给排水工程-给排水管道的水下施工

给排水管道道的水下施施工主要内容水下沟槽开开挖水下管道敷敷设水下管道接接口学习目标了解给水排排水管道穿穿越河流的的方法及其其各自的特特点和适用用情况，掌掌握施工方方法的选择择掌握水下挖槽槽铺管法的施施工要点；了解水下管道道的接口形式式了解水下管线线的铺设方法法及其特点，，了解浮漂拖拖航铺管法和和底拖法的施施工程序概述述给水排水管道道通过江河的的方式：架空跨越（沿桥架设、管桥跨越）水下穿越（沟沟埋敷设、裸管敷设、定向钻孔法、、隧道穿越法法）沿桥架设桥梁架设过河河是最常见和和最简单的跨跨越河流的方方法，投资省、施工工方便，进度度快。敷设位置：应与桥梁管理理部门及设计计单位研究决决定，一般安安装在桥梁专专门为管道预留的管位、、搁置在桥墩墩上、或从人人行道敷设通通过适用：有桥梁可利用用，且管径较较小管桥跨越管道从江河水水面以上架设管架、或将管道预制成拱形管管，然后整体体安装。（为减少管管道扭转应力力，拱管两侧侧应砌筑牢固固的混凝土基基础并加抱箍箍固定）施工难度大，，投资大、维维修管理难度度大，较少采采用。定向钻孔法、、隧道穿越法法定向钻孔法：：利用钻头在在江河床底下下钻凿出敷设设管道的孔洞洞而安设管道道的施工方法法。隧道穿越法：：在江河床底底下开挖隧道道，管道在隧隧道中明管敷敷设穿越江河河的施工方法法。定向钻孔法、、隧道穿越法法实质上是不开槽施工在在江河水面下下的应用。适用：大型河河流,没有条件封航航的中型河流流,可考虑采用。。一般给排水管管道可采用顶顶管法。大型型基本建设项项目，如多条条不同类型管管道穿越河流流（燃气管道道、电力管道道）、或者建建设河底隧道道，可以采用用盾构法。裸管敷设将管道直接铺设设于稳定的河河床上，管顶不覆盖的施工方法。。特点：不需挖挖沟设备，施工速度快，缺点是管道直直接受水力冲冲刷，常因河床冲冲刷变化后而而引起管线断断裂；在浅滩滩处石笼稳管管影响通航；常年水流中中泥砂磨蚀也可可能造成管线线断裂。适用：裸露敷敷设运用于基基岩河床和稳稳定的卵石河河床、只适用用于水流很慢、河河床稳定、不不通航的中、、小河流上的的小口径管线线或临时管线线。为防止水下穿穿越管道产生生浮管现象，，必须采用稳管措施。主要方法有有：平衡重块、复壁管（复壁环形空空间灌注水泥泥砂浆）或石笼压重（细钢筋编织织成笼，内装装石块，压在在管道上）等等，将管线稳稳定敷设在河河床上。采取何种稳管管措施应按河河流河床地质质构成、管径径、施工力量量等选择，并并经计算确定定。第一节水水下沟埋敷设设沟埋敷设是将管道埋置于于河床稳定层层内，管顶加加以覆盖的施施工方法。具体施工方法法围堰法：水位较低，流流速较慢，土土质较好，允允许封航的中中小型河流水下挖槽铺管管法：水位较高。流流速较快，没没有条件封航航的中小型河河流、大型河河流一、围堰法围堰法就是在在待穿越水下下管道的两侧侧，堆筑临时时堤坝，阻挡挡水流并排除除堤坝间的积积水，然后开开挖沟槽，敷敷设管道，回回填土施工完完毕后将围拆拆除。特点：管道施工简单单，需要设备备少，但围堰堰施工复杂，，工期长，一一般须在断航航的条件下施施工。一次围堰法和交替围堰法围堰筑成后，，采用“给水水排水管道的的开槽施工””方法进行施施工一次围堰法在待穿越水下下管道两侧构筑筑临时围堰，在河岸开挖临时引水水渠或在围堰堰间用管子组组成渡槽，使河水通过过引水渠或管管子流向下游游。