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水中鋪設(shè)塑料管道的設(shè)計(jì)計(jì)算

一項(xiàng)大規(guī)模水面施工在緊張推進(jìn)。大型輸水管線，通過(guò)沉管施工的方式，被架設(shè)到水面以下。作為駱馬湖水源地原水管線項(xiàng)目的控制性節(jié)點(diǎn)工程——跨中運(yùn)河輸水管線工程最終完成以后，這些架設(shè)在水面以下的大型管道，將保障著未來(lái)多年我市居民用水。當(dāng)天上午，首次進(jìn)行的沉管整體下沉歷時(shí)5個(gè)多小時(shí)，首段739米的管道第一次順利沉放至水下5米的位置。預(yù)計(jì)到春節(jié)前，全長(zhǎng)1060米的輸水管線將橫跨中運(yùn)河被沉放到水下16米的固定管座上。這也標(biāo)志著駱馬湖水源地全線80余公里原水管線工程又邁出了關(guān)鍵的一步。輸水管線要過(guò)河，怎么過(guò)水下沉管中運(yùn)河管線整體下沉駱馬湖水源地原水管線項(xiàng)目的控制性節(jié)點(diǎn)工程之一——跨中運(yùn)河輸水管線工程正式開始實(shí)施沉放。記者在邳州中運(yùn)河工程現(xiàn)場(chǎng)看到，橫跨中運(yùn)河1000多米的河面上架起了6個(gè)輔助鋼管樁平臺(tái)，以及安裝了卷?yè)P(yáng)機(jī)等設(shè)備的輔助起重船。在鋼管樁平臺(tái)下方一根黑色的輸水管道架在水平面上，管道的兩側(cè)向上方翹起，開口已被封閉，并且正在向管內(nèi)注水。據(jù)了解，我市三重一大民生項(xiàng)目駱馬湖水源地及第二地面水廠工程，線路全長(zhǎng)80.5公里，途經(jīng)新沂、邳州、銅山和經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)4個(gè)縣(市)區(qū)，設(shè)計(jì)取水規(guī)模為80萬(wàn)m3/天，送水管線輸水規(guī)模為80萬(wàn)m3/天。中運(yùn)河輸水管線沉管工程關(guān)系到整個(gè)駱馬湖水源地原水管線工程的成敗，是全線80余公里原水管線實(shí)現(xiàn)全面貫通的至關(guān)重要的控制點(diǎn)。駱馬湖水源地建設(shè)處負(fù)責(zé)人于孝民說(shuō)，跨中運(yùn)河輸水管線工程主要分為地下土層中頂管施工和水上水下沉管施工，其難度和風(fēng)險(xiǎn)最大的就是過(guò)中運(yùn)河的沉管施工。據(jù)于孝民介紹，中運(yùn)河西岸和東岸為頂管段，分別穿越兩岸大堤。兩端頂管中間部分即跨越中運(yùn)河段，則采取管橋沉管施工的方法，跨中運(yùn)河的長(zhǎng)度約1060米。水下沉管怎么沉先給水管灌滿水，再放下去沉管將分三次完成，首次下沉的管道長(zhǎng)度是739米。我們看到的在河面上管道兩端已經(jīng)被封閉，正在向管內(nèi)灌水，全部注滿后才能向水里沉放于孝民告訴記者，僅這段739米的管道，全部注滿水需要2000多噸，將耗時(shí)4個(gè)多小時(shí)。管道下沉正是通過(guò)向管內(nèi)注水增加下沉動(dòng)力進(jìn)行的，達(dá)到平穩(wěn)下沉。而從開始注水至管內(nèi)充滿水是最危險(xiǎn)的時(shí)期，一旦注水不均勻或下沉速度不一，很容易引起整根管道傾覆，后果不堪設(shè)想。另外，為使整個(gè)沉放系統(tǒng)同步協(xié)調(diào)，還將借助可控浮箱自動(dòng)平衡。什么是可控浮箱呢記者在河面上看到，在管道上一組長(zhǎng)約十三米的小潛艇模樣的裝置，夾在管壁兩側(cè)，這樣的裝置大約有5、6組。每個(gè)小潛水艇上有三個(gè)突出向上的管口。于孝民告訴記者，可控浮箱類似于潛水艇，內(nèi)部構(gòu)造分多個(gè)隔艙，在需要下沉?xí)r管口可注水，需要上浮時(shí)可充氣，并且內(nèi)部裝有探測(cè)儀器，以便隨時(shí)控制。沉管之后干什么水上對(duì)接拼焊

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漂浮水中鋪設(shè)的HDPE實(shí)壁管常常采用漂浮的方法運(yùn)輸?shù)戒佋O(shè)位置或者暫時(shí)存儲(chǔ)在水面上。因?yàn)镠DPE的比重小于1，兩端密閉的HDPE管空管有很大的浮力，同時(shí)又非常柔韌不怕波浪的沖擊，所以可以在波濤洶涌的大海上漂浮運(yùn)輸。例如前面介紹到的法國(guó)蒙彼利埃市排海工程所采用的20根直徑1600mm長(zhǎng)度550m的連續(xù)長(zhǎng)管就是在挪威的工廠生產(chǎn)，在海面上分4批經(jīng)過(guò)北海，大西洋，拖運(yùn)到地中海邊的工地。

