新闻：云南市大桥沉管施工公司创新企业水下大型取水管道施工技术
浅析水下大型取水管道施工技术摘要：结合太仓市应急水源地工程取水工程施工,本文着重介绍 了水下大型沉管、取水头施工方法、施工工艺及分段管道接头连接 工艺等。 关键词：大口径取水管道 水下沉管 取水头 中图分类号：tu753 文献标识码： 为满足城市中远期原水需求，太仓市在浏河口新建应急水源地。国内从“六五”期间开始研究污水海洋、江河处置，目前，上海、深圳、海南、宁波、杭州、大连、青岛、烟台、武汉、天津、威海和嘉兴等地已规划或实施了海洋（江河）处置工程，我国的台湾和香港地区亦建有污水排海工程。排海工程中的主体是由岸边一级污水处理场伸向海洋的排放管道（ outfall pipeline ）。排放管道直径较大，塑料排放管道直径通常在 500-2000 毫米。排放管通常铺设在海底，伸到离开海岸几百到几千米处（有的工程超过 10 公里），排放口通常装有各种扩散器，位置在水下几十米处（可能达到几百米）。因为排出口是畅开的，污水是重力流，排海工程的排放管通常属于低压管道。 水源地面积约220 万m2，总容积为1742 万m3。水源地主要 建构筑物包含新建围堤、取输水泵站和进出水管线及取水头。本文 着重以水源地取水管施工工艺进行阐述。
新闻：云南市大桥沉管施工公司创新企业水源地取水管***设计流量为40m3/s，采用2根大口径钢管 （内径3600mm,壁厚18mm，外壁设加强环）从长江中取水,均采取 水下沉管施工方法，自水源地新建围堤至长江中取水头部之间的管 道分别长达1700.698m(1#管线)和1675.698m(2#管线)。中运河输水管线沉管工程关系到整个骆马湖水源地原水管线工程的成败，是全线80余公里原水管线实现全面贯通的至关重要的控制点。骆马湖水源地建设处负责人于孝民说，跨中运河输水管线工程主要分为地下土层中顶管施工和水上水下沉管施工，其难度和风险***的就是过中运河的沉管施工。 两根管道 轴线间距6.0m,管道中心高程-5.0m~-12.0m，采用φ 609mm 的钢管 桩基础，钢管桩单根长30m，桩顶架设桩帽、横梁和管座，管道通 过管箍安装固定于管座上。桩帽和横梁焊接连接，桩帽和桩、横梁 和管座、管箍和横梁之间均采取水下螺栓连接固定。水下沉管***沉？先给水管灌满水，再放下去“沉管将分三次完成，首次下沉的管道长度是739米。我们看到的在河面上管道两端已经被封闭，正在向管内灌水，全部注满后才能向水里沉放。”于孝民告诉记者，仅这段739米的管道，全部注满水需要2000多吨，将耗时4个多小时。管道下沉正是通过向管内注水增加下沉动力进行的，达到平稳下沉。而从开始注水至管内充满水是最危险的时期，一旦注水不均匀或下沉速度不一，很容易引起整根管道倾覆，后果不堪设想。 管道分段长度 最长40m/段，分段管道之间采取水下哈夫连接方式。水源地长江取 水管道详见图1、图2。
新闻：云南市大桥沉管施工公司创新企业本工程管道敷设于长江河床下，因此必须先水下开挖管道沟槽，才能进行桩基及管道安装施工，根据原河床现状高程及管道敷设深度，其开挖深度约6m 左右。漂浮水中铺设的 HDPE 实壁管常常采用漂浮的方法运输到铺设位置或者暂时存储在水面上。因为 HDPE 的比重小于 1 ，两端密闭的 HDPE 管空管有很大的浮力，同时又非常柔韧不怕波浪的冲击，所以可以在波涛汹涌的大海上漂浮运输。例如前面介绍到的法国蒙彼利埃市排海工程所采用的 20 根直径 1600mm 长度 550m 的连续长管就是在挪威的工厂生产，在海面上分 4 批经过北海，大西洋，拖运到地中海边的工地。 管沟开挖采用2 艘4m3 链条式式抓斗 挖泥船，采用4 艘150m3 开底泥驳运输、抛卸土方。 根据两管中心间距，新闻：黄山市取水管水下改造公司劳务承包两根管道沟槽一起开挖，开挖底宽为12m，边坡1:4。