7.2 沉管

7.2.1 沉管施工方法的选择，应根据管道所处河流的工程水文地质、气象、航运交通等条件，周边环境、建（构）筑物、管线，以及设计要求和施工技术能力等因素，经技术经济比较后确定。不同施工方法的适应性宜满足下列规定：
    1 当水文和气象变化相对稳定，水流速度相对较小时，可采用水面浮运法；
    2 当水文和气象变化不稳定、沉管距离较长、水流速度相对较大时，可采用铺管船法；
    3 当水文和气象变化不稳定，且水流速度相对较大、沉管长度相对较短时，可采用底拖法；
    4 预制钢筋混凝土管沉管工程，应采用浮运法；且管节浮运、系驳、沉放、对接施工时水文和气象等条件宜满足：风速小于10m/s、波高小于0.5m、流速小于0.8m/s、能见度大于1000m。
7.2.2 沉管施工中应根据设计要求、现场情况及施工能力采用下列施工技术措施：
    1 水面浮运法可采取下列措施：
      1）整体组对拼装、整体浮运、整体沉放；
      2）分段组对拼装、分段浮运、管间接口在水上连接后整体沉放；
      3）分段组对拼装、分段浮运、沉放后管段间接口在水下连接；
    2 铺管船法的发送船应设置管段接口连接装置、发送装置；发送后的水中悬浮部分管段，可采用管托架或浮球等方法控制管道轴向弯曲变形；
    3 底拖法的发送可采取水力发送沟、小平台发送道、滚筒管架发送道或修筑牵引道等方式；
    4 预制钢筋混凝土管沉放的水下管道接口，可采用水力压接法柔性接口、浇筑钢筋混凝土刚性接口等形式；
    5 利用管道自身弹性能力进行沉管铺设时，管道及管道接口应具有相应的力学性能要求。
7.2.3 沉管工程施工方案应包括以下主要内容：
    1 施工平面布置图及剖面图；
    2 沉管施工方法的选择及相应的技术要求；
    3 陆上管节组对拼装方法；分段沉管铺设时管道接口的水下或水上连接方法；铺管船铺设时待发送管与已发送管的接口连接及质量检验方案；
    4 水下成槽、管道基础施工方法；
    5 稳管、回填方法；
    6 船只设备及管道的水上、水下定位方法；
    7 沉管施工各阶段的管道浮力计算，并根据施工方法进行施工各阶段的管道强度、刚度、稳定性验算；
    8 管道（段）下沉测量控制方法；
    9 施工机械设备数量与型号的配备；
    10 水上运输航线的确定，通航管理措施；
    11 施工场地临时供电、供水、通讯等设计；
    12 水上、水下等安全作业和航运安全的保证措施；
    13 预制钢筋混凝土管沉管工程，还应包括：临时干坞施工、钢筋混凝土管节制作、管道基础处理、接口连接、最终接口处理等施工技术方案。
7.2.4 沉管基槽浚挖应符合下列规定：
    1 水下基槽浚挖前，应对管位进行测量放样复核，开挖成槽过程中应及时进行复测；
    2 根据工程地质和水文条件因素，以及水上交通和周围环境要求，结合基槽设计要求选用浚挖方式和船舶设备；
    3 基槽采用爆破成槽时，应进行试爆确定爆破施工方式，并符合下列规定：
      1）炸药量计算和布置，药桩（药包）的规格、埋设要求和防水措施等，应符合国家相关标准的规定和施工方案的要求；
      2）爆破线路的设计和施工、爆破器材的性能和质量、爆破安全措施的制定和实施，应符合国家相关标准的规定；
      3）爆破时，应有专人指挥；
  4 基槽底部宽度和边坡应根据工程具体情况进行确定，必要时进行试挖；基槽底部宽度和边坡应符合下列规定：
      1）河床岩土层相当稳定河水流速度小、回淤量小，且浚挖施工对土层扰动影响较小时，底部宽度可按公式（7.2.4）的规定确定，边坡可按表（7.2.4）的规定确定； 式中：B ——管道基槽底部的开挖宽度（mm）；
         D_o ——管外径（mm）；
         b ——管道外壁保护层及沉管附加物等宽度（mm）。

岩土类别	底部宽度（mm）	边坡
		浚挖深度＜2.5m	浚挖深度≥2.5m
