某深水跨海管道供水工程管道敷设方法与工艺研究

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1、某深水跨海管道供水工程【摘要】该文介绍某深水跨海供水管道敷设中选择铺管船法与采用“车槽式”发射架滑道、“圆弧型”托管架滑道进行悬挂式“反S形”管道铺设等施工工艺，不但投资最省、工期最短,而且也很好地解决了深水跨海供水工程施工中的技术难题，可供类似海域条件下跨海供水工程借鉴。【关键词】SPE管；“车槽式”发射架；“圆弧型”托管架；悬挂式“反S形”管道铺设1工程概况某深水跨海管道供水工程为（重点工程）的跨海管段，长度9.6km,最大海水深达36.7m,输水规模远期1.5万nf/d,近期0.75万m3/do通过经济、技术、工期等比选后⑴，该工程采用选用管径500mmSPE管、单

2、根长度48m且采用电热熔连接方法，具有投资更省、施工更易、运行更可靠、维护更方便等优点。工程区最大波高7.5m,出现最多的是2〜3级浪，频率87.3%,最大风速31m/s,多年平均风速6・9m/s,最大潮差6.30m,平均潮差4.61m,实测最大涨潮平均流速为92.4cm/s,最大落潮平均流速为82.3cm/so工程区水深（居国内供水工程之最。本工程实施前，国内已建跨海供水工程最大水深仅22m）、风大、浪高、线路长，工程环境复杂、恶劣，特别受气候条件约束,施工期短，采用何种铺管方法与工艺是保证管道顺利铺设之技术难点，也是技术重点。2管道敷设方法比选海底管道的铺设主要有飘浮

3、法、牵引法（又称拖管法）和铺管船法等。经比选本工程选用铺管船法吧飘浮法：管段按照事先拟定的方法就位、下沉至要求敷设的位置，管段Z间接头部分在水下进行。本工程水深、管长，不仅潜水员在水下的作业时间很短，水下接管操作困难，而且沉管过程受海流及风浪的冲击安装就位困难等因素制约，施工困难、进度慢、成本高，所以不适用于本工程。拖管法：管道在陆地制管场制造加工，并焊接成数百m（也有更长的）的管道，然后利用牵引设备（绞车、绞车船等）沿海底、离底、潜水和海面牵引管道。该方法要求海底地形、地质条件变化小，且需要完善的管道下水滑道，有足够牵引能力的牵引设备。本项目跨海距离长，地形起伏、跨越两

4、条港道，拐点多，且在风大、浪高、流急的海域，铺管就位难、拖管施工应力大，此方法也不适用于本工程。铺管船法.使用设备专门的铺管船及附属运输船。管道由供应船向敷管船供应，在敷管船上焊接，这样随着管道接长进行敷设，管道每敷设一段，前进一段距离，见图1。适用条件及范围遇有大风浪或特殊情况对以中断作业，敷管船对以离开敷设地点，待天气转好再返回敷设地点继续作业。适用于离岸较远的长距离管道，管道越长，优越性越显著；适应性好，可中断作业；施工方便，工期短，对季节的适应性比较强。图1刚性拖管架铺管法示意图考虑本工程的海域情况、工程规模，经分析计算，选择铺管船法。实践证明，该方案投资最省，工

5、期最短，海上铺管工作109天完成了铺管任务。3铺管船施工方法与管道敷设工艺3.1铺管船施工方法（1）主要施工设备本工程主要施工设备见表1所示。表1主要施工设备主要施工设备型号规格数量用途铺管船主尺度：LXBXD二61.5mX21.8mX5m设计吃水：3.4m；载重量：3500t1海上铺管托管架长40m,宽7.44m,高3m。托管架的入水角度可根据水深调节。1海上铺管loot起重船主尺度：LXBXD=47.5mX13.5mX3.3m；设计吃水：2.3m；总吨：691t,净吨:329t1海上后挖沟2000t运输驳船主尺度：LXBXD=55.68mX19.72mX3.6m设计吃

6、水：2.5m；载重量：2000t1SPE管的运输（2）铺管作业程序①通过运输船将管段运到铺管现场，通过铺管船上的起重机械，将以上管段卸到铺管船的管道堆放区；再利用铺管船上的起重设备，将48m长的管道移位到发射作业区的滑道上。②在发射作业区的热熔工作站，对“48m”长的管道与“下海”管道进行电熔连接；并且将配重块安装到管段的指定位置上。③经连接检验合格后，开始绞锚铺管。铺管作业时依据敷设和安装的需要，通过收、放锚缆移动船位，一边移船，一边放管，保持放管的速度与移船的速度协调一致，移动的距离约4创1,使管线在整个铺管过程屮始终处于安全的状态。④管线在恒张力系统的控制下，使管线

7、按照预先设计的曲线，沿着滑道和托管架下滑，安全着于海床上。根据管线计算，不同水深有不同的恒张力，恒张力系统可通过调整电压来控制恒张力。⑤铺管船采用DGPS系统。铺管作业时在DGPS系统监控下，通过调整船位，使管线能按设计要求准确就位。（3）后挖沟方案该工程的挖沟工作（除炸礁段以外）采用先铺管后挖沟的施工方法。并使用专用“后挖沟机”（见图2）跨在已铺设的管线上开挖管沟。其作业原理和施工步骤在文献［1］川已作详细介绍。图2专用“后挖沟机”（4）弃管与回收作业程序在海底管线正常敷设期间，当因天气或其它意外原因使铺管作业不得不终止时，