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)隊伍。

今天主要介紹過江沉管施工的一些知識。

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)域的水位變化數據，涵蓋歷年最高、最低水位以及不同季節(jié)的水位波動范圍，這對于確定沉管的埋設深度與抗浮措施極為關鍵。精準測量水流速度與流向，湍急的水流可能影響沉管的定位與下沉，需據此合理規(guī)劃施工時段與工藝。詳盡掌握潮汐周期與規(guī)律，在潮汐明顯的江河，利用平潮時段進行關鍵施工操作，可有效降低水流對施工的不利影響。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，降水量關乎施工期間的排水作業(yè)安排。

地質狀況探測：借助地質勘察鉆孔、地質雷達等先進手段，精準明確地層結構，判斷是由黏土、砂土、粉質土等構成的土層，還是存在巖石層。了解巖土特性，如土體的密實度、抗剪強度，巖石的硬度、完整性等，以便確定是否需要對基礎進行特殊處理，如軟土地基可能需進行加固，巖石層則要考慮爆破或機械破碎等開挖方式。同時，評估地質穩(wěn)定性，排查是否存在斷層、滑坡等地質隱患，提前制定應對策略。

周邊環(huán)境調研：仔細排查周邊建筑物的分布與基礎形式，防止施工振動、土體位移等對其造成損害。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)調相關部門進行航道管制或設置警示標識，保障施工安全與航道暢通。

（二）科學合理的施工方案規(guī)劃

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

安裝方法抉擇：綜合考量現場條件，合理確定安裝方式。在淺水河段且水流相對平緩處，浮運法可能是較為經濟高效的選擇，其通過在岸邊組裝管段，利用水的浮力浮運至安裝位置后下沉。而在較深水域或需穿越障礙物時，沉管法更為適用，該方法先預制管段，再運輸至指定位置下沉對接。此外，還有頂管法等可供選擇，需根據實際情況權衡利弊。

施工進度編排：制定嚴謹的施工進度計劃，明確各工序的先后順序與起止時間，如管段預制、溝槽開挖、沉管安裝、連接固定等工序的時間安排。充分考慮天氣、潮汐、地質條件變化等不可預見因素，預留一定彈性時間，以應對可能出現的工期延誤，確保工程能按時交付。

質量安全保障策略：制定嚴格的質量控制標準，貫穿于管道焊接、防腐、安裝精度等各個環(huán)節(jié)。如焊接質量需通過外觀檢查、無損探傷檢測等手段確保焊縫牢固、無缺陷；防腐質量要求涂層厚度、附著力等符合標準。建立完善的安全管理體系，識別潛在安全風險，如溺水、觸電、物體打擊、設備故障等，并制定針對性的預防與應急措施，保障施工人員生命安全與工程順利進行。

（三）設備與材料的充分準備

施工設備調配：依據選定的安裝方法，配備適配的施工設備。浮運法需起重船用于吊運管段、拖輪牽引管段浮運、定位船精確確定位置；沉管法需潛水設備供潛水員水下作業(yè)、水下焊接設備進行管段連接焊接、沉管專用駁船運輸管段；頂管法需頂管機提供頂進動力、中繼間輔助長距離頂進等。對設備進行全面檢查、調試與維護，確保設備性能良好，在施工過程中穩(wěn)定運行。

材料采購與檢驗：嚴格按照設計要求采購管道、管件、防腐材料、連接材料等。對采購的材料進行嚴格檢驗，外觀檢查確保無裂縫、孔洞、變形等缺陷；材質分析驗證材料成分符合標準；力學性能測試檢測材料的強度、韌性等指標。杜絕不合格材料進入施工現場，從源頭上保障工程質量。

二、過江沉管安裝核心技術

（一）浮運法安裝

工作原理闡釋：在岸邊將管道組裝成一定長度的管段，完成水壓試驗以檢驗密封性，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。到達后，借助定位設備精確調整管段位置，通過向管段內注水或拆除浮筒等手段，使管段逐步下沉至預先開挖好的溝槽內。

施工流程詳解

管段預制與組裝：在預制場地，按照設計要求進行管道焊接，確保焊縫質量達到相關標準，采用多層多道焊接工藝，減少焊接缺陷。進行防腐涂層施工，如采用環(huán)氧煤瀝青、聚乙烯夾克等防腐材料，嚴格控制涂層厚度與附著力。將管道組裝成合適長度的管段，對管段進行整體水壓試驗，試驗壓力根據設計要求確定，保壓一定時間，檢查有無滲漏現象，確保管段密封性與強度。

浮運籌備工作：在管段兩端安裝密封堵板，防止浮運過程中水進入管段。設置浮筒或浮箱，根據管段重量與浮力計算所需數量與規(guī)格，調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至水中，由拖輪牽引至安裝現場，在牽引過程中，密切關注管段姿態(tài)與水流情況，及時調整拖輪速度與方向。

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。通過向管段內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，使用測深儀實時監(jiān)測管段高程，利用水下攝像頭觀察管段姿態(tài)，確保下沉過程平穩(wěn)、準確，避免管段傾斜、偏移。

（二）沉管法安裝

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

施工流程詳述

管段預制環(huán)節(jié)：在干塢內或船臺上進行管段鋼筋混凝土澆筑或鋼結構制作。對于鋼筋混凝土管段，嚴格控制鋼筋的綁扎質量、混凝土的配合比與澆筑工藝，確保管段強度。做好管段的防水、防腐處理，如在混凝土表面涂抹防水涂料，對鋼結構進行防腐涂層施工。安裝各種預埋件與附屬設施，如止水帶、連接螺栓、檢修孔等，確保管段具備良好的防水、連接與維護性能。

管段運輸與沉放過程：使用大型駁船將管段運輸至安裝現場，運輸過程中對管段進行固定，防止晃動與碰撞。通過定位船、水下導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，實時監(jiān)測管段的位置與姿態(tài)，通過調整壓載水或起重設備的吊力，確保管段準確下沉至設計位置，與相鄰管段準確對接。

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，由專業(yè)潛水員進行操作，嚴格控制焊接工藝參數，保證焊接質量；法蘭連接時，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、拋石等方式對管段進行固定，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，在管段周圍拋填石塊，增強管段的穩(wěn)定性。

（三）頂管法安裝

工作原理解讀：在工作井內借助頂進設備（如千斤頂）的推力，將預制好的管道沿設計軸線頂入土中，同時在管道內出土，通過不斷頂進管道，直至管道頂至接收井，完成過江管道的鋪設。

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，根據地質條件選擇合適的支護方式，如鋼板樁支護、混凝土灌注樁支護等，確保井壁穩(wěn)定。做好井壁防水處理，防止地下水滲漏。在工作井內安裝頂進設備與導軌，導軌要安裝牢固、順直，確保管道頂進方向準確。

管道頂進作業(yè)：將預制好的管道吊入工作井，安裝在導軌上，啟動頂進設備，使管道逐步頂入土中。在頂進過程中，通過測量儀器實時監(jiān)測管道的軸線偏差，如使用全站儀、水準儀等測量設備，及時調整頂進方向。利用出土設備（如螺旋輸送機、泥漿泵等）將管道內的土體排出，保持管道內清潔，確保頂進順利進行。

管道連接與密封處理：隨著管道頂進，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。對連接部位進行密封處理，如焊接后進行焊縫檢測，法蘭連接時使用密封墊，保證連接處密封良好，防止漏水、漏氣。頂進完成后，對管道與工作井、接收井的接口進行密封處理，采用密封膠、止水帶等材料，確保接口處防水、防滲。

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