根据河水流量量决定引水渠渠断面尺寸或或作为渡槽的的钢管管径与与根数；应保保证河水顺利利通过,不应使上游水水位上升而淹淹没围堰；钢钢管与围堰之之间应填好，，防止漏水而而增加排水量量。交替围堰法如图所示，先先将河流的一部分分用围堰围住住，用水泵排除围堰内的的河水，然后挖沟，敷设管管道，再将河河中的管口用用堵板焊住，以防泥水进进入管内。安装完后拆除除围堰。用用相同的方法法将剩下的一一半作围堰，，挖管沟，将已施工管道道堵板割去与与后安装的管管道连接起来来，以后回填填管沟，拆除除围堰。为了减少河水水冲刷，围堰堰迎流水方向向的堰体应平平缓；围堰高高度应保证在在施工期间河河水的最高水水位不至淹没没堰顶；二次次围堰在管道接口处处应有重叠1-围堰2-先埋管段3-后埋管段二、水下挖槽铺管管法就是采用水下挖沟设备备和机具，在水下河床床上挖出一条水下下管沟，将管管线埋设在管管沟内。1.先挖后埋法先进行水下沟沟槽开挖，然然后下管入沟沟，将管道两两测有孔洞的的部位用砂石石回填，管道道上覆土的施施工方法。先挖槽后埋管管的主要缺点是是易于于回淤淤。为了防防止回回淤影影响，，可以以采用用分段段开挖挖铺管管的施施工方方法，，以缩缩短水水下晾晾槽时时间。。施工要要点⑴做好施施工准准备工工作：：水下管管道敷敷设施施工技技术复复杂易易造成成质量量隐患患，因因此必必须作作好施施工准准备工工作：：水文地地质资资料测量穿穿越河河流的的水位位，了了解历历史最最高水水位测定穿穿越河河流的的流速速（不不大于于管内内流速速）⑵确定定穿越越施工工地点点河流平平直、、水流流平缓缓、河河底平平坦、、河床床稳定定、地地质构构造单单一、、两岸岸有较较宽阔阔的漫漫滩和和具备备操作作场地地的河河段。。从河滩滩宽度度最小小的地地方穿穿过。。下列地地带不不宜作作穿越越地点点：桥梁上上游300m或下游游100m的地区区；船船只可可能停停泊下下锚处处；沿沿岸建建筑物物和地地下管管线密密集；；无施施工场场地的的河段段。在埋设设管道道位置置的河流两两岸上上、下下游应应设置置标志志⑶施工工时间间的确确定应根据据气象象、水水文与与航运运资料料，选选择施施工时时间：：雨水少少、河流枯枯水期期、航运淡淡季；；这样．．可减减少人人力、、物力力，增增加工工程可可靠性性⑷埋设深深度和和覆土土厚度度、槽槽底宽宽度埋设深深度应应根据据水流流冲刷刷条件件、河河道疏疏浚、、投锚锚深度度要求求和管管道的的稳管管要求求而定定。一一般河河流不不小于于0.5米，通通航的的河流流不小小于1.0米。覆土厚厚度为为管径径的3-4倍底宽一一般为为管外外径加加0.8—1.0m，边坡坡系数数为1:2—1:4。⑸沟槽开开挖常用的的水下下沟槽槽开挖挖方法法：爆爆破法法、岸岸式索索铲、、挖泥泥船和和高压压泵船船等。。爆破法法开挖挖：适用于于岩石石河床床；优点是是省时时、省省力、、省设设备、、省投投资；；缺点点也很很明显显，管管线定定位、、沟槽槽准直直、沟沟底平平整等等质量量不易易保证证，另另外爆爆炸对对两岸岸堤防防和构构筑物物有不不良影影响；；岸式索索铲：：适用于于狭窄窄水系系，土土质较较软的的非岩岩石河河床。。铲斗用用岸上上卷扬扬机曳曳引，，顺滑滑道往往上拉拉，运运动过过程中中将河河底泥泥土铲铲出，，挖深深不断断增。。