一、工程概况与施工目标

沉管法适用于跨江河、湖泊等水体的自来水管道安装，其核心是通过预制管段沉放形成水下通道。施工目标包括：

1. 确保管道密封性，防止自来水泄漏。

2. 保障管道稳定性，抵抗水流冲刷、地质沉降等外力。

3. 满足长期运行要求，兼顾施工效率与经济性。

二、施工流程与关键技术

1. 前期准备与勘察

● 水文地质调查：测定水深、流速、河床地质（承载力、淤泥厚度）、潮汐规律等。

● 方案设计：确定管段长度、材质（钢管/钢筋混凝土）、防腐措施、沉放路径。

● 基槽开挖：使用挖泥船或盾构机在河床预设位置开挖基槽，宽度比管段宽1-2米，深度考虑冲刷余量。

2. 管段预制与运输

● 预制要求：

○ 钢管道需焊接或法兰连接，内壁防腐涂层（如环氧涂层）。

○ 钢筋混凝土管段需浇筑高强度混凝土，两端设临时封墙（钢封板+止水橡胶）。

● 运输与浮运：

○ 管段通过驳船运输至施工水域，利用浮筒或气囊使其浮于水面，精确定位。

3. 管段沉放与安装

● 定位与下沉：

○ 使用GPS或水下声呐定位系统，将管段缓慢下沉至基槽上方。

○ 向管段内加载压载水（或混凝土块），逐步下沉至设计标高，控制下沉速度≤0.5m/min。

● 管段连接：

○ 水力压接法：利用水压将相邻管段端部的橡胶止水带压缩，形成密封。

○ 机械连接：对钢管道采用水下焊接或法兰螺栓连接，需潜水员辅助或ROV操作。

● 基础处理：

○ 管段沉放后，基槽空隙采用碎石回填或压浆填充（水泥砂浆或水下不分散混凝土），增强稳定性。

4. 密封与防护

● 封墙拆除：沉放完成后，潜水员水下切割临时封墙，连通各管段内腔。

● 外部防护：

○ 顶部覆盖块石或混凝土保护层，厚度≥500mm，防止锚害。

○ 关键部位安装牺牲阳极或涂层防腐，延长使用寿命。

5. 质量检测与验收

● 密封性测试：通过注水加压检测管道接口及封墙密封性。

● 结构检测：使用CCTV机器人或潜水员检查管道外部损伤、基础密实度。

● 功能测试：通水试运行，监测流量、压力及沉降数据。

三、关键技术要点与难点

1. 精准定位与下沉控制

○ 受水流、潮汐影响，需实时调整压载加载量，避免管段偏移或倾斜。

○ 深水沉放可采用多点锚定系统辅助定位。

2. 水下连接密封性

○ 钢筋混凝土管段采用“GINA止水带+OMEGA止水带”双密封结构，确保万无一失。

○ 钢管道焊接需符合AWS D3.6M水下焊接规范，潜水员操作或干式舱焊接。

3. 基础处理与抗冲刷

○ 淤泥层较厚时，需进行地基加固（如振动压实、碎石桩）。

○ 河床冲刷区域，顶部覆盖层需增加抗冲刷材料（如连锁块或生态袋）。

4. 应急预案

○ 配备备用压载系统、快速止水装置，应对管段漏水或突发沉降。

○ 深水作业需潜水钟或饱和潜水系统支持。

四、安全与环保措施

1. 施工安全

○ 潜水员持CMAS/PADI专业资质，作业前减压病预防培训。

○ 施工区域临时封闭，设置警示标志与警戒船。

○ 高压设备、焊接设备专人操作，防止触电或火灾。

2. 环保措施

○ 施工废水（如压载水排放）需处理达标后排放。

○ 避免在鱼类繁殖期作业，减少生态影响。

五、总结

沉管自来水管道安装需结合精准施工、密封技术、基础加固及严格安全环保措施。建议根据具体水文地质条件优化施工方案，并选用耐腐蚀材料（如PE管或涂层钢管），确保管道长期稳定运行。