分两次进行开挖，首次次先将两根管道沟槽开挖至管底设 计高程，第二次再精确定位每组钢管排架桩位置，将6 根钢管桩范 围约10m14m 再挖深1.5m 左右，有的扩散器和取水口装置可以和管道连接好一起用漂浮 - 下沉法铺设（必要时可以在这些部分加上临时的浮桶增加浮力），有的因为过于笨重，需要分开下沉铺设，然后在水下由潜水员用法兰组件连接。 以便于钢管桩施打及桩帽、横梁 安装（因桩帽、横梁和管座比管底低1.0m 左右，且尚需潜水员水 下安装所需的工作面）。
开挖前，在管道沿线设置水位观测尺，便于挖泥船结合水位复核开挖深度。 挖泥船水下开挖测量定位采用gps定位系统，因此船机设备上需 配备相应测量设备和计算机软件，水中铺设塑料管道的材料主要是聚烯烃（高密度聚乙烯 HDPE ，中密度聚乙烯 MDPE 和聚丙烯 PP ）。聚烯烃材料很高的应变能力，结合其应力松弛能力 (stress relaxation ability) ，为水中管道的新型设计原理创造了条件。在 Lars-Eric Janson 著‘供水和排污塑料管道' Plastics Pipes for Water Supply and Sewage Disposal 一书中有两个研究实例：一个实例是数字模拟一条Φ 1,600 mm HDPE PN 4 管道对超过设计波浪负载的反应。在超过设计一倍的波浪负载下管道的某一部分在波浪到达 8 秒后往一边偏移超过 1m ，但是在 20 秒后几乎回到原来的位置，可以保证偏移量处在许可范围内。另外一个实例是调查澳大利亚 Latrobe 一条 1990 年直接铺设在当时海底的水中管道。发现海底有剧烈的沙石冲刷不稳定，每年变化约± 2 米。但是塑料管道仍然一直在成功地运行。 由技术人员将本工程平面图输入计算机，并根据坐标系统输入管道起始位置坐标等相关参数。新闻：昌吉市沉管安装公司专业承包这样 船机设备上的gps 定位系统和软件就可以很直观的将船舶位置和沟 槽位置显示在电脑屏幕上，施工精度大大提高。我国 海岸线 1.8 万多千米，内海和边海的水域面积约 470 多万平方千米。海域分布有大小岛屿 7600 个，其中许多 有居民的海岛缺乏淡水供应。例如 我国岛屿最多的浙江省有面积 500 平方米以上岛屿 3061 个，不少缺水的岛屿需要从岛外运水。 2003 年气候偏旱， 舟山全市 98 个住人岛屿中，有 74 个岛屿供水告急。近年沿海各地为了发展海洋经济，纷纷把解决岛屿供水问题列入基础建设规划，其中不少计划铺设跨海输水管道。例如： 广东省内***的岛屿南澳县是典型的‘苦旱县'，长期以来靠船只运水。为了解决 8 万居民和驻军的饮用水困难，已经制定了修筑一条长 8 公里日供水量 8 万吨的跨海引水输水工程。又如： 福建省莆田 正在筹备平海湾跨海供水应急工程 ， 解决南日岛和平海半岛的饮水安全问题，计划中的跨海管道长 9.41 km 管径为 500-800mm 。大量类似的信息可以从互联网上查到，说明我国 在水中铺设输水的塑料管道有非常大的市场机遇。 挖泥时，要勤测轴线、要勤测水深，防止偏位和超挖或欠挖。以水***和测深仪控制开挖底标高，对偏位的要及时纠正，对欠挖的地 方要及时进行补挖。 桩基采用水上打桩船进行施打，桩架高度根据桩长和施工工艺等进行选择。
新闻：云南市大桥沉管施工公司创新企业本工程管道下支撑桩桩长30m，为精确控制桩顶标高，采用将工程桩接长至施工水位以上然后再水下割桩至设计标高的工艺。因此根 据桩长、桩顶高程、施工期水位，本工程打桩的桩长在40m~42m 右，因此选择桩架高度为46m的打桩船。钢管桩向有资质的生产厂 家***，选用螺旋埋弧焊钢管，加工长度40~42m，由船运输至施工 现场。新闻：衡阳市过河段管道水下安装公司联系电话 定位）稳桩、下桩锤击沉桩到位停锤测量桩顶标高（做好记录）移船吊桩打下一根桩。
