陳佳志 徐斌

摘? 要：現(xiàn)如今海島經(jīng)濟發(fā)展迅速，沿海區(qū)域島嶼用電需求也在不斷提高，隨著施工技術(shù)水平的不斷進步，電力系統(tǒng)的海纜敷設施工數(shù)量越來越多。該文以某海纜敷設施工項目為例，對海纜敷設施工常見的問題進行分析，并提出相應的改進方法，進而有效提高施工效率，降低施工成本。

關鍵詞：海纜;敷設;施工問題

中圖分類號：P756.1? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

現(xiàn)如今海上風電發(fā)展迅速，海纜敷設環(huán)境較為復雜，在海纜登陸施工環(huán)節(jié)特殊情況下需要穿越海堤，無法避讓大興街購物、河道等。為了確保海底電纜在特殊情況下的定向穿越，需要使用海纜長距離回拖施工工藝。海藍長距離回拖施工工藝同定向鉆工法相結(jié)合，并使用可靠的施工船舶進行海纜敷設，進而達到海底電纜定向穿越的目標。該工藝方法受環(huán)境因素影響較小，在季風影響較大的冬季同樣可以連續(xù)作業(yè)，并且保證施工質(zhì)量，效益明顯。

1 海纜敷設基本概述

1.1 技術(shù)要求

為了確保海纜敷設工程的穩(wěn)定性和安全性，防止其受到外界因素的影響，例如漁業(yè)活動、平臺落物等，需要加強對海纜的保護[1]。對于中間直線位置的海纜須使用挖溝埋設的方法進行保護，將埋設的深度控制在1.5 m左右。對于臨近平臺和交叉點位置的海纜則使用水泥壓塊的方式加以保護。

1.2 工藝流程

為了能夠?qū)崿F(xiàn)對技術(shù)要求的滿足，應采用下述工藝流程，如圖1所示。

1.3 工法特點及工藝原理

工法特點。海纜回拖施工工藝與定向鉆工法相結(jié)合，通過對大型、可靠的船舶的利用，在特殊環(huán)境下進行海底電纜敷設，其主要工法特點包括4種。1）超過300 m的海纜長距離穿堤施工。2）穿越深度可達到50 m，曲率半徑最大值為1 000 m;海纜定向穿越保護管最大為DN800。3）潮間帶穿堤作業(yè)。4）6級風速下可實現(xiàn)不間斷施工。

工藝原理。該工藝使用在石油化工領域較為成熟的定向鉆工法進行保護管的穿越，并且配備了大型、專業(yè)、可靠的海纜敷設船舶進行海纜回拖施工。

1.4 效益

海纜長距離回拖施工工藝具有施工速度快、精度高以及耗費成本低的優(yōu)勢。在施工環(huán)節(jié)，同定向鉆工法相結(jié)合，能夠在短期內(nèi)完成施工任務，并通過對大型專業(yè)施工船舶的合理利用，使船舶受外界因素影響較小，能夠長時間連續(xù)作業(yè)，防止因為氣候因素導致船舶設備待機的情況，經(jīng)濟效益良好。并且設備具有國內(nèi)先進的工藝水平，具有較高的能耗等級，可以實現(xiàn)對污染物排放的控制，對海域環(huán)境造成的影響較小。

2 工程實例

根據(jù)設計圖紙，海纜穿越保護管道設計為2根 DN508 鋼管，管材選用 DN508*15 Q355B 型無縫鋼管，管道內(nèi)外防腐采用環(huán)氧樹脂，防腐厚度為 400 μm。該項目擬定采用水平定向鉆進行海堤穿越施工，穿越深度最大為 28 m，曲率半徑為 600 m，起點為海堤內(nèi)側(cè)陸上開關站西北角，終點為海堤外側(cè)距海堤 190 m處。管道穿越施工設備安放陸上開關站處，穿越管道須安放在海上。穿越地段有老海堤和新海堤公路，新海堤公路的設計顯示下有水泥深層攪拌樁，樁底高程為-16.8? m。陸上開關站建設位于海堤內(nèi)的圍塘內(nèi)，三面環(huán)水，地基原為海床。海堤內(nèi)側(cè)水面高程約為 2.5 m，外側(cè)海水潮差為 3 m左右，退潮后海面水位底于內(nèi)側(cè)水面約為4 m。

3 海纜敷設施工問題

海洋自然災害是對海域路由影響最為嚴重的災害性天氣，也是施工過程中需要加以重視的氣候因素之一。狂風浪潮對沿岸造成巨大損失同時，也對海纜保護管造成較大的沖擊，同時，因為受到風浪影響，回拖時，對海纜穿保護管精度控制要求較高。路由海域的泥質(zhì)多為泥沙，部分從外海隨著漲潮流進入，且泥沙類型豐富，多數(shù)開闊水域泥沙均為泥質(zhì)粉砂和細砂。路由區(qū)底質(zhì)細顆粒沉積物較多，透氣性不佳，對電纜及保護管產(chǎn)生一定的影響[2]。