淤泥、粉砂、细砂	Do+2b+2500～4000	1∶3.5～4.0	1∶5.0～6.0
砂质粉土、中砂、粗砂	Do+2b+2000～4000	1∶3.0～3.5	1∶3.5～5.0
砂土、含卵砾石土	Do+2b+1800～3000	1∶2.5～3.0	1∶3.0～4.0
黏质粉土	Do+2b+1500～3000	1∶2.0～2.5	1∶2.5～3.5
黏土	Do+2b+1200～3000	1∶1.5～2.0	1∶2.0～3.0
岩石	Do+2b+1200～2000	1∶0.5	1∶1.0

      2）在回淤较大的水域，或河床岩土层不稳定、河水流速度较大时，应根据试挖实测情况确定浚挖成槽尺寸，必要时沉管前应对基槽进行二次清淤；
      3）浚挖缺乏相关试验资料和经验资料时，基槽底部宽度可按表7.2.4的相关规定进行控制；
    5 基槽浚挖深度应符合设计要求，超挖时应采用砂或砾石填补；
    6 基槽经检验合格后应及时进行管基施工和管道沉放。
7.2.5 沉管管基处理应符合下列规定：
    1 管道及管道接口的基础，所用材料和结构形式应符合设计要求，投料位置应准确；
    2 基槽宜设置基础高程标志，整平时可由潜水员或专用刮平装置进行水下粗平和细平；
    3 管基顶面高程和宽度应符合设计要求；
    4 采用管座、桩基时，施工应符合国家相关标准、规范的规定，管座、基础桩位置和顶面高程应符合设计和施工要求。
7.2.6 组对拼装管道（段）的沉放应符合下列规定：
    1 水面浮运法施工前，组对拼装管道下水浮运时，应符合下列要求：
      1）岸上的管节组对拼装完成后进行溜放下水作业时，可采用起重吊装、专用发送装置、牵引拖管、滑移滚管等方法下水，对于潮汐河流还可利用潮汐水位差下水；
      2）下水前，管道（段）两端管口应进行封堵；采用堵板封堵时，应在堵板上设置进水管、排气管和阀门；
      3）管道（段）溜放下水、浮运、拖运作业时应采取措施防止管道（段）防腐层损伤，局部损坏时应及时修补；
      4）管道（段）浮运时，浮运所承受浮力不足以使管漂浮时，可在两旁系结刚性浮筒、柔性浮囊或捆绑竹、木材等；管道（段）浮运应适时进行测量定位；
      5）管道（段）采用起重浮吊吊装时，应正确选用吊点，并进行吊装应力与变形验算；
      6）应采取措施防止管道（段）产生超过允许的轴向扭曲、环向变形、纵向弯曲等现象，并避免外力损伤；
    2 水面浮运至沉放位置时，在沉放前应做好下列准备工作：
      1）管道（段）沉放定位标志已按规定设置；
      2）基槽浚挖及管基处理经检查符合要求；
      3）管道（段）和工作船缆绳绑扎牢固，船只锚泊稳定；起重设备布置及安装完毕，试运转良好；
      4）灌水设备及排气阀门齐全完好；
      5）采用压重助沉时，压重装置应安装准确、稳固；
      6）潜水员装备完毕，做好下水准备；
    3 水面浮运法施工时，管道（段）沉放应符合下列规定：
      1）测量定位准确，并在沉放中经常校测；
      2）管道（段）充水时同时排气，充水应缓慢、适量，并应保证排气通畅；
      3）应控制沉放速度，确保管道（段）整体均匀、缓慢下沉；
      4）两端起重设备在吊装时应保持管道（段）水平，并同步沉放于基槽底，管道（段）稳固后，再撤走起重设备；
      5）及时做好管道（段）沉放记录；
    4 采用水面浮运法，分段沉放管道（段），水上连接接口时，应符合下列规定：
      1）两连接管段接口的外形尺寸、坡口、组对、焊接检验等应符合本规定第5章的有关规定和设计要求；
      2）在浮箱或船上进行接口连接时，应将浮箱或船只锚泊固定，并设置专用的管道（段）扶正、对中装置；
      3）采用浮箱法连接时，浮箱内接口连接的作业空间应满足操作要求，并应防止进水；沿管道轴线方向应设置与管径匹配的弧形管托，且止水严密；浮箱及进水、排水装置安装、运行可靠，并由专人指挥操作；
