哈密技术创新：过江沉管施工的创新

我司是一家承建穿越江河水底过江管道工程施工的专业队伍。

今天主要介绍过江沉管施工的一些知识。

一、施工前期筹备

（一）全面勘察与资料收集

水文信息采集：深入收集安装区域的水位变化数据，涵盖历年最高、最低水位以及不同季节的水位波动范围，这对于确定沉管的埋设深度与抗浮措施极为关键。精准测量水流速度与流向，湍急的水流可能影响沉管的定位与下沉，需据此合理规划施工时段与工艺。详尽掌握潮汐周期与规律，在潮汐明显的江河，利用平潮时段进行关键施工操作，可有效降低水流对施工的不利影响。此外，水温、降水量等信息也不容忽视，水温影响管道材料性能，降水量关乎施工期间的排水作业安排。

地质状况探测：借助地质勘察钻孔、地质雷达等先进手段，精准明确地层结构，判断是由黏土、砂土、粉质土等构成的土层，还是存在岩石层。了解岩土特性，如土体的密实度、抗剪强度，岩石的硬度、完整性等，以便确定是否需要对基础进行特殊处理，如软土地基可能需进行加固，岩石层则要考虑爆破或机械破碎等开挖方式。同时，评估地质稳定性，排查是否存在断层、滑坡等地质隐患，提前制定应对策略。

周边环境调研：仔细排查周边建筑物的分布与基础形式，防止施工振动、土体位移等对其造成损害。摸清既有管线的走向、类型与埋深，避免在施工过程中发生碰撞。掌握船舶航道的位置、宽度、通行密度与船舶类型，协调相关部门进行航道管制或设置警示标识，保障施工安全与航道畅通。

（二）科学合理的施工方案规划

管道选型适配：依据工程用途与输送介质特性（如是否具有腐蚀性、高温、高压等），审慎选择管道材质。例如，输送腐蚀性介质宜选用耐腐蚀的钢管、玻璃钢管或 PE 管；输送高温高压介质则多采用钢管。精确计算管道规格，包括管径、壁厚等，确保管道能承受内外压力及外部荷载，满足工程长期运行需求。

安装方法抉择：综合考量现场条件，合理确定安装方式。在浅水河段且水流相对平缓处，浮运法可能是较为经济高效的选择，其通过在岸边组装管段，利用水的浮力浮运至安装位置后下沉。而在较深水域或需穿越障碍物时，沉管法更为适用，该方法先预制管段，再运输至指定位置下沉对接。此外，还有顶管法等可供选择，需根据实际情况权衡利弊。

施工进度编排：制定严谨的施工进度计划，明确各工序的先后顺序与起止时间，如管段预制、沟槽开挖、沉管安装、连接固定等工序的时间安排。充分考虑天气、潮汐、地质条件变化等不可预见因素，预留一定弹性时间，以应对可能出现的工期延误，确保工程能按时交付。

质量安全保障策略：制定严格的质量控制标准，贯穿于管道焊接、防腐、安装精度等各个环节。如焊接质量需通过外观检查、无损探伤检测等手段确保焊缝牢固、无缺陷；防腐质量要求涂层厚度、附着力等符合标准。建立完善的安全管理体系，识别潜在安全风险，如溺水、触电、物体打击、设备故障等，并制定针对性的预防与应急措施，保障施工人员生命安全与工程顺利进行。

（三）设备与材料的充分准备

施工设备调配：依据选定的安装方法，配备适配的施工设备。浮运法需起重船用于吊运管段、拖轮牵引管段浮运、定位船精确确定位置；沉管法需潜水设备供潜水员水下作业、水下焊接设备进行管段连接焊接、沉管专用驳船运输管段；顶管法需顶管机提供顶进动力、中继间辅助长距离顶进等。对设备进行全面检查、调试与维护，确保设备性能良好，在施工过程中稳定运行。

材料采购与检验：严格按照设计要求采购管道、管件、防腐材料、连接材料等。对采购的材料进行严格检验，外观检查确保无裂缝、孔洞、变形等缺陷；材质分析验证材料成分符合标准；力学性能测试检测材料的强度、韧性等指标。杜绝不合格材料进入施工现场，从源头上保障工程质量。

二、过江沉管安装核心技术

（一）浮运法安装

工作原理阐释：在岸边将管道组装成一定长度的管段，完成水压试验以检验密封性，做好防腐处理保障管道使用寿命。利用水的浮力，通过安装浮筒或浮箱等方式，使管段能在水面漂浮，然后由拖轮牵引至安装位置。到达后，借助定位设备精确调整管段位置，通过向管段内注水或拆除浮筒等手段，使管段逐步下沉至预先开挖好的沟槽内。

