水下泵管專項(xiàng)方案

1、中交第二航務(wù)工程局中交第二航務(wù)工程局二二0000八年八月八年八月上海松浦三橋新建工程上海松浦三橋新建工程水下泵管專項(xiàng)方案討論會目錄 一、總體思路二、工法原理三、工法特點(diǎn)四、工藝流程五、操作要點(diǎn)六、所需機(jī)具及材料一、總體思路一、總體思路水上砼運(yùn)輸船的方式不可靠、不經(jīng)濟(jì)、不安全，水上砼運(yùn)輸船的方式不可靠、不經(jīng)濟(jì)、不安全，本工程中主墩所處黃浦江水道通航船舶密度大，本工程中主墩所處黃浦江水道通航船舶密度大，為保證水中墩的砼連續(xù)、快速供應(yīng)，同時(shí)確保施為保證水中墩的砼連續(xù)、快速供應(yīng)，同時(shí)確保施工期間正常安全地通航工期間正常安全地通航, ,采用常規(guī)的方法通長搭設(shè)采用常規(guī)的方法通長搭設(shè)棧橋到中主墩占用航道或采

2、取浮筒浮運(yùn)泵管不可棧橋到中主墩占用航道或采取浮筒浮運(yùn)泵管不可行和通航安全不易保證，而設(shè)置水上砼拌和站或行和通航安全不易保證，而設(shè)置水上砼拌和站或因此采用水下泵管輸送混凝土較為切合現(xiàn)場實(shí)際因此采用水下泵管輸送混凝土較為切合現(xiàn)場實(shí)際情況。情況。 根據(jù)松浦三橋橋位處的水深斷面圖（見圖），根據(jù)松浦三橋橋位處的水深斷面圖（見圖），距防汛墻距防汛墻45504550米范圍內(nèi)的水下地形為斜坡，米范圍內(nèi)的水下地形為斜坡，水深從水深從0 0到到1313米左右，從這以后水下地形較為米左右，從這以后水下地形較為平坦，適合水下泵管鋪設(shè)，因此距防汛墻平坦，適合水下泵管鋪設(shè)，因此距防汛墻4545米內(nèi)搭設(shè)棧橋，余下的采用水下

3、泵管。水下米內(nèi)搭設(shè)棧橋，余下的采用水下泵管。水下泵管總長約泵管總長約80 m80 m，兩端豎向管高約，兩端豎向管高約20 m20 m，成，成U U型，要求細(xì)長管道一次性快速、安全地起吊型，要求細(xì)長管道一次性快速、安全地起吊下沉到江底，并固定牢靠。下沉到江底，并固定牢靠。橋位處水深斷面圖橋位處水深斷面圖(該水深圖需復(fù)核該水深圖需復(fù)核) 管道采用無縫鋼管進(jìn)行加工制作，用抱箍將多路管道采用無縫鋼管進(jìn)行加工制作，用抱箍將多路泵管固定成一個(gè)整體，利用多臺起重設(shè)備緩慢、泵管固定成一個(gè)整體，利用多臺起重設(shè)備緩慢、同步地將水平段管道整體移入水中，并利用泵管同步地將水平段管道整體移入水中，并利用泵管本身和泵管上

4、設(shè)置的浮桶浮于水面，經(jīng)牽引至指本身和泵管上設(shè)置的浮桶浮于水面，經(jīng)牽引至指定位置后，與兩端的豎向管道進(jìn)行可靠的快速對定位置后，與兩端的豎向管道進(jìn)行可靠的快速對接，并進(jìn)行密封處理，然后解除浮筒，利用泵管接，并進(jìn)行密封處理，然后解除浮筒，利用泵管自重和起重設(shè)備使水平管道和兩端的豎向管道緩自重和起重設(shè)備使水平管道和兩端的豎向管道緩慢同步地沉入江底，并及時(shí)固定牢固慢同步地沉入江底，并及時(shí)固定牢固。砼輸送時(shí)，將砼由一端伸出水面的豎向管道按常砼輸送時(shí)，將砼由一端伸出水面的豎向管道按常規(guī)路上方式泵入，經(jīng)江底的水平管道，至另一端規(guī)路上方式泵入，經(jīng)江底的水平管道，至另一端伸出水面的豎向管道輸送出水面，并輸入指定部