      4）管道接口完成后应按设计要求进行防腐处理；
    5 采用水面浮运法，分段沉放管道（段），水下连接接口时，应符合下列规定：
      1）分段管道水下接口连接形式应符合设计要求，沉放前连接面及连接件经检查合格；
      2）采用管夹抱箍连接时，管夹下半部分可在管道沉放前，由潜水员固定在接口管座上或安装在先行沉放管段的下部；两分段管道沉放就位后，将管夹上半部分与下半部分从合，并由潜水员进行水下螺栓安装固定；
      3）采用法兰连接时，两分段管道沉放就位后，法兰螺栓应全部穿入，并由潜水员进行水下螺栓安装固定；
      4）管夹与管道外壁、以及法兰表面的止水密封圈应设置正确；
    6 铺管船法施工应符合下列规定：
      1）发送管道（段）的专用铺管船只及其管道（段）接口连接、管道（段）发送、水中托浮、锚泊定位等装置经检查符合要求；应设置专用的管道（段）扶正和对中装置，防止受风浪影响而影响组装拼接；
      2）管道（段）发送前应对基槽断面尺寸、轴线及槽底高程进行测量复核；待发送管与已发送管的接口连接及防腐层施工质量应经检验合格；铺管船应经测量定位；
      3）管道（段）发送时铺管船航行应满足管道轴线控制要求，航行应缓慢平稳；应及时检查设备运行、管道（段）状况；管道（段）弯曲不应超过管材允许弹性弯曲要求；管道（段）发送平稳，管道（段）及防腐层无变形、损伤现象；
      4）及时做好发送管及接口拼装、管位测量等沉管记录；
    7 底拖法施工应符合下列规定：
      1）管道（段）底拖牵引设备的选用，应根据牵引力的大小、管材力学性能等要求确定，且牵引功率不应低于最大牵引力的1.2倍；牵引钢丝绳应按最大牵引力选用，其安全系数不应小于3.5；所有牵引装置、系统应安装正确、稳定安全；
      2）管道（段）底拖牵引前应对基槽断面尺寸、轴线及槽底高程进行测量复核；发送装置、牵引道等设置满足施工要求；牵引钢丝绳位于管沟内，并与管道轴线一致；
      3）管道（段）牵引时应缓慢均匀，牵引力严禁超过最大牵引力和管材力学性能要求，钢丝绳在牵引过程中应避免扭缠；
      4）应跟踪检查牵引设备运行、钢丝绳、管道状况，及时测量管位，发现异常应及时纠正；
      5）及时做好牵引速率、牵引力、管位测量等沉管记录。
    8 管道沉放完成后，应检查下列内容，并做好记录：
      1）检查管底与沟底接触的均匀程度和紧密性，管下如有冲刷，应采用砂或砾石铺填；
      2）检查接口连接情况；
      3）测量管道高程和位置。
7.2.7 预制钢筋混凝土管的沉放应符合下列规定：
    1 干坞结构形式应根据设计和施工方案确定，构筑干坞应遵守下列规定：
      1）基坑、围堰施工和验收应符合现行国家标准《给水排水构筑物工程施工及验收规范》GB 50141、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB 50202等的有关规定和设计要求，且边坡稳定性应满足干坞放水和抽水的要求；
      2）干坞平面尺寸应满足钢筋混凝土管节制作、主要设备、工程材料堆放和运输的布置需要；干坞深度应保证管节制作后浮运前的安装工作和浮运出坞的要求，并留出富余水深；
      3）干坞地基强度应满足管节制作要求；表面应设置起浮层，保证干坞进水时管节能顺利起浮；坞底表面允许偏差控制：平整度为10mm、相邻板块高差为5mm、高程为±10mm；
    2 钢筋混凝土管节制作应符合下列规定：
      1）垫层及管节施工应满足设计要求和有关规定；
      2）混凝土原材料选用、配合比设计、混凝土拌制及浇筑应符合现行国家标准《给水排水构筑物工程施工及验收规范》GB 50141的有关规定，并满足强度和抗渗设计要求；
      3）混凝土体积较大的管节预制，宜采用低水化热配合比；应按大体积混凝土施工要求制定施工方案，严格控制混凝土配合比、入模浇筑温度、初凝时间、内外温差等；
