我司是一家承建穿越江河水底過江管道工程施工的專業(yè)隊(duì)伍。

今天主要介紹過江沉管施工的一些知識(shí)。

一、施工前期籌備

（一）全面勘察與資料收集

水文信息采集：深入收集安裝區(qū)域的水位變化數(shù)據(jù)，涵蓋歷年最高、最低水位以及不同季節(jié)的水位波動(dòng)范圍，這對(duì)于確定沉管的埋設(shè)深度與抗浮措施極為關(guān)鍵。精準(zhǔn)測(cè)量水流速度與流向，湍急的水流可能影響沉管的定位與下沉，需據(jù)此合理規(guī)劃施工時(shí)段與工藝。詳盡掌握潮汐周期與規(guī)律，在潮汐明顯的江河，利用平潮時(shí)段進(jìn)行關(guān)鍵施工操作，可有效降低水流對(duì)施工的不利影響。此外，水溫、降水量等信息也不容忽視，水溫影響管道材料性能，降水量關(guān)乎施工期間的排水作業(yè)安排。

地質(zhì)狀況探測(cè)：借助地質(zhì)勘察鉆孔、地質(zhì)雷達(dá)等先進(jìn)手段，精準(zhǔn)明確地層結(jié)構(gòu)，判斷是由黏土、砂土、粉質(zhì)土等構(gòu)成的土層，還是存在巖石層。了解巖土特性，如土體的密實(shí)度、抗剪強(qiáng)度，巖石的硬度、完整性等，以便確定是否需要對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行特殊處理，如軟土地基可能需進(jìn)行加固，巖石層則要考慮爆破或機(jī)械破碎等開挖方式。同時(shí)，評(píng)估地質(zhì)穩(wěn)定性，排查是否存在斷層、滑坡等地質(zhì)隱患，提前制定應(yīng)對(duì)策略。

周邊環(huán)境調(diào)研：仔細(xì)排查周邊建筑物的分布與基礎(chǔ)形式，防止施工振動(dòng)、土體位移等對(duì)其造成損害。摸清既有管線的走向、類型與埋深，避免在施工過程中發(fā)生碰撞。掌握船舶航道的位置、寬度、通行密度與船舶類型，協(xié)調(diào)相關(guān)部門進(jìn)行航道管制或設(shè)置警示標(biāo)識(shí)，保障施工安全與航道暢通。

（二）科學(xué)合理的施工方案規(guī)劃

管道選型適配：依據(jù)工程用途與輸送介質(zhì)特性（如是否具有腐蝕性、高溫、高壓等），審慎選擇管道材質(zhì)。例如，輸送腐蝕性介質(zhì)宜選用耐腐蝕的鋼管、玻璃鋼管或 PE 管；輸送高溫高壓介質(zhì)則多采用鋼管。精確計(jì)算管道規(guī)格，包括管徑、壁厚等，確保管道能承受內(nèi)外壓力及外部荷載，滿足工程長(zhǎng)期運(yùn)行需求。

安裝方法抉擇：綜合考量現(xiàn)場(chǎng)條件，合理確定安裝方式。在淺水河段且水流相對(duì)平緩處，浮運(yùn)法可能是較為經(jīng)濟(jì)高效的選擇，其通過在岸邊組裝管段，利用水的浮力浮運(yùn)至安裝位置后下沉。而在較深水域或需穿越障礙物時(shí)，沉管法更為適用，該方法先預(yù)制管段，再運(yùn)輸至指定位置下沉對(duì)接。此外，還有頂管法等可供選擇，需根據(jù)實(shí)際情況權(quán)衡利弊。

施工進(jìn)度編排：制定嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕みM(jìn)度計(jì)劃，明確各工序的先后順序與起止時(shí)間，如管段預(yù)制、溝槽開挖、沉管安裝、連接固定等工序的時(shí)間安排。充分考慮天氣、潮汐、地質(zhì)條件變化等不可預(yù)見因素，預(yù)留一定彈性時(shí)間，以應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的工期延誤，確保工程能按時(shí)交付。