一组排架钢管桩施打完成后，根据测量记录的桩顶标高和设计桩顶标高计算每根出水的钢管桩的割桩长度，然后再用特制的钢套环 从桩顶套入桩外壁，公司坚持安全高于一切，质量始终如一，凭借高质量、高效率、高信誉的作风，以其雄厚的资本实力和技术实力立足于长江沿线及其沿海地区和内河航务工程市场，并分别与长江沿线海事部门、有关航运部门以及***大中型企业建立起长期的合作伙伴关系，多次承担急、难、险、重施工任务，受到上级部门的表扬和奖励我们将以优质的产品与完美的售后服务来打造金色品牌。愿同新老客户竭诚合作、互惠互利、共创辉煌。 钢套环底部与桩顶之间的距离应与割桩长度一 致，然后再由潜水员水下沿钢套环底部将钢桩割除，这样留置于水 下的钢管桩桩顶标高即为设计标高。739米长管道沉放到水下5米输水管线要过河，***过？水下沉管中运河管线整体下沉开始……1月15日上午10:30，骆马湖水源地原水管线项目的控制性节点工程之一——跨中运河输水管线工程正式开始实施沉放。记者在邳州中运河工程现场看到，横跨中运河1000多米的河面上架起了6个辅助钢管桩平台，以及安装了卷扬机等设备的辅助起重船。在钢管桩平台下方一根黑色的输水管道架在水平面上，管道的两侧向上方翘起，开口已被封闭，并且正在向管内注水。 采用此种方法控制桩顶标高精 度较高，施工偏差减小。
新闻：云南市大桥沉管施工公司创新企业水下管道沟槽开挖及桩基施工完成后，在管道安装之前须先水下安装好桩顶的钢支架构件，主要包括桩帽、钢横梁；管座和管箍构 件须安装在待沉放安装的管道上，然后再沉放安装管道。 桩帽和横梁钢结构件采取在工厂内加工制作及防腐，然后船运至施工现场，由潜水员和安装船配合水下安装的方法。
本工程一个排架由3根桩组成，钢支架由3 个桩帽和一根横梁组 成，横梁和桩帽采取焊接成整体后再水下安装的方法，因水上打桩 施工不可避免会产生一定的偏位，故三个桩帽和横梁不能一次焊接 成整体，需分两次焊接。和排海工程用排放管类似的另一种管道是取水管道（ intake pipeline ）。这也是从岸边伸向江河湖海的管道，但是不是用于排水而是用于取水。管道通常也铺设在水底，取水口通常离开岸边有几十到几千米距离，在水面下几米到几百米处。取水管道的用途是从水域抽取淡水或海水。国际经验也证明取水管道很适合采用塑料管道。取水管道总是在负压下工作通常采用聚烯烃实壁管。 桩帽、横梁安装步骤如下： 首先由潜水员利用特制的工具水下精确测量排架桩的两根边桩的间距，然后根据测量记录将两侧的桩帽先焊接在横梁的底部两端， 焊接时应考虑桩帽和桩套接时的间隙。 将两端焊好桩帽的横梁吊放至水中，把桩帽套入排架桩的两根边桩内，由潜水员水下根据中间桩的位置在横梁底部做好标记。水中铺设塑料管道的方法这里简单介绍 排放管道，取水管道 （无压塑料管道）和输送管道（有压塑料管道）水中铺设塑料管道的方法。 水中铺设塑料管道方法的基本原则是尽量避免水底作业和尽量减少水下的工程。 然后 再将横梁吊出水面后，按标记位置将中间桩帽准确焊接在横梁底 部，这样就可保证3 个横梁底部的桩帽均是按水下实际桩间距烧焊 在横梁上的，可精确套入桩顶。海上油气开采用有特殊要求的塑料管道海上开采石油和天然气大量需要柔韧可曲挠、耐腐蚀、耐外压又耐内压的管道。在海上油气开采业这种管道被称为‘可弯曲管 Flexible Pipe '。通常采用多层复合管，由热塑性塑料层、纤维或钢丝增强耐内压层、钢带缠绕增强耐外压层等组成。 个桩帽都焊接好的横梁吊放至水中，新闻：漳州市取水管水下改造公司联系方式由潜水员水下定位桩帽套入桩顶。然后再根据桩帽上预留的螺栓孔在钢管桩的相应位置水下切割穿孔，并将螺栓穿入后紧固螺帽将桩帽和桩固定在一起。