沉放施工在有序緩慢的進(jìn)行中，在河中央一艘普通的大船上，是施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)總指揮部。船上的總指揮通過(guò)電腦上的調(diào)控系統(tǒng)，時(shí)刻關(guān)注管道沉管下沉的變化，隨時(shí)通過(guò)無(wú)線對(duì)講機(jī)指揮鋼管樁平臺(tái)上的工作人員，調(diào)整下沉的速度。中鐵十局十公司負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)施工的工程師告訴記者，當(dāng)?shù)谝欢?39米的鋼管注滿水后，將先被下沉到水下5米處。第一次下沉也是最難的，管道在逐步下沉過(guò)程中需進(jìn)行充水，需要沉浮箱的位置變換配合，輔助卷?yè)P(yáng)機(jī)起重系統(tǒng)需同步下放。第一次沉放達(dá)到預(yù)定深度，大約需要5個(gè)多小時(shí)。接下來(lái)，管道兩端突出水面的管口將在水面上進(jìn)行焊接。之所以進(jìn)行水面上焊接也是為了保證管道焊接質(zhì)量。因?yàn)橐阅壳暗募夹g(shù)，我們尚不具備水下焊接的能力。由于該段輸水管線為壓力鋼管，為保證焊接質(zhì)量，必須要求焊接鋼管平順?lè)�(wěn)定對(duì)接施焊。在這寬闊的中運(yùn)河水面上是很難做到的，必須得克服水面風(fēng)浪船行波水下暗流以及突發(fā)船只沖擊等多種因素的影響，對(duì)施工來(lái)說(shuō)是一大挑戰(zhàn)。除了焊接之外，在準(zhǔn)備沉管前，施工方在十幾米深水下已經(jīng)預(yù)先安裝了二十余個(gè)鋼管、樁管、橋管等支撐結(jié)構(gòu)。管道需在水面上整體對(duì)接拼裝至需要的長(zhǎng)度后，準(zhǔn)確地下放至水下已安裝好的管橋橫梁上，并與事先安裝在管道上的管箍、管座結(jié)構(gòu)與水下管橋橫梁連接固定。于孝民說(shuō)，因此該段沉管在水上整體對(duì)接拼裝、整體沉放、下沉?xí)r的定位、吊點(diǎn)受力均衡控制等方面，均存在較大的難度和較高的風(fēng)險(xiǎn)。鋼管重量1500噸左右，沉管難度大，工藝國(guó)內(nèi)首創(chuàng)采訪中，記者了解到，跨中運(yùn)河的這段管道為異形鋼管，整體為中間下凹、兩端上抬彎管形式(倒虹管形式)，看上去像兩端帶把手的平底鍋縱切面，并非處于同一標(biāo)高的一根水平直管。兩根直徑2.2米的倒虹吸輸水壓力鋼管，借助輔助鋼管樁平臺(tái)和可控鋼浮箱，整體緩慢平穩(wěn)沉放至水下15米到16米的深處，并精確就位于鋼管樁管橋管座上。如此大口徑、長(zhǎng)距離、異形鋼管水上焊接整體下沉施工，精度超規(guī)范，施工技術(shù)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，工藝堪稱國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。

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我國(guó)擁有18,000多公里的海岸線，4億多人口生活在沿海地區(qū)；沿海地區(qū)跨躍十一個(gè)省、市、自治區(qū)，是目前國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的地區(qū)，沿海工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值占全國(guó)總產(chǎn)值的60%左右。由于沿海地區(qū)城市工業(yè)密集、人口集中，未經(jīng)處理的污水帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前沿海地區(qū)城市排放污水量差不多為全國(guó)日排放污水量的1/5。這些污水絕大部分未經(jīng)處理直接排入大海，而且多為岸邊、無(wú)組織的亂排，致使近岸海域環(huán)境受到污染普遍嚴(yán)重，并存在富營(yíng)養(yǎng)化導(dǎo)致的赤潮危害（1998～2000年連續(xù)三年，在渤海、東海發(fā)生了面積達(dá)到幾千平方公里的特大赤潮）。沿海城市污水的出路問(wèn)題已成為沿海城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要制約因素。