質(zhì)量安全保障策略：制定嚴(yán)格的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，貫穿于管道焊接、防腐、安裝精度等各個(gè)環(huán)節(jié)。如焊接質(zhì)量需通過外觀檢查、無(wú)損探傷檢測(cè)等手段確保焊縫牢固、無(wú)缺陷；防腐質(zhì)量要求涂層厚度、附著力等符合標(biāo)準(zhǔn)。建立完善的安全管理體系，識(shí)別潛在安全風(fēng)險(xiǎn)，如溺水、觸電、物體打擊、設(shè)備故障等，并制定針對(duì)性的預(yù)防與應(yīng)急措施，保障施工人員生命安全與工程順利進(jìn)行。

（三）設(shè)備與材料的充分準(zhǔn)備

施工設(shè)備調(diào)配：依據(jù)選定的安裝方法，配備適配的施工設(shè)備。浮運(yùn)法需起重船用于吊運(yùn)管段、拖輪牽引管段浮運(yùn)、定位船精確確定位置；沉管法需潛水設(shè)備供潛水員水下作業(yè)、水下焊接設(shè)備進(jìn)行管段連接焊接、沉管專用駁船運(yùn)輸管段；頂管法需頂管機(jī)提供頂進(jìn)動(dòng)力、中繼間輔助長(zhǎng)距離頂進(jìn)等。對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面檢查、調(diào)試與維護(hù)，確保設(shè)備性能良好，在施工過程中穩(wěn)定運(yùn)行。

材料采購(gòu)與檢驗(yàn)：嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求采購(gòu)管道、管件、防腐材料、連接材料等。對(duì)采購(gòu)的材料進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，外觀檢查確保無(wú)裂縫、孔洞、變形等缺陷；材質(zhì)分析驗(yàn)證材料成分符合標(biāo)準(zhǔn)；力學(xué)性能測(cè)試檢測(cè)材料的強(qiáng)度、韌性等指標(biāo)。杜絕不合格材料進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，從源頭上保障工程質(zhì)量。

二、過江沉管安裝核心技術(shù)

（一）浮運(yùn)法安裝

工作原理闡釋：在岸邊將管道組裝成一定長(zhǎng)度的管段，完成水壓試驗(yàn)以檢驗(yàn)密封性，做好防腐處理保障管道使用壽命。利用水的浮力，通過安裝浮筒或浮箱等方式，使管段能在水面漂浮，然后由拖輪牽引至安裝位置。到達(dá)后，借助定位設(shè)備精確調(diào)整管段位置，通過向管段內(nèi)注水或拆除浮筒等手段，使管段逐步下沉至預(yù)先開挖好的溝槽內(nèi)。

施工流程詳解

管段預(yù)制與組裝：在預(yù)制場(chǎng)地，按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行管道焊接，確保焊縫質(zhì)量達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，采用多層多道焊接工藝，減少焊接缺陷。進(jìn)行防腐涂層施工，如采用環(huán)氧煤瀝青、聚乙烯夾克等防腐材料，嚴(yán)格控制涂層厚度與附著力。將管道組裝成合適長(zhǎng)度的管段，對(duì)管段進(jìn)行整體水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定，保壓一定時(shí)間，檢查有無(wú)滲漏現(xiàn)象，確保管段密封性與強(qiáng)度。

浮運(yùn)籌備工作：在管段兩端安裝密封堵板，防止浮運(yùn)過程中水進(jìn)入管段。設(shè)置浮筒或浮箱，根據(jù)管段重量與浮力計(jì)算所需數(shù)量與規(guī)格，調(diào)整管段浮力使其能在水面穩(wěn)定漂浮。使用起重船將管段吊運(yùn)至水中，由拖輪牽引至安裝現(xiàn)場(chǎng)，在牽引過程中，密切關(guān)注管段姿態(tài)與水流情況，及時(shí)調(diào)整拖輪速度與方向。

定位與下沉操作：利用定位船、高精度 GPS 定位系統(tǒng)等，精確調(diào)整管段位置，使其與溝槽軸線重合，定位誤差控制在允許范圍內(nèi)。通過向管段內(nèi)注水或拆除浮筒等方式，使管段緩慢下沉至溝槽底部。下沉過程中，使用測(cè)深儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管段高程，利用水下攝像頭觀察管段姿態(tài)，確保下沉過程平穩(wěn)、準(zhǔn)確，避免管段傾斜、偏移。

（二）沉管法安裝

工作原理剖析：將預(yù)制好的管段在臨時(shí)干塢或船臺(tái)上進(jìn)行整體制作，完成防水處理，確保管段在水下不滲漏。通過駁船將管段運(yùn)輸至指定位置，借助水下定位系統(tǒng)與起重設(shè)備，將管段下沉至預(yù)先開挖好的溝槽內(nèi)，并進(jìn)行連接與固定，形成完整的過江管道。

