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绞吸船施工工艺论文

2015/05/09 阅读:

一、排泥管道的铺设

(一)浮管的设计及铺设水上浮管铺设,应采用新型的橡胶自浮管线。这种新型铺设方式可以很好地解决,潜管由海底向水面抬升部分弯度过大而导致的胶管频繁磨破的问题。如今,只需增加一个半浮管,以代替爬高部分的胶管和钢管,就可以极大的解决过往因胶管本身的频繁损耗,而引起的施工进度大面积停滞延后的状况发生。

(二)水下潜管的设计及铺设虽然潜管下沉前在水面的位置形态较容易把控,但深入水下后还是会发生一定变化。实际施工中,需严格控制好潜管在水面下沉前的形态,最大限度减少误差,对此应注意以下几点:1.形态测量及定位在潜管下锚定位之后,一定要先沿着水上潜管测量一遍路径。海上测量管线路径的目的在于,确定实际路径与前期设计的偏差。一定要确保偏差数值在实际施工的可控制范围内,否则,必须立即停工进行重新定位。2.采用分段沉放分段沉放潜管的意义,在于提高铺设精度,降低施工难度和可能存在的风险。而一次性沉放的方式,对比与分段沉放经济型较差,不仅沉放次数多,施工时间长,而且也容易造成潜管的水下形态不平顺,长期使用有破损的隐患。3.跨越水下斜坡水下地形的复杂性,尤其是靠岸的边坡往往会给潜管铺设的施工造成很大难度。现阶段,常用的方法有斜向跨越和垂直跨越两种。应根据实际情况选择跨越方式,保证潜管准确的铺设到位。

二、绞吸船的定位及抛锚

首先用拖轮将绞吸船拖至施工区域,用大型锚艇顶推船头船尾,协助绞吸船到达施工设定的位置。在船停后放下定位桩,并在船首抛设边锚,同时逐步调整船位至挖槽中心线。抛锚时需注意的事项:

(一)在有风环境下的作业,应坚持上风锚先抛后收,下风锚后抛先收的原则。

(二)在逆流中作业,地锚的超前角不宜大于20度,落后角不得大于10度。

(三)绞吸船的横移地锚应确保牢固安装。

三、绞吸式挖泥船疏挖工序

疏挖区域应合理划分分配,疏挖过程应采用横挖法,坚持“取远吹近,取近吹远”的原则。左定位桩作为主桩和横移摆动的中心,交替收放左右缆进行摆动挖泥。保持主桩前移的轨迹不脱离挖槽中心线,以避免疏挖中的重复和遗漏的发生。各疏挖区域应分条、分层的开挖。当前的大型绞吸船一般单条宽度在90至110厘米,相邻开挖分条重叠度要求不小于2厘米。根据施工质量的要求、疏挖泥层的厚度及绞吸船的绞刀数据来确定挖深,最大厚度控制在绞刀直径的2.5倍以内。已开挖的分区,应由技术人员坐好详尽的施工记录(区域编号、施工班组和时间及质检情况等),并标记在施工平面图上。

四、可能出现的问题和解决方案

绞吸式挖泥船在设计制造过程中,因泵送系统的设计限制,在工况条件下有其既定的最佳排距。但在实际施工中,建设项目的要求变更和施工现场的具体情况都有可能引起疏排距离的变化,在超长排距的环境要求下,泵送过程中出现的问题不容忽视:

(一)泥泵堵塞问题在排泥输泥过程中,排距加长,泥泵输送阻力增加,泥泵装置出现工况点转移,致使流量的下降和最大允许真空度上升。当管道内流速低过泵送土质的临界流速,将出现管道内泥浆颗粒沉淀,甚至出现管道堵塞。

(二)爆管问题在施工过程中,泥层塌方引起的泥泵吸入过高真空,排泥管产生压力波动导致的管道爆裂问题,曾在此前施工作业中多次发生。据事后计算机辅助系统的回放分析,作业时桥架下放深度过大,斗轮前方突然出现较大面积的泥层塌方。使得泥浆浓度骤然上升,瞬时功率急剧增加,泥泵瞬间吸入过高真空。随后舱内泵发生锤击响声,排泥管中的排压急速下降使得排泥管出现大幅度的剧烈摆动,最终造成橡胶管的脱节和爆裂。

(三)水击现象水击现象,又叫做水锤现象,通常部分泥浆出现在输泥管中的急剧加速或减速引起的问题。在长距施工过程中,为保持管线的畅通,容易出现泥浆浓度高低波动,这使得泥浆流动速度出现骤升骤降,造成管内形成空洞区形成真空,称之为水击现象。在水击现象出现后,若高压部分在输泥管道的薄弱位置(如橡胶管、两管连接处以及旧管线中较薄的位置)出现,会造成管道损坏。另外水击现象也容易使得绞吸船本身的正常运行状态发生改变。泥泵排出压力,流量的急速下降,伴随泥泵的剧烈震动,严重则会产生断流。

针对上述各种问题发生的可能性,我们的工程师及操作人员应当有着清醒的认识,和充分的应对措施,结合施工现场的反馈和我们同行从业人员的工作经验,本文提出如下处理建议:

(一)为使排泥管线整体的摩阻消耗尽可能的降低,首先应合理规划调配陆上管线走向并缩短水上管线长度,并对阻力消耗较大部件进行适当的更换。

(二)真空释放阀得到合理的使用。在吸入真空过高的情况下,释放阀及时的自动开启,可以保证清水充入到吸泥管内,解决高真空问题。

(三)选用叶片数较多的叶轮,保持泥泵原动机在额定转速内运转,以提高输出压力和流速。

(四)依据施工地点实际条件来确定泥泵的运转参数,找到最佳工况点。

(五)提高操作人员的操船技能,以及对突发状况的实时判断和处理能力。对泥浆浓度的稳定性、泥泵输出压力以及流量变化范围有较好的掌控能力。六、结语及建议对于施工方案的选择至关重要,务必从大局出发,着眼长远,经多方论证来寻求一个最佳的设计方案。我们的从业人员切忌拘泥于规范要求,需实地考察施工现场的各种影响,因地制宜地设计合理路线,控制管线走向。同时也应当加大绞吸船操作人员的能力提升,对于大排距施工过程中可能性的问题要有充分的把握和应对能力。

作者:秦汉单位:中国铁建港航局集团有限公司第一工程分公司

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