辽阳市-(沉管公司)安全施工

辽阳市-(沉管公司)安全施工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（如混凝土、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。 gzflsxjh施工船舶进场
在办理好各项施工审批程序手续后，起重船、打桩船、挖泥船、甲板驳船、汽车吊同时进入施工现场，汽车吊在岸边负责取水管焊接人员对取水管进行焊接，在水边制作，方便沉管拖运。取水头同时制作，拟采用喇叭口结构
引水钢管在水边岸上焊接制作
取水头在水边岸上制作
4.4.4挖泥船进行取水头基槽开挖
(1)直埋管槽开挖前，在施工基线上放出取水头的中心线控制点，并设立明显的岸上标志。水下开挖时每隔十米左右抛设浮标显示中心线，以作为工作船开挖平面位置定位的依据，并在岸边设置水尺一把，作为开挖时的测量依据。
(2)为保证直埋管基础开挖的准确性，施工中应采用全站仪跟踪工作船开挖定位，以保证工作船开挖断面及落点位置准确，从而避免漏挖，欠挖现象、降低复挖率。
(3)水下开挖时应根据流速、流态、水位、基层性质，以及施工场地周围建筑物分布情况，以及施工期间水文气象条件等因素，进行综合分析，确定有效快速的施工方法。
(4)施工过程采用液压抓扬式挖泥船及泥驳对取水头基础进行开挖施工，水下开挖放坡比要比设计放大一倍。液压抓扬式将挖出来的泥巴放到泥驳后，由泥驳将泥巴运到由甲方的抛泥点进行弃泥。沟槽挖好后，应测量槽底高程和沟槽横断面，测量间距应根据沟槽开挖方法及地质情况等确定，水下开挖沟槽的允许偏差应符合有关规定，水下基槽开挖应严格控制槽底标高，开挖完成后，经管槽检测，发现挖时应用碎石填补。
（5）基槽开挖允许偏差表

挖泥船作业图

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该方法是在疏浚地基沟槽后，在两边打桩并设立导轨，然后在沟槽上投放砂石，用刮铺机进行刮铺。它适用于底宽较小的钢壳圆形、八角形或花篮形管段。美国早期的沉管隧道常用此法。该法有不少缺点，特别是对矩形宽断面隧道不适用，而逐渐被淘汰，取而代之的是后填法。后填法是将管段先沉放并支承于钢筋混凝土临时垫块上，再在管段底面与地基之间垫铺基础。后填法克服了刮铺法在管段底宽较大时施工困难的缺点，并随着沉管隧道的广泛应用，不断得到改进和发展，现有灌砂法、喷砂法、灌囊法和压注法，其中，压注法又分为压浆法和压砂法。 4.4.6沟槽的平整及垫层
(1)沟槽的抛石平整

直埋管沟槽开挖后，应对沟槽底部进行水下平整，水下平整主要是先采用块石后采取细石和沙对沟槽凸凹不平的底部进行修整补填，从而保证达到沟槽的验收及取水头安装的需要。挖泥时，要勤测轴线、要勤测水深，防止偏位和挖或欠挖。以测绳控制开挖标高，对偏位的要及时纠正，对欠挖的地方要及时进行补挖
(2)垫层
直埋管沟槽平整抛块石完成的同时，抛碎石找平层，垫层厚度70cm，使取水头在河床受力更趋合理，找平垫层碎石粒径为20-40mm。具体工艺流程如下：直埋管基沟槽础找平须由潜水员水下操作逐一完成。同时在引水管安装位置外围1m的位置放置袋装碎石，通过潜水员指挥控制碎石袋的填充度调整引水管基础的高度。用20号工字钢制作一个整平框架，用铝合金的方管做一把刮尺，整平时潜水员推动刮尺，框架的四角用塔尺控制标高，水上架设的水准仪指挥框架的摆设方位和高度，潜水员对刮尺经过的地方，如有不平整的地方，进行水下整平作业。

