氣囊在采用底拖法施工海底鋼管中的應(yīng)用

杜思訪 劉利

【摘要】底拖法不但對于風(fēng)浪、潮流等影響有一定的適應(yīng)能力，而且必要時(shí)可以中斷作業(yè)，其所受損失在時(shí)間和經(jīng)濟(jì)損失上都比較小，因而其在近海岸、灘海以及河底管道鋪設(shè)中應(yīng)用廣泛。對于鋼制管道來說，在拖管過程中如何確保防腐層磨損而破壞是底拖法應(yīng)用要解決的關(guān)鍵問題。本文依托湛江市鑒江供水南三河跨海段輸水管道項(xiàng)目，重點(diǎn)闡述了氣囊，即助浮氣囊和助運(yùn)氣囊在底拖法施工中的應(yīng)用，不但確保了防腐層的質(zhì)量，而且大大降低了托管牽引力，在類似工程中具有推廣和借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】氣囊；海底管道；底拖法

1.引言

隨著我國海洋開發(fā)的迅速發(fā)展和跨流域調(diào)水需求不斷提高，人們越來越重視管道運(yùn)輸在解決此類問題中所發(fā)揮的作用。管道運(yùn)輸是油氣、淡水運(yùn)輸中最主要，同時(shí)也是最快捷、經(jīng)濟(jì)、可靠的方式，越來越多的海底管道工程從沿海大陸通向近岸島嶼和島嶼之間連接。根據(jù)海底管道輸送的介質(zhì)不同，海底管道的管材也趨向于多樣化，有用于海底油氣管道的高強(qiáng)度鋼材外加混凝土配重；有用于輸送淡水的常規(guī)Q235鋼材外涂裝防腐層；也有用于淡水或者污水輸送的PE管道、玻璃鋼管道和混凝土管道等。

底拖法雖然受海底坡度、地質(zhì)條件的影響較大，但海底作業(yè)的適應(yīng)性較強(qiáng)，遇大風(fēng)浪時(shí)，可中斷作業(yè)，以后再繼續(xù)進(jìn)行。但底拖法除了需用較完善的下水滑道和相應(yīng)規(guī)模的陸上制管場外，還有兩個(gè)關(guān)鍵問題要解決，一是由于海底土體與管道之間的摩擦力大，導(dǎo)致拖拉管道所需的牽引力要求很高；二是管道表面的防腐層在拖管過程中容易遭到磨損而破壞。

2.工程概況

4.4水底拖運(yùn)

拖引船泊就位，對岸拖引鋼纜與管道軸線一致。水底鋼管拖動時(shí)，鋼管頭部采用鋼板封堵，并且用浮吊船將鋼管頭部吊至高于河床底部0.5m左右，始終保持抬頭狀態(tài)，通過測量和潛水員的探摸來控制管頭，使鋼管頭部不鉆入沙土中，減少拖管的阻力。如發(fā)現(xiàn)拖引力增大，適當(dāng)增加氣囊浮力。沿著拖拽鋼管管身每間隔50m設(shè)定一根標(biāo)桿，每拖引50m，測量管道頭部、管身座標(biāo)一次，防止管頭、管身偏離設(shè)計(jì)軸線。如發(fā)現(xiàn)標(biāo)桿偏離設(shè)計(jì)軸線，則采用錨纜和起重船及時(shí)調(diào)整，確保管道能安裝在基槽的正確位置上。

考慮水流影響造成回淤量增加，從而使拉力增大，擬分派3組潛水員分段水下維護(hù)、檢查、清淤。如發(fā)現(xiàn)局部回淤量高于施工允許的誤差，潛水員將用水下吸泥器和高壓水槍及時(shí)把回淤清除。

每一個(gè)循環(huán)拖管長度為240m（有時(shí)160m），每拖運(yùn)50m要測量一次鋼管頭部的坐標(biāo)、中間的鋼管通過浮標(biāo)、測桿每隔100m進(jìn)行復(fù)檢一次，保證管線不偏離軸線?？紤]水流影響，選擇低平潮拖運(yùn)。

每次發(fā)射管道長度和拖管長度相對應(yīng)，拖運(yùn)速度要慢，陸上、水下、對岸指揮要統(tǒng)一進(jìn)行。

5.結(jié)束語

氣囊在底拖法施工海底鋼制管道中的作用分為兩部分，第一是陸上出運(yùn)時(shí)，在鋼管下面合理鋪設(shè)氣囊并適當(dāng)充氣，拖拉鋼管時(shí)，利用氣囊滾動協(xié)助出運(yùn)；第二部分是水下拖拉部分，在鋼管上按預(yù)定方案綁扎好氣囊，減小管道負(fù)浮力，從而降低鋼管與基槽之間的摩擦力，以防止防腐層破壞。助浮氣囊和滾動氣囊的應(yīng)用不但確保了工程質(zhì)量安全，簡化了施工工藝，大大降低了對牽引設(shè)備的要求，而且降低了施工成本，加快了施工進(jìn)度。