新闻：云南市大桥沉管施工公司创新企业管座、管箍钢结构件同横梁、桩帽一样也采取在工厂内加工制作及防腐，船运至施工现场。 管座和管箍先固定于待沉放安装的管道上，新闻：潍坊市海底沉管安装公司***根据水下已安装好的横梁，由潜水员水下测量两根横梁间的实际间距，然后再根据横梁 间距将管座和管箍安装固定于待沉放安装的管道上。水中铺设通常采用的 HDPE 实壁管就依靠压重块稳定在水底。压重块通常是预制的钢筋***块，由上下两件组成，以一定的间隔用螺拴夹紧固定在管道上。在压重块和管道之间要加既有弹性又有摩擦力的保护垫层防止压重块损伤管道。安装压重块的工作有的在岸上进行，也有的是在水面上进行。 本工程取水管道为内径3600，壁厚18mm的钢管，外壁设槽钢加强 环，分段长度最长为40m/段，均采取在钢管厂家加工制作及防腐后， 由船运至施工现场，单根管道（40m 长）重约60 采用1艘150 吨水上起重船进行分段管道的沉放安装。两根直径2.2米的倒虹吸输水压力钢管，借助辅助钢管桩平台和可控钢浮箱，整体缓慢平稳沉放至水下15米到16米的深处，并精确就位于钢管桩管桥管座上。如此大口径、长距离、异形钢管水上焊接整体下沉施工，精度超规范，施工技术国内领先，工艺堪称国内首创。于孝民说。 管道沉放 安装前，除按水下实际横梁间距在管道上预装好管座和管箍外，还 需在管道端部事先安装好哈夫接头的橡胶圈，橡胶圈套入管端并固 定好。管道安装断面图见图4，沉放安装示意图见图5。
新闻：云南市大桥沉管施工公司创新企业本工程取水管道分段管道之间连接采用钢制哈夫接头形式。哈夫为半合对抱结构，分为上下两片，上下两片哈夫采用螺栓水下紧固 安装方法。哈夫与管道之间通过橡胶圈压紧来保证紧密性，上下两 片哈夫对接螺栓紧固处也设有橡胶垫板。 哈夫接头安装在两根管道沉放安装完成，并完成管座和横梁的水下螺栓固定后才能进行施工。其安装步骤如下： 水中铺设塑料管道的方法这里简单介绍 排放管道，取水管道 （无压塑料管道）和输送管道（有压塑料管道）水中铺设塑料管道的方法。 水中铺设塑料管道方法的基本原则是尽量避免水底作业和尽量减少水下的工程。 在一根管道安装完成，第二根管道下水安装前，须先将该两根管道接头哈夫的下半片放至已安装管道一端的下方，避免两根管道均 安装完成后再在管道下部塞入下半片哈夫。 新闻：界首市海底沉管安装公司优质企业待两根管道均安装到位，再将上半片哈夫安装在管道接头上部，下半片哈夫则通过钢丝绳提升至管底，然后再进行上、下两片哈夫 的对接紧固。目前公司设有盐城办事处、徐州办事处、长沙办事处、广州办事处、北京办事处。主要经营水下业务如下： ★ 水下工程项目 ★ ◆ 大件吊装、码头安装。 ◆ 水下拆除、水下拆除。 ◆ 水厂电厂的取排水管道安装、拦污栅焊接维修及清理、更换闸门起落、导流洞、水库坝体堵漏加固等维修施工。 ◆ 水上、水下钢结构与构件安装与焊接施工。 ◆ 海底管线与水下光缆铺设施工，水下铺设土工布、格拦栅，水下模袋***施工。 ◆ 水下清淤、水下电焊、水下切割、水下焊接施工。 ◆ 水下***修复与浇注施工。 ◆ 水下沉船与水下物体打捞作业。 ◆ 0-60 米内所有潜水作业服务。 ◆ 大桥、码头钢管桩牺牲阳极水下焊接与焊接施工。 ◆ 钢围堰、沉井、沉箱、套箱下沉施工及水下切割拆除工程。 ★ 水下检测项目 ★ ◆ 船舶与海洋设施水下目视检测、磁粉探伤、超声波探伤、电位测量作业。 ◆ 水下***建筑浇筑、修补加固施工作业。 ◆ 海洋石油平台、浮船坞等水下检测、维护作业。 ◆ 水下录像与照相。 宗旨是：安全、及时、优质、热诚。以过硬的潜水队伍，一流的技术设备，优质的服务质量，高效的服务效率，热情的服务态度，为客户提供全方位的潜水服务。公司重质量、信合同，欢迎新老客户咨询合作！ 