气囊在采用底拖法施工海底钢管中的应用

杜思访 刘利

【摘要】底拖法不但对于风浪、潮流等影响有一定的适应能力，而且必要时可以中断作业，其所受损失在时间和经济损失上都比较小，因而其在近海岸、滩海以及河底管道铺设中应用广泛。对于钢制管道来说，在拖管过程中如何确保防腐层磨损而破坏是底拖法应用要解决的关键问题。本文依托湛江市鉴江供水南三河跨海段输水管道项目，重点阐述了气囊，即助浮气囊和助运气囊在底拖法施工中的应用，不但确保了防腐层的质量，而且大大降低了托管牵引力，在类似工程中具有推广和借鉴意义。

【关键词】气囊；海底管道；底拖法

1.引言

随着我国海洋开发的迅速发展和跨流域调水需求不断提高，人们越来越重视管道运输在解决此类问题中所发挥的作用。管道运输是油气、淡水运输中最主要，同时也是最快捷、经济、可靠的方式，越来越多的海底管道工程从沿海大陆通向近岸岛屿和岛屿之间连接。根据海底管道输送的介质不同，海底管道的管材也趋向于多样化，有用于海底油气管道的高强度钢材外加混凝土配重；有用于输送淡水的常规Q235钢材外涂装防腐层；也有用于淡水或者污水输送的PE管道、玻璃钢管道和混凝土管道等。

底拖法虽然受海底坡度、地质条件的影响较大，但海底作业的适应性较强，遇大风浪时，可中断作业，以后再继续进行。但底拖法除了需用较完善的下水滑道和相应规模的陆上制管场外，还有两个关键问题要解决，一是由于海底土体与管道之间的摩擦力大，导致拖拉管道所需的牵引力要求很高；二是管道表面的防腐层在拖管过程中容易遭到磨损而破坏。

2.工程概况

4.4水底拖运

拖引船泊就位，对岸拖引钢缆与管道轴线一致。水底钢管拖动时，钢管头部采用钢板封堵，并且用浮吊船将钢管头部吊至高于河床底部0.5m左右，始终保持抬头状态，通过测量和潜水员的探摸来控制管头，使钢管头部不钻入沙土中，减少拖管的阻力。如发现拖引力增大，适当增加气囊浮力。沿着拖拽钢管管身每间隔50m设定一根标杆，每拖引50m，测量管道头部、管身座标一次，防止管头、管身偏离设计轴线。如发现标杆偏离设计轴线，则采用锚缆和起重船及时调整，确保管道能安装在基槽的正确位置上。

考虑水流影响造成回淤量增加，从而使拉力增大，拟分派3组潜水员分段水下维护、检查、清淤。如发现局部回淤量高于施工允许的误差，潜水员将用水下吸泥器和高压水枪及时把回淤清除。

每一个循环拖管长度为240m（有时160m），每拖运50m要测量一次钢管头部的坐标、中间的钢管通过浮标、测杆每隔100m进行复检一次，保证管线不偏离轴线。考虑水流影响，选择低平潮拖运。

每次发射管道长度和拖管长度相对应，拖运速度要慢，陆上、水下、对岸指挥要统一进行。

5.结束语

气囊在底拖法施工海底钢制管道中的作用分为两部分，第一是陆上出运时，在钢管下面合理铺设气囊并适当充气，拖拉钢管时，利用气囊滚动协助出运；第二部分是水下拖拉部分，在钢管上按预定方案绑扎好气囊，减小管道负浮力，从而降低钢管与基槽之间的摩擦力，以防止防腐层破坏。助浮气囊和滚动气囊的应用不但确保了工程质量安全，简化了施工工艺，大大降低了對牵引设备的要求，而且降低了施工成本，加快了施工进度。