这种种方法法可以以比较较准确确地控控制沟沟槽的的平面面位置置和准准直度度。挖泥船船：水系宽宽阔一般用用抓斗斗式或或多斗斗式挖挖泥船船开挖挖水下下沟槽槽的方方法，，土方方卸在在沟槽槽水流流下游游一侧侧，或或由驳驳船运运至远远处；；高压泵泵船：：河床土土质松松散，可用用高压压泵船船以高高压水水流冲冲射水水底土土层进进行开开挖。。同同时将将泥浆浆吸出出水面面处理理；用的船船只多多，挖挖出的的泥砂砂或泥泥浆也也需运运输和和妥善善处理理，施施工成成本高高，不不适用用于回回淤很很快的的河流流⑹沟槽开开挖的的测量量和控控制水下沟沟槽中中心线线用岸岸标或或浮标标显示示，并并用经经纬仪仪或激激光准准直仪仪测量量。条件允允许时时，可可在两两岸标标之间间拉设设管道道中心心线，，以中中心线线为准准用标标尺或或锤球球可测测水下下沟槽槽的位位置和和槽底底高程程。用船或或其他他浮动动设备备开挖挖时，，挖泥泥船等等应临临时锚锚舶，，以保保证沟沟槽中中心位位置准准确。。⑺下管管（水水下管管道敷敷设））⑻接口口及回回填2.挖槽与与铺管管同时时进行行法预挖水水下沟沟槽铺铺管的的方法法的缺缺点是是沟槽槽可能能发生生回淤淤，弃弃土和和回填填土工工作量量大。。为了了克服服这种种缺点点，可可采用用综合合作业业船铺铺管。。逐段敷敷设，，边挖挖边铺铺。沟槽由由水泵泵喷射射高压压水冲冲挖，，挖出出的土土由砂砂泵抽抽升到到后部部回填填沟槽槽，使使沟槽槽晾槽槽时间间减少少至最最短，，而且且取消消了回回填土土的远远距离离搬运运。（（犁沟沟机、、挖泥泥船））3.先铺管管后挖挖沟法法（冲冲沉法法铺管管）冲沉法法铺管管是先把管管子放放在水水底，然后用用冲泥泥器把把高压压水射射向管管底土土层，，使管管底土土液化化，丧丧失承承载能能力，，管道道就埋埋入水水底。液化化土层层的厚厚度一一般为为管径径的3—4倍。采采用这这种方方法的的前提提条件件是管管底土土层为为可被被液化化的。。管道是是在自自身重重力下下沉入入河底底，因此此可以加加以配配重，如混混凝土土块，，石笼笼等等等；气举法法：用用船上上的气气举泵泵把管管道两两测的的泥沙沙吸出出排走走，使使管道道逐渐渐下沉沉到达达设计计埋设设位置置。优点：：克服服了回回淤的的缺点点，工工期短短、投投资省省缺点：：不适适用于于黏土土或较较硬的的河床床第二节节水水下管管道的的接口口水下管管道的的连接接：岸岸上连连接、、水上上铺管管船连连接、、水下下连接接一、钢钢管接接口和和管道道基础础焊接钢钢管成成型作作业：：焊接接、防防腐层层、分分段试试压1.成型方方式：：整体体式成成型、、分段段成型型整体式式成型型：一一次焊焊接成成所需需要的的尺寸寸，经经过防防腐处处理和和压力力试验验后，，运至至铺设设管沟沟位置置上；；适用于于管道道不太太长、、管径径不大大分段成成型：：在岸岸上先先焊接接成一一定长长度管管段、、制作作防腐腐层、、试压压后，，分别别运至至铺设设管沟沟位置置上，，在河面上上连接接成整整体；或将将一定定长度度管段段沉入入水中中就位位后，，由潜潜水员员在水下连连接；或在在铺管船船上进进行焊焊接，焊接接好一一段就就敷设设一段段（边边连接接边附附设））适用于于管道道长、、管径径大要求：：尽量量减少少水下下接头头的数数量2.