單根鋼管沉管長(zhǎng)度達(dá)1060米、口徑達(dá)2.2米、重量達(dá)1500噸左右、下沉深度深達(dá)16米，還要準(zhǔn)確無(wú)誤地放至水下，其難度可想而知�？墒钦�?yàn)殡y度大，也成為整個(gè)駱馬湖水源地輸水管線施工成敗的關(guān)鍵，因此，沉管施工至關(guān)重要。春節(jié)前可全面完成沉放，潛水員下水進(jìn)行檢查為了保證輸水管道能夠成功順利放至水下，項(xiàng)目施工方做了大量的研究和方案修改，在水上做到精準(zhǔn)定位，水下做到精確就位。據(jù)了解，當(dāng)管道最后沉放到水下管橋管座上時(shí)，管道外的突出鋼片會(huì)準(zhǔn)確地與管座上卡槽對(duì)接，這樣就做到了精確就位。最后，還將有潛水員到水底進(jìn)行最后環(huán)節(jié)的匹配性檢查和固定，以確保萬(wàn)無(wú)一失。根據(jù)計(jì)劃，跨中運(yùn)河1060米的輸水管道將分三次沉放，預(yù)計(jì)在春節(jié)前可全面完成。該項(xiàng)工程的施工，不僅為我市水利水務(wù)工程積累了重要的技術(shù)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，也將大大提升我市水利水務(wù)建設(shè)的水平。西氣東輸二線香港支線海底管道建設(shè)難題解決記者昨日從深圳海事部門獲悉，西氣東輸二線香港支線通航安全評(píng)估報(bào)告已經(jīng)順利通過(guò)評(píng)審，這不僅意味著西二線香港支線段海底管道埋深及保護(hù)關(guān)鍵問(wèn)題得到解決，也標(biāo)志著該工程將逐步進(jìn)入全面動(dòng)工階段。管道貫穿西部港區(qū)西氣東輸二線深圳至香港海底管道工程貫穿整個(gè)深圳西部港區(qū)，海底管道總長(zhǎng)約30.1公里。據(jù)深圳海事局介紹，此次西氣東輸二線海底管道將依次穿越深圳西部港區(qū)公沙水道、大小鏟島規(guī)劃港區(qū)、大鏟水道、銅鼓航道等重要通航水域，同時(shí)管線將緊鄰友聯(lián)修船基地作業(yè)水域、友聯(lián)無(wú)動(dòng)力船錨地及西部港區(qū)危險(xiǎn)品錨地，而由于深圳西部水域船舶交通流密集，年平均交通流達(dá)到55萬(wàn)艘次，所以工程水域船舶如發(fā)生船舶失控、沉船事故或應(yīng)急拋錨等都會(huì)給管線帶來(lái)潛在風(fēng)險(xiǎn)。因此，管道埋深及保護(hù)一直是深圳海事局進(jìn)行通航安全論證、評(píng)估過(guò)程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題。

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12）作業(yè)完畢后，切斷裝備電源。整潔裝備、用具，且做好作業(yè)場(chǎng)所沖洗打掃干凈工作與交接工作，并及時(shí)向有關(guān)方報(bào)告，以示作業(yè)平安。

據(jù)介紹，深圳海事局先后協(xié)助交通部海事局組織召開論證評(píng)估會(huì)、研討會(huì)、預(yù)評(píng)審會(huì)十四余次，在海事專家、碼頭公司、政府代表等多方的共同參與下，有效解決埋深、拋泥、穿越航道以及通航安全等難點(diǎn)問(wèn)題，最大限度地降低對(duì)港口生產(chǎn)和海上交通安全的影響。埋深深度堪稱世界之最根據(jù)深圳海事局組織召開西氣東輸二線海底管道工程埋深及保護(hù)研究報(bào)告評(píng)審會(huì)，最終確定重要航道及區(qū)域按照超大型集裝箱船（25萬(wàn)噸及以上集裝箱船）的通航要求進(jìn)行埋深及保護(hù)，在銅鼓航道段最大管溝底標(biāo)高達(dá)到27米，這樣的埋深深度堪稱世界首例。埋深問(wèn)題的解決，標(biāo)志著制約西氣東輸二線香港支線海底管道工程推進(jìn)的根本性問(wèn)題得到解決。深圳海事局相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。此外，針對(duì)施工過(guò)程中可能存在的安全隱患，海事部門督促施工單位加強(qiáng)安全生產(chǎn)管理，認(rèn)真落實(shí)安全及防污染措施。深圳海事局還成立了水上交通安全宣講團(tuán)，為中石油集團(tuán)海洋工程公司舉辦了水上水下安全施工專場(chǎng)宣講活動(dòng)，介紹深圳轄區(qū)水域情況、相關(guān)法律法規(guī)、辦理水上水下施工作業(yè)許可的程序及監(jiān)管措施等據(jù)每日科學(xué)網(wǎng)報(bào)道，南安普敦大學(xué)的科學(xué)家日前開發(fā)出一項(xiàng)新型超靈敏技術(shù)，它可以監(jiān)測(cè)水下天然氣管道的泄漏情況。該研究表明，通過(guò)監(jiān)測(cè)聲波信號(hào)的變化，未來(lái)海底天然氣泄漏甲烷泄漏都能得以監(jiān)測(cè)。

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