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水下敷設方式:裸露敷設運用于基巖河床和穩定的卵石河床。管道采用厚壁管、復壁管或石籠等方法加重管線穩管,將管線敷設在河床上。裸露敷設不需挖溝設備,施工速度快,缺點是管道直接受水力沖刷,常因河床沖刷變化后而引起管線斷裂;在淺灘處石籠穩管影響通航;常年水流中泥砂磨蝕也可能造成管線斷裂。裸露敷設只適用于水流很慢、河床穩定、不通航的中、小河流上的小口徑管線或臨時管線。
水下溝埋敷設采用水下挖溝設備和機具,在水下河床上挖出一條水下管溝,將管線埋設在管溝內。開挖機具有拉鏟、挖泥船,當采用水力氣舉開溝時還可采用水泥車和高壓大排量泵。對于中、小型河流或冬季水流量很小的水下穿越也可采用圍堰法斷流或導流施工。圍堪法施工將水下工程變為陸上施工,可采用人工開挖或單斗挖溝機、推土機開溝。溝埋敷設應將管道埋設在河床穩定層內。溝槽開挖寬度和放坡系數視土質、水深、水流速度和回淤量確定,當無水文地質資料,采用水下挖掘機具時可參照表5-1選定溝底寬度和邊坡系數。開溝務須平直,溝底要平坦,管線下溝前須進行水下管溝測量,務必達到設計深度。
水下燃氣干管穿越主要河流宜雙管敷設,每條管道的通過能力應為設計流量的75%。若燃氣管網已形成環路,或有其他措施保證管道故障檢修時的供氣,可敷設單管。燃氣管道采用倒虹吸管形式穿越河流。應盡可能從直線河段穿越并與水流軸向垂直,從河床兩岸有緩坡而又未受沖刷,河灘寬度小的地方穿過。
河底管道的埋設深度,應根據水流沖刷條件、河道疏潑、投錨深度要求和管道的穩管要求而定。對不通航或無浮運的水域,經管理部門的同意,采取措施后可減小管道的埋設深度。水下管道的穩定措施必須根據計算確定,一般應有足夠厚度的覆蓋層,或加鋼筋混凝土重塊,或澆灌混凝土套管抗浮。往水下管溝底直線下放長的管段時,管子的柔性起著重要的作用。
鋪設大直徑的管子時,不是經常都能使管子按照允許彎曲半徑呈均勻的曲線形狀。因此,鋪設直徑大于350mm的水底燃氣管道時,管子往往會產生很大的縱向應力,燃氣管道的防腐層會由于管道彎曲過大而損壞。假使用直線下放的方法在深河內鋪設管道時,在將中間一段下放到管溝之前,先把管道的兩端托在兩岸的管溝底上,進一步利用其自身的重量把中間一段下放在溝底。在這種情況下,在管壁上會產生更大的拉應力,管道兩端在管溝底上會移動。根據管道兩端移動時的摩擦力及管道的管段的長度,如果管道在水中的重量過大時,會產生使管道斷裂的拉應力。(zi8v8kra)
當管道重量小時,在以上情況下,它的中間部分可能不會下沉到管溝底而懸起來。因此,長管道應當以均勻的曲線形狀,從一岸邊到另一岸邊或河的中間向兩邊逐漸下放。穿越河流的方法很多,方法的選擇決定于管徑、地方條件、河流寬度與深度、河底形狀、水流速度、河床兩岸的斜度及高度、岸邊地上及地下的構筑物等。水位較低、流速較慢、土質較好、允許封航的中小型河流,宜用圍堪法。水位較高、流速較快、沒有條件封航的中小型河流,可采用浮運下沉法施工。大型河流,沒有條件封航的中型河流,可采用頂管法。水下管道敷設,施工技術復雜,易造成質量隱患,因此必須有妥善的技術措施,配備必要的機具,作好施工準備工作。