接口形形式：：刚性性接口口和柔柔性接接口⑴刚性接接口：：焊接接、法法兰连连接、、卡箍箍连接接⑵柔性性接口口：：橡胶胶圈人人字法法兰接接口、、伸缩缩法兰兰接口口、球球形接接口（（课本本P152）法兰连连接：：岸边边成型型的较较长管管段之之间的的连接接操作：：几只吊吊装船船用钢钢丝绳绳将待待连接接管道道吊离离水面面0.8———1.0米，由由小船船载人人到连连接处处，拆拆除管管端堵堵板，，协调调各船船使管管端法法兰盘盘逐渐渐靠拢拢，直直到接接头连连接紧紧密。。然后后调整整其中中一个个活动动法兰兰，对对齐螺螺栓孔孔上穿穿如螺螺栓，，紧固固。卡箍接接头：：制作作简单单、安安装方方便、、成本本低圆形或或半圆圆形有有一定定宽度度钢制制条带带，中中间有有一到到二处处接头头，采采用螺螺栓连连接，，卡箍箍内垫垫橡胶胶圈，，管道道上挡挡环限限制卡卡箍沿沿管道道移动动3.管道基基础河床下下部为为黏土土或砂砂石层层，土土质坚坚硬，，管道道可直直接铺铺设在在该土土层管管沟里里；河床下下部土土质软软弱，，管道道要用用桩基基支撑撑；预预制混混凝土土块，，或用用砂砾砾石，，装混混凝土土的麻麻袋二、铸铸铁管管道接接口水面上上连接接：承承插刚刚性连连接（（一般用用青铅铅接口口，具具有一一定柔柔性且且容易易修补补）或法法兰刚刚性连连接（连接处处通过过两块块法兰兰，用用螺栓栓将管管道连连成整整体））水下接接口：：机械械柔性性接口口（压压兰压压紧橡橡胶圈圈）第三节节水水下管管道敷敷设水下管管线的的铺设设方法法：拖拖管法法，铺铺管船船法其中铺铺管船船法是是将管管子运运至铺铺管船船上，，在铺铺管船船上进进行管管段接接口后后，沿沿铺管管船上上的滑滑道、、管托托架等等装置置，下下入水水底。。这种种方法法多用用于外外海或或广阔阔水域域的作作业，，适用于于长距距离管管段远远离岸岸边的的铺管管工作作。拖管法法就是是在陆陆地上上将管管子连连接，，发送送下水水，拖拖运至至预定定位置置就位位。较较长的的管线线需要要分段段拖运运，海海上连连接管管段间间水平平口。。较适用用于离离岸近近、狭狭窄水水域的的铺管管工作作。拖管法法主要要包括括浮漂漂拖航航铺管管法和和底拖拖法一、浮浮漂拖拖航铺铺管在岸边边把管管子连连接→管段两两端堵堵板→绑扎一一定数数量的的浮桶桶→用牵引引拖轮轮拖至至铺设设地点点→灌水入入管，，下沉沉到水水底或或沟槽槽内→水下接接口特点：：其优优点是是所需需牵引引力较较小，，管线线轨迹迹较直直观；；缺点点是受受水面面波、、涌和和海流流的影影响较较大，，就位位轨迹迹不易易控制制。施工要要点1.制备管段段场地的的选择水系较浅浅，有纵纵深岸边边，岸边边与水面面高差不不大，可可在过河河管中心心延长线线的岸边边原地面面制备管管段；岸边与水水面高差差较大，，开挖岸岸边，减减少与水水面高差差，并在在开挖区区内降低低地下水水位后再再制备管管段。水系较宽宽、河岸岸无足够够场地垂垂直排列列管道，，岸边预预制的管管段与水水系平行行，管段段制备后后装上浮浮筒推入入水中，，在水面面上由船船浮漂拖拖航。2.下水浮运运拖曳法：：将制作作好的管管道用机机动船或或设在对对岸的曳引设备备拖曳到管道中中心线（（岸上拖曳曳垫设带带滚轮的的小车）滚滑法：：将管段段滚下水然然后利用用水流浮浮运到需要下下沉地点点形成一个个管道连连接、检检验、涂涂装的岸岸上生产产线3.管段注