邊邊挖邊鋪。溝槽由水泵噴噴射高壓水沖沖挖，挖出的的土由砂泵抽抽升到后部回回填溝槽，使使溝槽晾槽時(shí)時(shí)間減少至最最短，而且取取消了回填土土的遠(yuǎn)距離搬搬運(yùn)。（犁溝溝機(jī)、挖泥船船）3.先鋪管后挖溝溝法（沖沉法法鋪管）沖沉法鋪管是是先把管子放在在水底，然后用沖泥器器把高壓水射射向管底土層層，使管底土土液化，喪失失承載能力，，管道就埋入入水底。液化土層的的厚度一般為為管徑的3—4倍。采用這種種方法的前提提條件是管底底土層為可被被液化的。管道是在自身身重力下沉入入河底，因此可以加以配重重，如混凝土塊塊，石籠等等等；氣舉法：用船船上的氣舉泵泵把管道兩測(cè)測(cè)的泥沙吸出出排走，使管管道逐漸下沉沉到達(dá)設(shè)計(jì)埋埋設(shè)位置。優(yōu)點(diǎn)：克服了了回淤的缺點(diǎn)點(diǎn)，工期短、、投資省缺點(diǎn)：不適用用于黏土或較較硬的河床第二節(jié)水下下管道的接口口水下管道的連連接：岸上連連接、水上鋪鋪管船連接、、水下連接一、鋼管接口口和管道基礎(chǔ)礎(chǔ)焊接鋼管成型型作業(yè)：焊接接、防腐層、、分段試壓1.成型方式：整整體式成型、、分段成型整體式成型：：一次焊接成成所需要的尺尺寸，經(jīng)過防防腐處理和壓壓力試驗(yàn)后，，運(yùn)至鋪設(shè)管管溝位置上；；適用于管道不不太長、管徑徑不大分段成型：在在岸上先焊接接成一定長度度管段、制作作防腐層、試試壓后，分別別運(yùn)至鋪設(shè)管管溝位置上，，在河面上連接成成整體；或?qū)⒁欢ㄩL長度管段沉入入水中就位后后，由潛水員員在水下連接；或在鋪管船上進(jìn)行行焊接，焊接好一段段就敷設(shè)一段段（邊連接邊邊附設(shè)）適用于管道長長、管徑大要求：盡量減減少水下接頭頭的數(shù)量2.接口形式：剛剛性接口和柔柔性接口⑴剛性接口：焊焊接、法蘭連連接、卡箍連連接⑵柔性接口：：橡膠圈人人字法蘭接口口、伸縮法蘭蘭接口、球形形接口（課本本P152）法蘭連接：岸岸邊成型的較較長管段之間間的連接操作：幾只吊裝船用用鋼絲繩將待待連接管道吊吊離水面0.8——1.0米，由小船載載人到連接處處，拆除管端端堵板，協(xié)調(diào)調(diào)各船使管端端法蘭盤逐漸漸靠攏，直到到接頭連接緊緊密。然后調(diào)調(diào)整其中一個(gè)個(gè)活動(dòng)法蘭，，對(duì)齊螺栓孔孔上穿如螺栓栓，緊固。卡箍接頭：制制作簡單、安安裝方便、成成本低圓形或半圓形形有一定寬度度鋼制條帶，，中間有一到到二處接頭，，采用螺栓連連接，卡箍內(nèi)內(nèi)墊橡膠圈，，管道上擋環(huán)環(huán)限制卡箍沿沿管道移動(dòng)3.管道基礎(chǔ)河床下部為黏黏土或砂石層層，土質(zhì)堅(jiān)硬硬，管道可直直接鋪設(shè)在該該土層管溝里里；河床下部土質(zhì)質(zhì)軟弱，管道道要用樁基支支撐；預(yù)制混混凝土塊，或或用砂礫石，，裝混凝土的的麻袋二、鑄鐵管道道接口水面上連接：：承插剛性連連接（一般用青鉛接接口，具有一一定柔性且容容易修補(bǔ)）或法蘭剛性性連接（連接處通過兩兩塊法蘭，用用螺栓將管道道連成整體））水下接口：機(jī)機(jī)械柔性接口口（壓蘭壓緊緊橡膠圈）第三節(jié)水下下管道敷設(shè)水下管線的鋪鋪設(shè)方法：拖拖管法，鋪管管船法其中鋪管船法法是將管子運(yùn)運(yùn)至鋪管船上上，在鋪管船船上進(jìn)行管段段接口后，沿沿鋪管船上的的滑道、管托托架等裝置，，下入水底。。這種方法多多用于外?；蚧驈V闊水域的的作業(yè)，適用于長距離離管段遠(yuǎn)離岸岸邊的鋪管工工作。拖管法就是在在陸地上將管管子連接，發(fā)發(fā)送下水，拖拖運(yùn)至預(yù)定位位置就位。較較長的管線需需要分段拖運(yùn)運(yùn)，海上連接接管段間水平平口。較適用于離岸岸近、狹窄水水域的鋪管工工作。拖管法主要包包括浮漂拖航航鋪管法和底底拖法一、浮漂拖航航鋪管在岸邊把管子子連接→管段兩端堵板板→綁扎一定數(shù)量量的浮桶→用牽引拖輪拖拖至鋪設(shè)地點(diǎn)點(diǎn)→灌水入管，下下沉到水底或或溝槽內(nèi)→水下接口特點(diǎn)：其優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)是所需牽引引力較小，管管線軌跡較直直觀；缺點(diǎn)是是受水面波、、涌和海流的的影響較大，，就位軌跡不不易控制。施工要點(diǎn)1.制備管段場(chǎng)場(chǎng)地的選擇擇水系較淺，，有縱深岸岸邊，岸邊邊與水面高高差不大，，可在過河河管中心延延長線的岸岸邊原地面面制備管段段；岸邊與水面面高差較大大，開挖岸岸邊，減少少與水面高高差，并在在開挖區(qū)內(nèi)內(nèi)降低地下下水位后再再制備管段段。水系較寬、、河岸無足足夠場(chǎng)地垂垂直排列管管道，岸邊邊預(yù)制的管管段與水系系平行，管管段制備后后裝上浮筒筒推入水中中，在水面面上由船浮浮漂拖航。。2.下水浮運(yùn)拖曳法：將將制作好的的管道用機(jī)機(jī)動(dòng)船或設(shè)設(shè)在對(duì)岸的的曳引設(shè)備拖拖曳到管道中心心線（岸上拖曳墊墊設(shè)帶滾輪輪的小車）滾滑法：將將管段滾下水然后后利用水流流浮運(yùn)到需要下沉