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牵引法铺设近年来牵引法在浅海海域中铺设管道，应用较多。这种方法无须使用铺管船和开沟船，并可减少很多辅助船只，费用较少。作业方法一般是：先在海岸上将管子组装成1～2公里长的管段，然后用拖船将管段牵引下海，一段一段地拖到预定地点，在海中对接，形成一整条的管道。在较平静的海域中，管段可在水面上或水面下漂浮拖曳；风浪大的海域，可以在海底拖曳。但是采用这种方法必须注意确保施工质量。施工过程中如发生故障，仍需大型船只来排除。 4.4.7水上灌注桩施工
1、钢护筒测量定位：
采用前方交会测量定位。三台经纬仪（含一台全站仪）及一台水准仪实施基桩定位及高程测量控制，其中两台经纬仪交会，一台经纬仪校核。
为保证前方交会角在60º～120º之间，全部钢护筒施打，除正面镜、校核镜测站位置不动外，侧面镜至少要移两次测站。
桩位控制转角计算利用电脑程序进行计算。
*阶段打桩控制范围：取水头部位单排桩4根，双排桩19根 。
*阶段打桩控制范围：取水头及架空引水管段支墩桩共31根。随着沉桩桩位距岸较近，以上侧面镜与正面镜前方交会角将出60º～120º范围，为保证测量控制精度，位于沉井泵房布置的侧面镜测站分别向岸移至Z3测站：A=2631.884 B=2031.930、Z4测站：A=2696.348 B=2044.449及Z5测站：A=2755.542 B=2055.961进行侧面镜桩位控制。
2、打桩船主要尺度：船长：36m；型宽：12.8m，型深：3.5m，桩架高(至甲板)：22m；配置锤型：D150震动锤。
3、钢护筒高程控制：水准仪布置在江堤坡脚，仪高+4.0米左右。水准仪读桩身桩长画线标尺控制桩尖标高。桩身桩长画线标尺自桩尖画起，1米一刻度，画至接桩0.5米一刻度，接桩顶8米范围内0.1米一刻度。
4、制作长度：钢护筒内径一般应比桩径稍大20cm。埋设护筒用全站仪校正，护筒中心与桩中心偏差不大于5cm，斜度偏差小于1%，因桩基处于水中，根据水深2.3-4.8m，因水较深，故对护筒的埋设要求非常严格。河床下主要为淤泥质粉质粘土，根据土质情况，水中桩护筒采用吊机起吊钢护筒，用振拔锤振动使其下沉至埋深2.0-4.0m，护筒顶高出水面1.0~2.0m。到位后必须在护筒内抽下去1.5m高的水位差看是否漏水，在检验埋设护筒的质量后，再架设钻机钻孔按正常钻孔程序进行。
5、吊、运桩：由施工现场配置的50t浮吊吊桩落驳，方驳运桩停靠于打桩船边，由打桩船吊桩、移船、定位、打桩
6、钻进成孔：开钻前应做好各项准备工作，钻机就位时使钻机回转中心，对准护筒中心，其偏差宜小于50mm，同时用水平尺将平台找正，钻进过程中也应随时检查较正，以保证成孔垂直度小于1%，为确保成桩直径不小于设计桩径，钻进操作人员、质检员应时常测量钻头直径，防止因钻头磨损造成桩径达不到设计要求，施工员应根据桩长、孔口标高，准确换钻杆并配置钻具，向钻进班组做好技术交底。记录员应使用钢尺准确丈量钻头和钻杆长度，计算好残尺，以便控制钻进深度。

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水中铺设塑料管道的材料主要是聚烯烃。聚烯烃材料很高的应变能力，结合其应力松弛能力 ，为水中管道的*设计原理创造了条件。在书中有两个研究实例：一个实例是数字模拟一条Φ1,600mmHDPEPN4管道对过设计波浪负载的反应。在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*地运行。 在钻进过程中，操作人员应根据地层情况合理选择钻进参数(压力、钻速)和泥浆参数(比重、粘度)。本工程采用循环钻进成孔。钻孔应连续进行，不得中断。对于软土地段，要保证钻机设备的稳定和钻孔位置准确，再行开钻。钻孔时必须及时完整填写钻孔记录，在土层变化处捞取渣样，判明土层，以便于地质剖面图相核对。当实际情况与图纸严重不符时应及时向监理及业主方汇报。在开钻前调整好泥浆参数，用粘土悬浮泥浆作为护壁泥浆。泥浆不得污染地下水，应始终高出孔外水位或底下水位1.0～1.5m。泥浆密度为1.1～1.15，粘度18～22秒。
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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。 在海底铺设输送石油和天然气管道的工程，这其中又包括海上定位、铺设管道及开沟等项作业。 根据管道的破损类型进行管道维修，维修方法可以分为如下几种： 1）水上维修，水上维修主要采取焊接的方式，需要把水下的管道切断或者 是把破损管道切除之后，把两端从水下提升到维修船上，焊接好小面积的破损部 分，通过NDT 的检验之后，再做上涂层放回水中。水上维修的方式公仅局限于 小型管道或是在浅水区里的管道，并且在提升的时候得先预算好管道所能承受的 应力与危险性； 2）水下维修，水下维修难度大，危险性高，主要可以分成钢套维修法，机械连接器维修法，水下机械连接器维修法。外卡与法兰维修法以及水下焊接维修法等； 3）钢套维修法主要运用于油气管着输送中管道破损维修，利用跟原管道材 质一样的钢材做成大于原管首2倍的钢套，套在管道受损处，焊好之后在环形之间注入密封材料（环氧树脂、环氧砂浆等） ； 4）机械连接器维修法主要应用于大面积的单层管道损坏，是将损伤的管道切除之后，用另一短管道替换，替换处用机械连接器把替换管道与原管道连接，机械连接器是维修的关键部分。机械连接器维修法又分为压接式与夹套式； 5）三通式维修法，水下机械三通式维修法，包括机械式三通，开孔机，卡子，三明阀门，与盲端法兰等，这种维修方法适合于水污染较大，悬浮物较多的 水域； 6）法兰与外卡维修法，是利用原有的法兰，在切除破损管段之后，在管端安装特种法兰。与中间短节球法兰或旋转法兰进行衔接，这种维修方法适用于管道接头破损。外卡维修是在水管有损坏的地方安上外卡（外安装固定件）这种方法适用于较小的水管维修； 7）水下焊接法，是指在有水的环境中完成焊工作，主要体现在三种方式上，即湿法焊接，干式焊接和局部干湿法。在用水下湿法进行焊接维修的时候，是把工件直接放置在水中，没有对水和电弧进行隔离，对电弧的保护也是依靠焊条在焊接的时候也产生的水泡与气体；干式焊接是在焊接区通过人为的方式，建立舱 室将水排除， 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（如混凝土、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。