由于鋼管樁采用送樁器進行施打,沉樁后的樁頂標高偏差控制在±10mm,在該樁頂上將直接安裝樁帽及橫梁,不需要在進行二次切割。在打樁船施打鋼管樁時,岸邊的電焊工將樁帽、橫梁、管支座制作好,并將管支座按設計要求固定在橫梁上。起重船在取水管軸線上游順流艏朝下進行定位,首先將在岸邊制作的樁帽、橫梁及管支座由運輸船運至起重船扒桿下,起重吊鉤上固定一棱鏡,岸邊的全站儀對起重吊鉤進行測量,水下由潛水員進行探摸,雙方配合,將先將樁帽套在鋼管樁上,樁帽套好后,再吊裝橫梁及管制作,由潛水員在水下配合,將橫梁固定在裝帽上,并對管支座進行復測,確認管支座的位置及支座底標高在設計范圍內,將樁帽用對拉螺栓與鋼管樁固定,橫梁用對拉螺栓與樁帽固定,潛水員解下鋼絲繩,再進行下一個的樁帽及橫梁的安裝。
取水管道的安裝和連接(1)起重工程船定位:起重工程船進入施工現場后,與長江呈丁字形定位在取水管軸線,工程船艏部朝向岸邊,船艏部、船艉部各拋八字錨于江中固定,地錨與卷揚機連接,通過卷揚機的收放來調整控制船體的方向。(2)取水頭部喇叭口在岸邊與取水管進行焊接拼裝成整體后,在取水頭部及原水管頂部分別焊接兩個吊耳(要注意其重心),以作起吊之用,由汽車吊運至起重船能夠吊到的江灘上,再由起重船吊裝至甲板駁船上,由甲板駁船運至指定施工位置,交由工程船起吊安裝。(3)放線方法:分別在取水頭部中心及原水管尾部中心插上一根標桿,陸上用全站儀控制平面位置,控制好中心、軸心。(4)原水管及取水頭水下安裝:由工程船用左右鉤吊起原水管、取水頭;工程船利用絞松錨的方式,并采用浮標或鋼絲繩定大方向,將原水管絞到位;陸上用全站儀控制平面位置,控制好中心、軸心,同時派兩名潛水員進行水下配合,原水管及取水頭下沉到樁架的鋼制橫梁上的預置的管座上用兩根¢25圓鋼管箍螺栓固定。格刪現場采用¢10鋼筋焊接制作與法蘭盤連接。
挖泥船進行基槽開槽:(1)管槽開挖前,在施工基線上放出兩條取水管道的中心線控制點,并設立明顯的岸上標志。水下管槽開挖時每隔十米左右拋設浮標顯示中心線,以作為工作船開挖平面位置定位的依據,并在岸邊設置水尺一把,作為開挖時的測量依據。(2)為保證管槽開挖的準確性,施工中應采用全站儀跟蹤工作船開挖定位,以保證工作船開挖斷面及落點位置準確,從而避免漏挖,欠挖現象、降低復挖率。(3)水下管槽開挖時應根據流速、流態、水位、管槽基層性質,以及施工場地周圍建筑物分布情況,以及施工期間水文氣象條件等因素,進行綜合分析,確定有效快速的施工方法。(4)施工過程采用液壓抓揚式挖泥船及開底泥駁對溝槽進行開挖施工,液壓抓揚式將挖出來的泥巴放到開底泥駁后,由開底泥駁將泥巴運到由海事部門指定的拋泥點進行棄泥。溝槽挖好后,應測量槽底高程和溝槽橫斷面,測量間距應根據溝槽開挖方法及地質情況等確定,水下開挖溝槽的允許偏差應符合有關規定,水下管槽開挖應嚴格控制槽底標高,開挖完成后,經管槽檢測,發現超挖時應用碎石填補。
溝槽的平整及墊層(1)溝槽的平整溝槽開挖后,應對溝槽底部進行水下平整,水下平整主要是采取高壓水槍射流對溝槽凸凹不平的底部進行修整,從而保證達到溝槽的驗收及管道安裝的需要。挖泥時,要勤測軸線、要勤測水深,防止偏位和超挖或欠挖。以測繩控制開挖底標高,對偏位的要及時糾正,對欠挖的地方要及時進行補挖(2)墊層溝槽平整完成的同時,拋碎石找平層,墊層厚度30cm,使管道在江床受力更趨合理,找平墊層碎石粒徑為20-40mm。(zi8v8kra)
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