新闻：赤峰市水下取水头安装公司注重单位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。水底拖拉法当水上交通阻止采用用浮 - 沉铺设法时（如在穿越河流的工程中），可以采用下图所示的‘水底拖拉'法。当采用这种方法时，先把塑料管道在岸上连接成连续长管，加装上足够保证管道始终沉在水底的压重，然后用卷扬机把管道拖过河。通过适当设计的压重和固定在管道前端的特殊拖拉头 — ‘滑橇'确保管道在拖过河时能随着河底的断面轮廓顺畅滑动 。水中铺设通常采用的 HDPE 实壁管可以采用对接熔焊方法连接。对接熔焊的设备和工艺都和普通 HDPE 压力管用的一样。但是有些连接处是不可能采用对接熔焊，例如：需要在水底下和已经沉降到位的扩散器连接，这些连接处可以采用机械压紧方式的连接。例如采用法兰连接：在 HDPE 管端先对接熔焊上一个‘根形管端'，活套上一个金属的或玻璃钢的法兰背盘，就可以和有同样法兰端头的其他管道、管件或结构连接。 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：赤峰市水下取水头安装公司注重单位水源地取水管***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)。铺管作业海洋管道铺设作业是由陆上管道穿越河流、湖泊水域的施工方法发展起来的。铺管作业主要有铺管船铺设、牵引法铺设和用卷筒船铺设3种方法。具体选用哪种作业方法，还要根据根据管径大小、海水深浅、海况和距岸远近等条件来确定。 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。沉降管道沉降前需把管道准确地定位到要求位置的上方。沉降过程是漂浮 - 下沉法中最关键的工序，必须周密计划和严格控制。要求管道的沉降从近岸端逐步向外进展，让管道能够顺着水下地形躺到水底，避免发生‘架桥'。同时保证管道沉降时的弯曲半径始终不小于限制值，避免因为过度弯曲造成管壁中应变过大或压屈失稳。 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：赤峰市水下取水头安装公司注重单位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。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：海宁市管道水下直埋敷设公司低价格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，国际上已经有很多成功利用塑料管道做排海工程的实例。最近一个著名的实例是前文提到的 法国蒙彼利埃市 Montpellier 排海工程：蒙彼利埃市是法国南部地中海边的文化和旅游名城， 2000 年起扩建其污水处理厂，其中排海工程是建设一条直径 1600 毫米， 陆上 9 公里海中 11 公里的 排放管道。参加竞争的有钢管，***管，玻璃钢管和 PE 管。最后是 Pipelife 公司的 PE 管在 2002 年 9 月中标。采用的管材是直径 1600 毫米， SDR26 （ PN6.3 ）的 PE100 管。管材在由 Pipelife 公司在挪威的工厂生产，材料用的北欧化工的 Borstar? HE3490-LS 。 每根挤出管材 550 米长，总共 20 根，在海面上分 4 批经过北海，大西洋，拖运到地中海边的工地。 PE 管采用管端对接焊，然后用专门设计的玻璃钢连接件把管道连接起来。在 PE 管外套上既起压重作用又起保护作用的***管段以后，逐步铺入在海底开挖的 2 米深管沟。管道最末端的排放扩散口在水深 30 米处。管道上再铺上***保护板。全部工程在 2004 年 1 月完成。 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，江苏海龙公司负责现场施工的工程师告诉记者，当首次段739米的钢管注满水后，将先被下沉到水下5米处。首次次下沉也是最难的，管道在逐步下沉过程中需进行充水，需要沉浮箱的位置变换配合，辅助卷扬机起重系统需同步下放。首次次沉放达到预定深度，大约需要5个多小时。 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：肇东市过河管道水下安装公司企业优这样 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。排海工程用塑料管道大部分 直接铺设在海底上而不用开挖沟槽埋在海底沉积物里，通常只需要在陆地和水域的过渡区铺设在沟槽中。把近岸的一段塑料管道铺设在沟槽中是为了保护管道免受波涛、潮汐、漂浮的冰块及过往船只破坏。经验表明即使海底有时会因剧烈的沙石冲刷而不稳定，柔韧性的塑料管道也不会有任何的危险。 可惜由于国内对于塑料管道的推广工作还有差距，至今没有见到国内排海工程成功采用塑料管道的报告。 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：赤峰市水下取水头安装公司注重单位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：齐齐哈尔市水中铺管公司联系电话 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，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。 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。在水中铺设的管道承受的自然力负载主要来自波浪和水流运动，也常来自于不稳定的海底变动。由于这些外力的大小无法准确预测，若管道采用传统的刚性管道（如***、铸铁或钢），由于刚性管道在爆裂或泄漏前只能承受很小的变形或应变，因此在结构设计时必须保证管道十分稳定，这就要求用很大的安全系数，在铺设时要求加重压载或者要求深埋在海底沉积物中。其结果必然是工程费用很高，常常造成不可能或者不值得在水中铺设。 采用此种方法控制桩顶标高精 度较高，施工偏差减小。