施工流程详解

管段预制与组装：在预制场地，按照设计要求进行管道焊接，确保焊缝质量达到相关标准，采用多层多道焊接工艺，减少焊接缺陷。进行防腐涂层施工，如采用环氧煤沥青、聚乙烯夹克等防腐材料，严格控制涂层厚度与附着力。将管道组装成合适长度的管段，对管段进行整体水压试验，试验压力根据设计要求确定，保压一定时间，检查有无渗漏现象，确保管段密封性与强度。

浮运筹备工作：在管段两端安装密封堵板，防止浮运过程中水进入管段。设置浮筒或浮箱，根据管段重量与浮力计算所需数量与规格，调整管段浮力使其能在水面稳定漂浮。使用起重船将管段吊运至水中，由拖轮牵引至安装现场，在牵引过程中，密切关注管段姿态与水流情况，及时调整拖轮速度与方向。

定位与下沉操作：利用定位船、高精度 GPS 定位系统等，精确调整管段位置，使其与沟槽轴线重合，定位误差控制在允许范围内。通过向管段内注水或拆除浮筒等方式，使管段缓慢下沉至沟槽底部。下沉过程中，使用测深仪实时监测管段高程，利用水下摄像头观察管段姿态，确保下沉过程平稳、准确，避免管段倾斜、偏移。

（二）沉管法安装

工作原理剖析：将预制好的管段在临时干坞或船台上进行整体制作，完成防水处理，确保管段在水下不渗漏。通过驳船将管段运输至指定位置，借助水下定位系统与起重设备，将管段下沉至预先开挖好的沟槽内，并进行连接与固定，形成完整的过江管道。

施工流程详述

管段预制环节：在干坞内或船台上进行管段钢筋混凝土浇筑或钢结构制作。对于钢筋混凝土管段，严格控制钢筋的绑扎质量、混凝土的配合比与浇筑工艺，确保管段强度。做好管段的防水、防腐处理，如在混凝土表面涂抹防水涂料，对钢结构进行防腐涂层施工。安装各种预埋件与附属设施，如止水带、连接螺栓、检修孔等，确保管段具备良好的防水、连接与维护性能。

管段运输与沉放过程：使用大型驳船将管段运输至安装现场，运输过程中对管段进行固定，防止晃动与碰撞。通过定位船、水下导向装置等精确控制管段位置，利用起重船或管段自身的下沉系统（如压载水箱）使管段下沉至沟槽。在下沉过程中，实时监测管段的位置与姿态，通过调整压载水或起重设备的吊力，确保管段准确下沉至设计位置，与相邻管段准确对接。

管段连接与固定步骤：采用水下焊接、法兰连接或其他密封连接方式将相邻管段连接成整体。水下焊接时，由专业潜水员进行操作，严格控制焊接工艺参数，保证焊接质量；法兰连接时，确保法兰面平整、密封垫安装正确，螺栓拧紧力矩均匀。通过水下混凝土浇筑、抛石等方式对管段进行固定，防止其位移。在管段底部浇筑水下混凝土，形成稳定的基础，在管段周围抛填石块，增强管段的稳定性。

（三）顶管法安装

工作原理解读：在工作井内借助顶进设备（如千斤顶）的推力，将预制好的管道沿设计轴线顶入土中，同时在管道内出土，通过不断顶进管道，直至管道顶至接收井，完成过江管道的铺设。

施工流程介绍

工作井与接收井施工：在管道起始端与终端挖掘工作井与接收井，根据地质条件选择合适的支护方式，如钢板桩支护、混凝土灌注桩支护等，确保井壁稳定。做好井壁防水处理，防止地下水渗漏。在工作井内安装顶进设备与导轨，导轨要安装牢固、顺直，确保管道顶进方向准确。

管道顶进作业：将预制好的管道吊入工作井，安装在导轨上，启动顶进设备，使管道逐步顶入土中。在顶进过程中，通过测量仪器实时监测管道的轴线偏差，如使用全站仪、水准仪等测量设备，及时调整顶进方向。利用出土设备（如螺旋输送机、泥浆泵等）将管道内的土体排出，保持管道内清洁，确保顶进顺利进行。

管道连接与密封处理：随着管道顶进，逐节连接新的管道，采用焊接、法兰连接等方式，确保连接牢固。对连接部位进行密封处理，如焊接后进行焊缝检测，法兰连接时使用密封垫，保证连接处密封良好，防止漏水、漏气。顶进完成后，对管道与工作井、接收井的接口进行密封处理，采用密封胶、止水带等材料，确保接口处防水、防渗。

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