5、伸出水面的豎向管道輸送出水面，并輸入指定部位。位。1利用位于水下的管道進(jìn)行輸送砼，有效的避免利用位于水下的管道進(jìn)行輸送砼，有效的避免了與水上航行船舶的沖突，使得在整個(gè)施工期了與水上航行船舶的沖突，使得在整個(gè)施工期間對船舶的正常安全通航影響極小。間對船舶的正常安全通航影響極小。2管道采用無縫鋼管，接頭采用對接焊和加套管管道采用無縫鋼管，接頭采用對接焊和加套管焊的雙保險(xiǎn)方案，有效的保證了整個(gè)管道的水焊的雙保險(xiǎn)方案，有效的保證了整個(gè)管道的水密性。密性。3采用一次性布設(shè)多路管道，既增加了砼在輸送采用一次性布設(shè)多路管道，既增加了砼在輸送過程中的安全系數(shù)，也提高了水下泵管在安裝過程中的安全系數(shù)，也提高了水

6、下泵管在安裝過程的整體剛度，保證了安裝的穩(wěn)定性和成功過程的整體剛度，保證了安裝的穩(wěn)定性和成功率。率。4 4 豎向段與水平段接頭采用高壓管卡連接并豎向段與水平段接頭采用高壓管卡連接并密封處理，有效的縮短了現(xiàn)場安裝的時(shí)間，密封處理，有效的縮短了現(xiàn)場安裝的時(shí)間，減小了對正常通航的影響，并保證了接頭的減小了對正常通航的影響，并保證了接頭的水密性。水密性。4 4 工藝流程工藝流程施工工藝流程施工工藝流程: :施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備泵管加工及水密試驗(yàn)泵管加工及水密試驗(yàn)泵管泵管固定及試拼固定及試拼泵管安裝泵管安裝砼輸送施工砼輸送施工5 5 操作要點(diǎn)操作要點(diǎn) 1)1)泵管加工及水密試驗(yàn)泵管加工及水密試驗(yàn)整個(gè)泵管分三

7、部分進(jìn)行加工，水平段（包括整個(gè)泵管分三部分進(jìn)行加工，水平段（包括兩端的彎頭）和兩端的豎向段。兩端的彎頭）和兩端的豎向段。泵管采用無縫鋼管加工制作，泵管對接接頭泵管采用無縫鋼管加工制作，泵管對接接頭采用打坡口對焊，再加套管焊接，以保證采用打坡口對焊，再加套管焊接，以保證整個(gè)泵管的密閉性，并進(jìn)行泵管水密性試整個(gè)泵管的密閉性，并進(jìn)行泵管水密性試驗(yàn)。管道接頭示意圖參見圖。加工場地暫驗(yàn)。管道接頭示意圖參見圖。加工場地暫考慮在防汛墻側(cè)通道上加工?？紤]在防汛墻側(cè)通道上加工。接 頭 套 管對 接 接 頭 坡 口 環(huán) 焊套 管 環(huán) 焊無 縫 鋼 管水密試驗(yàn)水密試驗(yàn)2)2)泵管固定泵管固定 為了保證砼在輸送過程中

8、的安全系數(shù)，需為了保證砼在輸送過程中的安全系數(shù)，需一次性鋪設(shè)多路管道，為了增加多路管道一次性鋪設(shè)多路管道，為了增加多路管道的整體穩(wěn)定性和安裝過程中的整體橫向剛的整體穩(wěn)定性和安裝過程中的整體橫向剛度，在每個(gè)接頭附近設(shè)置一道剛性抱箍，度，在每個(gè)接頭附近設(shè)置一道剛性抱箍，并且抱箍間距不大于并且抱箍間距不大于12m12m。兩端豎向管道除。兩端豎向管道除按要求設(shè)置抱箍外，還將豎向管道固定在按要求設(shè)置抱箍外，還將豎向管道固定在鋼桁架上，鋼桁架采用鋼桁架上，鋼桁架采用1212和和1010槽鋼制成槽鋼制成, ,以以保證豎向管道在吊裝的過程中不發(fā)生破壞保證豎向管道在吊裝的過程中不發(fā)生破壞 在泵管入水前在泵管入水