上、下两半片哈夫对接先在钢丝绳收紧的状态下，由潜水员水下将两侧螺栓连接处的两端各安装两个长螺栓，以先将哈夫初步固 定，然后再逐步收紧钢丝绳和四个长螺栓，然后再分别对称安装中 间的螺栓，直至中间螺栓均安装紧固完成后，再将两侧四个长螺栓 替换成设计规定长度的螺栓。根据国际经验这种水中铺设的管道最适合采用塑料管道 - 高密度聚乙烯实壁管。（ KWH 公司有采用聚丙烯 PP 实壁管和高密度聚乙烯 HDPE 结构壁管做排放管道的成功实绩。） HDPE 实壁管在该领域具有明显的竞争优势是因为具有独特的性能 - 耐腐蚀、柔韧、自浮和因为非常方便铺设 -- 可以制造成几百米一根的长管，又可以熔接。 本工程长江取水头共2个，为钢制蘑菇型取水头，单个重约120 吨。取水头安装后其顶面标高为-2.0m，两个取水头中心间距为 42.8m，取水头与取水管道之间同样采用哈夫接头连接方式。每个 取水头下部设9 60916钢管桩基础支撑，钢管桩长50m。此外，水中铺设塑料管道还有其他一些市场，如：疏浚工程用管道 —— HDPE 管道柔韧，耐腐蚀又***损是疏浚工程的首选管道。通常使用熔接到工地中容易运作的长管段，管段之间用法兰或快接管件机械连接（可以根据作业需要随时增加或去掉一些管段），管道可以漂浮在水面上用拖船控制位置。临时性的漂浮管道—— 穿过河或湖面的临时性管道。为了在受到水流、风和波浪作用时保持在指定位置通常使用缆索定位。缆索通过不会沿着管材轴线滑移和损伤管道材料的固定圈控制住管道。 取水头制作选择在加工厂内完成半成品构件的制作和防腐，由船运输至施工水域附近岸边的制作场地上进行整体拼装、焊接和防腐 修补，然后再采用水上起重船将取水头吊驳至驳船上拖运至施工现 场水域进行沉放安装。
取水头的过驳、吊装采用1艘150 吨的起重船进行水下沉放安装， 取水头最终沉放至下部桩基础顶部的桩帽平台支架上，由潜水员水 下探摸配合定位情况。经过多年的发展，公司已经取得水下作业机构三级资质，水利水电建设三级资质，建筑防水工程三级资质。公司现有固定资产2700多万元，设12个施工工程队，专业潜水员62人，技术人员35人，全体职工320人。水下作业队伍大多由退役海军潜水员组成，大部分人员参加过***重点工程项目施工，如秦山核电站二期取水管道建设、马当阻塞线清理、长江口截流整治工程等。 然后由潜水员水下安装桩帽顶板和取水头底 座间的连接螺栓。 水下管道铺设安装一般在沿江、沿河、沿海地区的自来水厂取水工程、发电厂和污水处理厂的取、排水工程中较为常见，且取水工 程在管道端部均设有取水头。水下沉管***沉？先给水管灌满水，再放下去“沉管将分三次完成，首次下沉的管道长度是739米。我们看到的在河面上管道两端已经被封闭，正在向管内灌水，全部注满后才能向水里沉放。”于孝民告诉记者，仅这段739米的管道，全部注满水需要2000多吨，将耗时4个多小时。管道下沉正是通过向管内注水增加下沉动力进行的，达到平稳下沉。而从开始注水至管内充满水是最危险的时期，一旦注水不均匀或下沉速度不一，很容易引起整根管道倾覆，后果不堪设想。 其大部分管线安装均位于水下，因此 均为水上、水下施工作业，需依靠大型船舶设备、潜水员和专业施 工人员精心组织施工，才能保证工程质量和施工作业安全。 施工过程中，应选择合理的施工方案和工艺，取水管道、取水头和水下钢结构件受现场条件制约宜在工厂内、施工现场水域附近岸边空地、码头上加工制作和防腐，据于孝民介绍，中运河西岸和东岸为顶管段，分别穿越两岸大堤。两端顶管中间部分即跨越中运河段，则采取管桥沉管施工的方法，跨中运河的长度约1060米。 尤其是高、大、重的大型管道和 构件，以方便制作完成后过驳至驳船或吊入水中拖运至施工现场进 行沉放安装。
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