4 保護管設計優(yōu)化方法

該工程海纜穿越保護管道設計為2根 DN508 鋼管，管材選用 DN508*15 Q355B 型無縫鋼管，管道內(nèi)外防腐采用環(huán)氧樹脂，防腐厚度為 400 μm，能夠發(fā)揮最大的保護作用。具體有4種優(yōu)化方法。 1） 地錨箱錨固首先將鉆機地錨箱埋設在地錨坑內(nèi)，之后在其四周打入4根鋼管作為錨固樁，并在地錨箱上焊接鋼板，錨固樁的長度不小于5 m，穿越工程施工的過程中，需要對鉆機前后兩端進行同時錨固，前錨固使用混凝土支撐墻加固，進而滿足回拖的需要。 2）回拖護管。①在進行回拖欠，將穿越管段吊放到發(fā)送溝。應與當?shù)氐牡匦魏统鐾两敲鞔_開挖的深度和寬度。通常情況下，發(fā)送溝的下地寬度應該大于穿越管徑500 mm。②發(fā)送溝內(nèi)注水。通常情況下，管溝內(nèi)最小注水深度應大于穿越管徑的1/3，這樣才能確?；赝瞎茉谄〉臓顟B(tài)下。③回拖入土位置應修建“貓背”，與管線的自然彈性彎曲相結(jié)合，管道入土角和具體出土角保持一致，以防出現(xiàn)回拖受阻的情況。④回拖穿越管段連續(xù)作業(yè)，應保持在鉆機扭矩和拉力允許的范圍內(nèi)，在鉆具和回拖管線能夠承載拉力的情況下，以最大的回拖速度完成回拖。⑤在井坡道上放置連接好的管材，一次對接頭、分動器、鉆桿進行連接。在回拖管道時，對孔內(nèi)情況進行嚴密觀察，施工人員應密切關注回拖力和扭矩的變化。回拖應保持平穩(wěn)，禁止蠻拖。應將管材一次性拖入成形的孔洞中，該過程中防止出現(xiàn)停頓，導致回拖阻力降低。3） 海纜回拖的過程中，船舶映雪安澤合理的位置，不僅要滿足其吃水要求，又能夠有效減少海纜回拖的長度，進而確保回拖的順利進行。在海纜登錄位置設置專門的定位錨基礎，使用混凝土澆筑凡是，混凝土基礎中預埋卸扣，其主要用于固定安裝船舶鋼絲纜用以定位錨。保持絞車安裝位置和預鋪設鋼纜軌跡保持整平，確保拖纜沒有阻力。主作業(yè)船舶通過定向鉆穿越預設牽引鋼絲，將需要回拖的海纜拖拉到穿越點位置，使用主作業(yè)船舶收放定位鋼絲纜，對船位進行調(diào)整，進而確保海纜回拖的有效進行。4）鋼管保護措施及防腐質(zhì)量控制鋼管保護措施確保已焊接好的鋼管不沾油污，在施工中拆亂的骨架需要進行認真修復，確保鋼管位置正確。完成焊接后不能對焊完的接頭澆水冷卻，禁止敲擊鋼板接頭，禁止在上面堆放重物，導致鋼管受壓變形。

鋼管防腐質(zhì)量控制。在使用前，應使用拋射除銹，除銹等級不低于Sa2級，完成內(nèi)表面除銹作業(yè)后，應使用清潔、干燥、無油的壓縮空氣對管道內(nèi)部的砂粒、塵埃以及銹粉等微塵進行全面清除，并且確保在6 h內(nèi)完成底漆施工。在進行內(nèi)防腐處理施工的過程中，應按照生產(chǎn)廠家說明書規(guī)定進行涂料配置，不可添加稀釋劑，在使用前保證涂料攪拌均勻，完成配置的涂料通常應在4 h內(nèi)使用完。在進行外防腐層施工的過程中，應選擇環(huán)氧煤瀝青作為防腐材料，并且要確保管節(jié)表面油垢、灰渣、鐵銹得到有效清除，進行化學除銹或噴砂時，應確保質(zhì)量標準達到Sa2.5級[3]。表面除銹達標后2 h內(nèi)進行涂裝，在晴天或正常天氣條件下，時間不可大于8 h，如果空氣濕度較大，應及時涂刷，保證涂刷均勻，不能漏涂。

5 結(jié)語

現(xiàn)如今海上風電發(fā)展迅速，面對海纜敷設環(huán)境的復雜、多變，海纜長距離回拖工藝在海纜登陸施工過程中具有重要的作用。在風浪的影響下，回拖過程中海纜穿保護管精度控制要求較高，因此應采取有效的保護管設計優(yōu)化方法，有效提高施工效率，確保施工質(zhì)量。

參考文獻

[1]李勇，任啟鋒，姚龍.淺談海上風電項目220 kV海底電纜敷設進度、質(zhì)量與安全管理[J].科技與創(chuàng)新，2019（7）：104，107.

[2]李國慶，和法利，姚龍.淺談江蘇東臺200MW海上風電項目220kV海底電纜敷設存在的難點及解決措施[J].風力發(fā)電，2018（1）：46-48.

[3]林航，方寧.大口徑海底電纜的敷設及檢驗注意事項[J].中國水運（下半月），2019，19（6）：83-84.