9、前, ,水平泵管及豎直泵管必須水平泵管及豎直泵管必須進(jìn)行試拼進(jìn)行試拼抱箍示意圖抱箍示意圖 :-插腳橡膠墊泵管壓蓋泵管插腳型鋼骨架泵管卡槽壓蓋橡膠墊壓蓋焊縫-鋼桁架示意圖鋼桁架示意圖2002002002002002002002001002520020012.6槽鋼12.6槽鋼10槽鋼10槽鋼=8mm節(jié)點(diǎn)板12.6槽鋼12.6槽鋼10槽鋼4)4)泵管安裝泵管安裝泵管安裝是整個(gè)水下泵管輸送砼中的關(guān)鍵和難點(diǎn)泵管安裝是整個(gè)水下泵管輸送砼中的關(guān)鍵和難點(diǎn)需仔細(xì)考慮的幾個(gè)問題需仔細(xì)考慮的幾個(gè)問題: :1 1鋼桁架及水平泵管固定鋼桁架及水平泵管固定( (浮筒浮筒) )后如何整體吊放入后如何整體吊放入水水?(?(

10、重量在重量在2020噸左右噸左右, ,總長在總長在8080米米) )2 2水平泵管如何由順江牽引至橫江狀態(tài)水平泵管如何由順江牽引至橫江狀態(tài), ,且如何保且如何保證在水流作用下不發(fā)生漂移證在水流作用下不發(fā)生漂移? ?3 3水下泵管在下放時(shí)需采用兩臺浮吊水下泵管在下放時(shí)需采用兩臺浮吊, ,而浮吊在拋而浮吊在拋錨定位時(shí)錨位與泵管下放位置沖突錨定位時(shí)錨位與泵管下放位置沖突, ,如何解決如何解決? ?4 4水平泵管如何運(yùn)輸水平泵管如何運(yùn)輸? ?如何翻身如何翻身? ?5 5 如何保證泵管水平下放如何保證泵管水平下放? ?6 6 泵管下放到位后泵管下放到位后, ,需潛水員下水探摸泵管需潛水員下水探摸泵管著床

11、情況著床情況7 7 豎直泵管如何與定位樁固定豎直泵管如何與定位樁固定? ?泵管安放工藝流程泵管安放工藝流程: :泵管加工泵管間固定和吊環(huán)、浮桶的設(shè)置水密承壓試驗(yàn)泵管入水豎向桁架立設(shè)浮桶、卷揚(yáng)機(jī)、纜繩等的安裝卷揚(yáng)機(jī)牽引就位后吊裝豎向泵管并與豎向桁架聯(lián)接留繩控制泵管位置固定水下泵管和豎向泵管解除浮桶泵管下沉下沉至江底后，向泵管內(nèi)注水浮吊控制泵管下沉速度泵管浮運(yùn)泵管浮運(yùn) 泵管固定完成后，按照方案計(jì)算的位置，在抱箍上焊接各泵管固定完成后，按照方案計(jì)算的位置，在抱箍上焊接各吊點(diǎn)的吊耳、留繩的拉環(huán)，并在水平泵管上綁扎浮桶。吊點(diǎn)的吊耳、留繩的拉環(huán)，并在水平泵管上綁扎浮桶。水平段泵管采用多臺起重設(shè)備，按照事先

12、計(jì)算的各吊點(diǎn)的水平段泵管采用多臺起重設(shè)備，按照事先計(jì)算的各吊點(diǎn)的位置，進(jìn)行多吊點(diǎn)同步緩慢起吊，整體吊入水中。利用位置，進(jìn)行多吊點(diǎn)同步緩慢起吊，整體吊入水中。利用浮桶和泵管自身的浮力浮于水面上。浮桶和泵管自身的浮力浮于水面上。用牽引船和兩端既定位置處的牽引繩扣住泵管的兩端，牽用牽引船和兩端既定位置處的牽引繩扣住泵管的兩端，牽引泵管至指定位置，同時(shí)為防止泵管受水流作用而產(chǎn)生引泵管至指定位置，同時(shí)為防止泵管受水流作用而產(chǎn)生橫移，在泵管兩側(cè)均設(shè)置纜繩，以避免泵管中部產(chǎn)生橫橫移，在泵管兩側(cè)均設(shè)置纜繩，以避免泵管中部產(chǎn)生橫移，導(dǎo)致泵管受力過大，產(chǎn)生破壞。為保證泵管的受力移，導(dǎo)致泵管受力過大，產(chǎn)生破壞。為保

