水下管道是敷設(shè)在江、河、湖、海的水下用來輸送液體、氣體或松散固體的管道。以下是對(duì)水下管道鋪設(shè)的詳細(xì)介紹：

一、材料與構(gòu)造

水下管道多為鋼筋混凝土管和鋼管。按其斷面構(gòu)造可分為單層管、雙層管和三層管：

• 單層管：用于輸送常溫的單一材料的液體、氣體或固體。

• 雙層管：用于輸送兩種材料或在輸送過程中需保溫的液體或氣體。

• 三層管：用于在輸送過程中需加熱的液體或氣體。

二、設(shè)計(jì)原則

水下管道的直徑根據(jù)輸送材料的性質(zhì)、輸送量和輸送速度等因素按流體力學(xué)計(jì)算確定。管壁材料和厚度先按經(jīng)驗(yàn)假定，而后根據(jù)各種荷載作用核算其應(yīng)力和變形。若不符合規(guī)定，則再修改。計(jì)算時(shí)通常需考慮管道在施工時(shí)和正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的內(nèi)部和外部受力狀態(tài)。

三、鋪設(shè)方式

水下管道鋪設(shè)主要有兩種方式：鋪設(shè)在水底上和埋設(shè)在水底下溝槽內(nèi)。

• 鋪設(shè)在水底上：如果水道較深，水底之上鋪管不會(huì)影響航運(yùn)，水底平坦，沿管線沒有障礙物和懸空地，管道不會(huì)因船只拋錨、流體動(dòng)力、土壤液化、床底土運(yùn)動(dòng)、河床沖刷或其他原因引起破壞，則可將管道直接鋪設(shè)在穩(wěn)定的河床或海床上。水底直接敷設(shè)的管道抗震性能要優(yōu)于水下溝槽埋設(shè)。

• 埋設(shè)在水底下溝槽內(nèi)：溝槽內(nèi)管頂鋪設(shè)深度一般為管徑的34倍，以避免船只拋錨、河床沖刷等影響。海下管道的埋地鋪設(shè)，還應(yīng)防止風(fēng)暴時(shí)管道可能浮漂或下沉，為此，管道應(yīng)埋設(shè)在海床下足夠深度。此外，也可采用沖沉法鋪管，即先把管子放在水底，然后用沖泥器把高壓水射向管底土層，使管底土液化，喪失承載能力，管道就埋入水底。液化土層的厚度一般為管徑的34倍。

四、鋪設(shè)方法

水下管道鋪設(shè)方法的選擇取決于水底土質(zhì)、水系寬度和深度、管徑大小、海水深淺、海況和距岸遠(yuǎn)近等條件，常見的方法有：

• 鋪管船鋪設(shè)：這是最為常用的方法。作業(yè)過程是將管子經(jīng)陸上預(yù)制廠加上水泥加重層后，用船運(yùn)到鋪管船上，將管子逐段組裝焊接，焊好的管段在鋪管船向前移動(dòng)時(shí)，從船尾部的托管架上滑入海中。整個(gè)鋪管作業(yè)的過程中，管段下滑的長度必須與船的位移量同步，同時(shí)，鋪管船必須處于較穩(wěn)定的狀態(tài)。

• 牽引法鋪設(shè)：近年來牽引法在淺海海域中鋪設(shè)管道應(yīng)用較多。這種方法無須使用鋪管船和開溝船，并可減少很多輔助船只，費(fèi)用較少。作業(yè)方法一般是先在海岸上將管子組裝成1~2公里長的管段，然后用拖船將管段牽引下海，一段一段地拖到預(yù)定地點(diǎn)，在海中對(duì)接，形成一整條的管道。

• 卷筒船鋪設(shè)：將管子卷繞在船上直徑很大的卷筒上，鋪設(shè)時(shí)將管子從卷筒上退繞下來沉入海底。這種方法多用于鋪設(shè)管徑較小的管道，其優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)度快和連續(xù)性好。

• 浮漂拖航鋪管：先在岸邊把管子連接成一定長度的管段，阻塞管段的兩端，然后將浮子拖曳至將管道鋪設(shè)到位，并向管道中注水，沉到水底或凹槽中，卸下?lián)醢?，然后將管道連接到水下。

• 底拖法：需要在岸上預(yù)制成一定長度的管段，堆放在管架上。然后將管段吊裝到用于管道下水的軌道上，與前一段進(jìn)行焊接連接。焊完一段往下拖一管段距離。當(dāng)達(dá)到某一拖段時(shí)（取決于拖管船的能力），再拖往預(yù)定鋪設(shè)位置。所有管段全部在海底就位后，將管段對(duì)接端提出水面進(jìn)行焊接，連接好后再下放到海底；或采用水下連接器連接。