      4）管节防水处理、施工缝处理等应符合现行国家标准《地下工程防水技术规范》GB 50108规定和设计要求；
      5）接口尺寸满足水下连接要求；采用水力压接法施工的柔性接口，管端部钢壳制作应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205有关规定和设计要求；
      6）管节抗渗检验时，应按设计要求进行预水压试验，亦可在干坞中放水按本规范附录F的规定在管节内检查渗水情况；
    3 预制管节的混凝土强度、抗渗性能、管节渗漏检验达到设计要求后，方可进水浮运；
    4 钢筋混凝土管节（段）两端封墙及压载施工应符合下列规定：
      1）封墙结构应符合设计要求，位置不宜设置在管节（段）接口施工范围内、并便于拆除；
      2）封墙应设置排水阀、进气阀，并根据需要设置人孔；所有预留洞口应设止水装置；
      3）压载装置应满足设计和施工方案要求并便于装拆，布置应对称、配重应一致；
    5 沉管基槽浚挖及管基处理施工应符合本规范第7.2.4和7.2.5条的规定，采用砂石基础时厚度可根据施工经验留出压实虚厚，管节（段）沉放前应再次清除槽底回淤、异物；在基槽断面方向两侧可打两排短桩设置高程导轨，便于控制基础整平施工；
    6 管节（段）在浮起后出坞前，管节（段）四角干舷若有高差、倾斜，可通过分舱压载调整，严禁倾斜出坞；
    7 管节（段）浮运、沉放应符合下列规定：
      1）根据工程具体情况，并考虑对水下周围环境及水面交通的影响因素，选用管节（段）拖运、系驳、沉放、水下对接方式和配备相关设备；
      2）管节（段）浮运到位后应进行测量定位，工作船只设备等应定位锚泊，并做好下沉前的准备工作；
      3）管节（段）下沉前应设置接口对接控制标志并进行复核测量；下沉时应控制管节（段）轴向位置、已沉放管节（段）与待沉放管节（段）间的纵向间距，确保接口准确对接；
      4）所有沉放设备、系统经检查运行可靠，管段定位、锚碇系统设置可靠；
      5）沉放应分初步下沉、靠拢下沉和着地下沉阶段，严格按施工方案执行，并应连续测量和及时调整压载；
      6）沉放作业应考虑管节的惯性运行影响，下沉应缓慢均匀，压载应平稳同步，管节（段）受力应均匀稳定、无变形损伤；
      7）管节（段）下沉应听从指挥；
    8 管节（段）下沉后的水下接口连接应符合下列规定：
      1）采用水力压接法施工柔性接口时，其主要施工程序可见图7.2.7，在压接完成前应保证管节（段）轴向位置稳定，并悬浮在管基上；       2）采用刚性接口钢筋混凝土管施工时，应符合设计要求和现行国家标准《地下工程防水技术规范》GB50108等的规定；施工前应根据底板、侧墙、顶板的不同施工要求以及防水要求分别制定相应的施工技术方案。
7.2.8 管节（段）沉放经检查合格后应及时进行稳管和回填，防止管道漂移，并应符合下列规定：
    1 采用压重、投抛砂石、浇筑水下混凝土或其它锚固方式等进行稳管施工时，应符合下列规定：
      1）对水流冲刷较大、易产生紊流、施工中对河床扰动较大等之处，以及沉管拐弯、分段接口连接等部位，沉放完成后应先进行稳管施工；
      2）应采取保护措施，不得损伤管道及其防腐层；
      3）预制钢筋混凝土管沉管施工，应进行稳管与基础二次处理，以确保管道稳定；
    2 回填施工时，应符合下列规定：
      1）回填材料应符合设计要求，回填应均匀、并不得损伤管道；水下部位应连续回填至满槽，水上部位应分层回填夯实；
      2）回填高度应符合设计要求，并满足防止水流冲刷、通航和河道疏浚要求；
      3）采用吹填回土时，吹填土质应符合设计要求，取土位置及要求应征得航运管理部门的同意，且不得影响沉管管道；
    3 应及时做好稳管和回填的施工及测量记录。