13、證泵管的受力平衡，相對應(yīng)兩側(cè)纜繩位置，設(shè)置在固定泵管的同一抱平衡，相對應(yīng)兩側(cè)纜繩位置，設(shè)置在固定泵管的同一抱箍上。箍上。 泵管牽引過程中，水中浮吊隨泵管的移動(dòng)而移動(dòng)，以防出泵管牽引過程中，水中浮吊隨泵管的移動(dòng)而移動(dòng)，以防出現(xiàn)特殊情況。水平泵管進(jìn)入定位樁位置后，與定位樁現(xiàn)特殊情況。水平泵管進(jìn)入定位樁位置后，與定位樁進(jìn)行臨時(shí)的固定，在泵管兩端分別用起重設(shè)備吊裝豎進(jìn)行臨時(shí)的固定，在泵管兩端分別用起重設(shè)備吊裝豎向泵管，以定位樁為導(dǎo)向架，緩慢下放至接頭處，與向泵管，以定位樁為導(dǎo)向架，緩慢下放至接頭處，與水平泵管進(jìn)行對接。為加快現(xiàn)場對接速度，保證此接水平泵管進(jìn)行對接。為加快現(xiàn)場對接速度，保證此接頭質(zhì)量，接

14、頭對接采用水下高壓管卡，并進(jìn)行快速高頭質(zhì)量，接頭對接采用水下高壓管卡，并進(jìn)行快速高強(qiáng)密封處理。強(qiáng)密封處理。對接完畢后，由中間向兩端對稱解除綁扎在泵管上的浮桶。對接完畢后，由中間向兩端對稱解除綁扎在泵管上的浮桶。讓水平泵管利用自重下沉，同時(shí)泵管兩端的豎向泵管讓水平泵管利用自重下沉，同時(shí)泵管兩端的豎向泵管采用起重設(shè)備逐漸同步下沉。為保證兩端豎向泵管與采用起重設(shè)備逐漸同步下沉。為保證兩端豎向泵管與水平泵管下沉速度的一致性，利用水中浮吊在水平泵水平泵管下沉速度的一致性，利用水中浮吊在水平泵管上設(shè)置數(shù)個(gè)吊點(diǎn)，以控制水平泵管下沉速度，并與管上設(shè)置數(shù)個(gè)吊點(diǎn)，以控制水平泵管下沉速度，并與兩端的豎向泵管下沉速度

15、保持協(xié)調(diào)。兩端的豎向泵管下沉速度保持協(xié)調(diào)。泵管下沉至河床上后，對所有泵管同時(shí)進(jìn)行注水，泵管下沉至河床上后，對所有泵管同時(shí)進(jìn)行注水，使型鋼插腳較深的插入河床內(nèi)，以穩(wěn)固泵管。使型鋼插腳較深的插入河床內(nèi)，以穩(wěn)固泵管。注水完成后，將豎向泵管、豎向桁架和定位樁注水完成后，將豎向泵管、豎向桁架和定位樁間進(jìn)行固定。間進(jìn)行固定。泵管使用過程中的維護(hù)需安排專人負(fù)責(zé)。制定砼泵管使用過程中的維護(hù)需安排專人負(fù)責(zé)。制定砼技術(shù)性能指標(biāo)，避免出現(xiàn)因?yàn)轫疟旧碣|(zhì)量原因技術(shù)性能指標(biāo)，避免出現(xiàn)因?yàn)轫疟旧碣|(zhì)量原因而產(chǎn)生堵管現(xiàn)象。而產(chǎn)生堵管現(xiàn)象。水下泵管在每次使用前均先用砂漿進(jìn)行潤滑，再水下泵管在每次使用前均先用砂漿進(jìn)行潤滑，再進(jìn)行砼輸送。每次使用結(jié)束后，先采用棉花胎進(jìn)行砼輸送。每次使用結(jié)束后，先采用棉花胎和柱狀清洗球清洗泵管，然后再用壓縮空氣進(jìn)和柱狀清洗球清洗泵管，然后再用壓縮空氣進(jìn)行清孔，重復(fù)多次，使整個(gè)泵管內(nèi)的水全部清行清孔，重復(fù)多次，使整個(gè)泵管內(nèi)的水全部清除。除。6 6 所需機(jī)具材料表所需機(jī)具材料表序號材料（設(shè)備）名稱規(guī)格 （型號）單位所需數(shù)量用途1無縫鋼管159*6mmm720泵管加工2無縫鋼管175*5mmm100泵管加工3高壓管卡16