施工流程詳述

管段預(yù)制環(huán)節(jié)：在干塢內(nèi)或船臺(tái)上進(jìn)行管段鋼筋混凝土澆筑或鋼結(jié)構(gòu)制作。對(duì)于鋼筋混凝土管段，嚴(yán)格控制鋼筋的綁扎質(zhì)量、混凝土的配合比與澆筑工藝，確保管段強(qiáng)度。做好管段的防水、防腐處理，如在混凝土表面涂抹防水涂料，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行防腐涂層施工。安裝各種預(yù)埋件與附屬設(shè)施，如止水帶、連接螺栓、檢修孔等，確保管段具備良好的防水、連接與維護(hù)性能。

管段運(yùn)輸與沉放過程：使用大型駁船將管段運(yùn)輸至安裝現(xiàn)場(chǎng)，運(yùn)輸過程中對(duì)管段進(jìn)行固定，防止晃動(dòng)與碰撞。通過定位船、水下導(dǎo)向裝置等精確控制管段位置，利用起重船或管段自身的下沉系統(tǒng)（如壓載水箱）使管段下沉至溝槽。在下沉過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管段的位置與姿態(tài)，通過調(diào)整壓載水或起重設(shè)備的吊力，確保管段準(zhǔn)確下沉至設(shè)計(jì)位置，與相鄰管段準(zhǔn)確對(duì)接。

管段連接與固定步驟：采用水下焊接、法蘭連接或其他密封連接方式將相鄰管段連接成整體。水下焊接時(shí)，由專業(yè)潛水員進(jìn)行操作，嚴(yán)格控制焊接工藝參數(shù)，保證焊接質(zhì)量；法蘭連接時(shí)，確保法蘭面平整、密封墊安裝正確，螺栓擰緊力矩均勻。通過水下混凝土澆筑、拋石等方式對(duì)管段進(jìn)行固定，防止其位移。在管段底部澆筑水下混凝土，形成穩(wěn)定的基礎(chǔ)，在管段周圍拋填石塊，增強(qiáng)管段的穩(wěn)定性。

（三）頂管法安裝

工作原理解讀：在工作井內(nèi)借助頂進(jìn)設(shè)備（如千斤頂）的推力，將預(yù)制好的管道沿設(shè)計(jì)軸線頂入土中，同時(shí)在管道內(nèi)出土，通過不斷頂進(jìn)管道，直至管道頂至接收井，完成過江管道的鋪設(shè)。

施工流程介紹

工作井與接收井施工：在管道起始端與終端挖掘工作井與接收井，根據(jù)地質(zhì)條件選擇合適的支護(hù)方式，如鋼板樁支護(hù)、混凝土灌注樁支護(hù)等，確保井壁穩(wěn)定。做好井壁防水處理，防止地下水滲漏。在工作井內(nèi)安裝頂進(jìn)設(shè)備與導(dǎo)軌，導(dǎo)軌要安裝牢固、順直，確保管道頂進(jìn)方向準(zhǔn)確。

管道頂進(jìn)作業(yè)：將預(yù)制好的管道吊入工作井，安裝在導(dǎo)軌上，啟動(dòng)頂進(jìn)設(shè)備，使管道逐步頂入土中。在頂進(jìn)過程中，通過測(cè)量?jī)x器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管道的軸線偏差，如使用全站儀、水準(zhǔn)儀等測(cè)量設(shè)備，及時(shí)調(diào)整頂進(jìn)方向。利用出土設(shè)備（如螺旋輸送機(jī)、泥漿泵等）將管道內(nèi)的土體排出，保持管道內(nèi)清潔，確保頂進(jìn)順利進(jìn)行。

管道連接與密封處理：隨著管道頂進(jìn)，逐節(jié)連接新的管道，采用焊接、法蘭連接等方式，確保連接牢固。對(duì)連接部位進(jìn)行密封處理，如焊接后進(jìn)行焊縫檢測(cè)，法蘭連接時(shí)使用密封墊，保證連接處密封良好，防止漏水、漏氣。頂進(jìn)完成后，對(duì)管道與工作井、接收井的接口進(jìn)行密封處理，采用密封膠、止水帶等材料，確保接口處防水、防滲。

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