一、施工前準備
1.工程勘察
對施工水域進行詳細的勘察,包括水深、水流速度、水底地形、地質條件等。例如,通過聲吶探測技術可以獲取水底地形的精確數據,了解是否存在礁石、溝壑等復雜地貌,為后續管道的鋪設路徑規劃提供依據。
還要調查水域的水位變化規律,因為水位的大幅波動可能會影響沉管的穩定性和后續的使用安全。
2.管材選擇與制作
管材制作過程中要嚴格控制質量。對于鋼管,要確保焊接質量,防止出現裂縫等缺陷;對于混凝土管,要保證混凝土的強度和密實度,同時精確控制管徑和管長,以滿足設計要求。
3.設備準備
配備起吊設備,如大型浮吊船。浮吊船的起重能力要根據管道的重量和長度來選擇,確保能夠安全地將管道吊起和下放。
還需要定位設備,如 GPS 定位系統、水下定位信標等。水下定位信標可以在水下發出信號,輔助施工人員精確確定管道的位置,保證管道按照預定路線鋪設。
1.管道預制與組裝
在岸邊或預制場將管道按照設計長度進行預制。如果是長距離管道,還需要將預制好的管段進行組裝。組裝過程中要確保管道接口的密封性,對于鋼管,一般采用焊接接口,焊接完成后要進行無損檢測,如 X 射線探傷、超聲波探傷等,以檢查焊接質量是否合格。對于混凝土管,可采用橡膠密封圈接口,要保證密封圈安裝正確,接口緊密。
2.管道浮運
將組裝好的管道通過浮運的方式運送到預定的水下鋪設位置。可以采用拖輪拖帶或浮筒漂浮的方式。如果采用拖輪拖帶,要注意控制拖帶速度,避免管道在水中擺動過大。若使用浮筒漂浮,要合理計算浮筒的浮力,確保管道能夠穩定地漂浮在水面上。
3.管道沉放
管道沉放是關鍵步驟。可以采用分節沉放或整體沉放的方式。分節沉放時,先將一端的管節沉放到水底指定位置,然后逐節下沉并連接。整體沉放則是將整個管道一次下沉到水底。
在沉放過程中,要通過定位設備實時監測管道的位置,利用起重設備和壓載系統控制管道的下沉速度和姿態。例如,可以通過在管道上安裝壓載水箱,根據下沉情況適時向水箱注水,增加管道的重量,使其平穩下沉。
4.水下連接與固定
管道沉放到水底后,需要進行水下連接。對于鋼管,可能需要在水下進行焊接,這對焊接技術和設備要求很高,焊接人員要具備專業的水下焊接資質。對于混凝土管,要檢查接口處密封圈的密封情況,如有必要可以進行適當調整。
連接完成后,要對管道進行固定,一般是通過在管道底部澆筑混凝土基礎或打入樁基礎來固定管道,防止管道在水流等外力作用下發生位移。
1.檢測內容
外觀檢測:通過水下機器人等設備對管道的外觀進行檢查,查看管道表面是否有裂縫、變形等情況。
密封性檢測:采用壓力測試等方法檢查管道的密封性能,確保管道沒有泄漏。例如,可以向管道內注入一定壓力的水或氣體,觀察壓力變化情況來判斷管道是否密封良好。
2.維護措施
定期清理管道表面的雜物和沉積物,防止其對管道造成腐蝕或影響水流。
對于出現的小損傷,如局部的防腐涂層脫落,可以及時進行修補,延長管道的使用壽命。同時,要建立長期的監測系統,對管道的狀態進行實時監控,及時發現和處理潛在的安全隱患。