新闻：赤峰市水下取水头安装公司注重单位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。卷筒船铺设 将管子卷绕在船上直径很大的卷筒上，铺设时将管子从卷筒上退绕下来沉入海底。这种方法多用于铺设管径较小的管道，其优点是进度快和连续性好。现在正在研究用这种方法铺设管径为400毫米的管子。 卷筒铺设曾在第二次世界大战中应用。1944年在快速铺设穿越英吉利海峡的战时输油管道时，就曾采用这种方法。当时用铜锡铅合金制成铠装的柔性管材，卷绕在船上的卷筒上，就像敷设海底电缆一样，将管道铺设在海底，共铺设了管径77毫米的管道12条。 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。国际上水下铺设管道领域也是各种管道激烈竞争的市场。塑料管道能够在很多工程的竞标中胜出就是因为有突出的竞争优势。在水下铺设的排放管道领域，已经有许多实例证明，采用柔韧性海洋排放管道的成本仅是传统钢或***制造排放管道造价的一半[1]。例如被称为 欧洲历史上至今***的排海工程 - 法国 Montpellier 排海工程 ，在 2001 年招标时有超过 20 家企业参加竞标，这些竞标单位采用的管道有钢管、***管、玻璃钢管和聚乙烯管四种。 2002 年 9 月用户决定采用聚乙烯管道，认为是***的竞标方案。理由是：该方案最可靠和最安全、铺设时间最短可以减小对该地生活的干扰、管道完全不会腐蚀确保了长期使用寿命和维护运行成本低。到 2004 年 1 月工程在规定时间和规定预算内竣工，客户非常满意 。 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在水中铺设和应用塑料管道的另一个领域是海上开采石油和天然气业大量应用的管道。在海上油气开采业这种管道被称为可弯曲管 Flexible Pipe '。对挠性管有多方面的要求：可以弯曲的连续长管、耐内压、耐外压、耐腐蚀 ….. 等，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：乌苏市水下铺设公司诚信单位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：赤峰市水下取水头安装公司注重单位管座、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：湛江市水下倒虹管安装公司守信单位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。根据计划，跨中运河1060米的输水管道将分三次沉放，预计在春节前可全面完成。该项工程的施工，不仅为我市水利水务工程积累了重要的技术数据和经验，也将大大提升我市水利水务建设的水平。 石油工程承揽国内***口径海底油气管线设计 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。发达***通常以污水集中处理作为控制污染的主要手段，大量建设二级（以至三级）污水处理厂。这种措施确实有效，但是建设二级污水处理厂需要巨额的基建投资和高昂的运行管理费用（高能耗）。因此近年越来越多近海地区采取污水一级处理和排海工程结合的办法。实践证明这种方法可以达到保证环境的要求而大量节约投资和运行费用（ 1/3 ～ 1/2 ），而且减少占地。 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：赤峰市水下取水头安装公司注重单位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： 海洋管道包括海底油、气集输管道，干线管道和附属的增压平台以及管道与平台连接的主管等部分。其输送工艺与陆上管道相同，但是因为海洋管道工程在海域中进行的，施工方法则与陆上管道线路工程不同。 大坝及沿海内河港口、码头等水工建筑物海底沉管隧道、沉管隧道水下检测、沉管灌注桩、水下安装箱涵、水下光缆铺设、水下构件安装、水下开槽埋管、倒虹管水下安装、水下燃气管道安装、管道安装水下施工、沉管安装、管道水下铺设、水下铺设电缆 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：黄冈市排水管道水下安装公司低价格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。开槽施工管道工艺流程常见的开槽施工管道系统的施工工艺流程大致包括：测量放线——沟槽开挖——地基处理及管道基础——检查井及雨水口制作——管道安装——管道连接——管道与井口连接——闭水试验及满水试验——沟槽回填。对于埋深较浅，不足4m的区域，采用大开挖施工，主要施工顺序如下：测量定位——基槽开挖——马道设置——管道安装——回填压实对于埋深较深，超过4m的区域，采用钢板桩支护辅助开挖，主要施工顺序如下：测量定位——板桩施打——逐层开挖——围檩安装——管道安装——回填压实——板桩拔出——桩缝填砂。 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。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。 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。●利用 HDPE 管道可以熔接的特长在岸边把运来的管段对接熔焊成几百米长的连续长管段，逐步下水漂浮在水上，或者把管材挤出生产线安置在岸边，直接制成几百米长的连续长管段逐步下水漂浮在水上； ●压重块可以在岸上就安装到管道上，然后和管道一起下水；也可以在水面上利用驳船把压重块固定到管道上； ●把固定好压重块的连续长管段拖引到计划铺设的位置； ●把各段长管连接到工程需要的长度； ●通过从岸端灌水使管道逐步沉到水底要求的位置；利用塑料管道的柔韧性，让管道随着水底的地形起伏躺在水底上（为了减少轻水流作用力，通常利用压重块使管道和水底间有一定间距离）。通常大部分塑料管道就直接暴露在水中，只在近岸处将部分管道埋在水底的管沟内。 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。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。 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。采访中，记者了解到，跨中运河的这段管道为异形钢管，整体为中间下凹、两端上抬弯管形式(倒虹管形式)，看上去像两端带把手的平底锅纵切面，并非处于同一标高的一根水平直管。 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，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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