慈溪市水下管道修復(fù)工程潛水施工方案第一章工程概況1.1項(xiàng)目背景本工程位于慈溪市杭州灣南岸近海區(qū)域，主要涉及DN1200mm海底排污管道的破損修復(fù)作業(yè)。該管道全長3.2公里，埋深2.5-6.8米，始建于2010年，因潮汐沖刷導(dǎo)致K1+200至K1+350段出現(xiàn)多處裂縫滲漏。根據(jù)業(yè)主單位要求，需采用潛水作業(yè)方式完成管道封堵、破損點(diǎn)焊接及防腐處理。1.2地質(zhì)水文條件地形地貌：作業(yè)區(qū)海底地形平緩，坡度約1.2°，表層覆蓋0.5-1.2米厚淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，下部為粘質(zhì)粉土層，局部存在貝殼層分布。水文參數(shù)：平均高潮位+2.3m，低潮位-1.8m，潮流流速1.5-2.3m/s，水溫15-28℃，透明度0.8-1.5m，鹽度25-30‰。不良地質(zhì)：K1+280處存在直徑約3m的沖刷坑，深度達(dá)1.7m，需提前進(jìn)行拋石回填處理。1.3工程技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)要求執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)水深3.5-7.2mGB/T30040-2013焊接強(qiáng)度不低于母材強(qiáng)度90%GB9448-1999防腐層厚度≥1.2mmSY/T0413-2019水下能見度≥0.5m（作業(yè)時(shí)段）JGJ104-2011單次潛水時(shí)間≤90分鐘《潛水員水下作業(yè)安全規(guī)程》第二章施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備圖紙會(huì)審：組織技術(shù)團(tuán)隊(duì)對(duì)管道竣工圖、地質(zhì)勘察報(bào)告進(jìn)行復(fù)核，重點(diǎn)標(biāo)注管道埋深變化段、彎頭位置及原有防腐層類型。測(cè)量放線：采用RTK定位系統(tǒng)在作業(yè)區(qū)布設(shè)6個(gè)控制點(diǎn)，建立厘米級(jí)精度測(cè)量控制網(wǎng)，使用側(cè)掃聲吶繪制管道走向三維地形圖。方案交底：編制《潛水作業(yè)指導(dǎo)書》，對(duì)潛水員進(jìn)行專項(xiàng)技術(shù)培訓(xùn)，內(nèi)容包括管道修復(fù)工藝、水下焊接參數(shù)、應(yīng)急手勢(shì)信號(hào)等。2.2設(shè)備配置2.2.1潛水系統(tǒng)重裝潛水設(shè)備：KM-37型頭盔（工作壓力0.6MPa）、干式潛水服（保暖溫度-5℃至25℃）、銅制壓重帶（重量35kg）生命支持系統(tǒng)：2臺(tái)VHP-300型空壓機(jī)（排氣量3m3/min）、4個(gè)60L備用氣瓶（工作壓力20MPa）、兩級(jí)空氣過濾裝置通訊設(shè)備：水下有線電話（傳輸距離500m）、水聲定位信標(biāo)（定位精度±0.3m）2.2.2施工設(shè)備設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量主要參數(shù)水下電弧焊機(jī)ZX7-5002臺(tái)焊接電流50-500A，dutycycle60%液壓切割器HCD-1201套最大切割厚度20mm水下打磨機(jī)WS-1803臺(tái)轉(zhuǎn)速8500r/min水下攝像機(jī)HD-9002臺(tái)1080P分辨率，紅外補(bǔ)光作業(yè)母船浙工駁3081艘船長38m，甲板載荷5t/m22.3現(xiàn)場(chǎng)布置水域劃分：設(shè)置直徑200m的作業(yè)警戒區(qū)，使用GPS航標(biāo)燈界定范圍，配備2艘警戒艇進(jìn)行24小時(shí)巡邏。母船定位：采用四點(diǎn)錨泊系統(tǒng)固定作業(yè)母船，錨鏈直徑32mm，拋錨深度25m，通過液壓絞車調(diào)節(jié)船位偏差≤0.5m。泥漿循環(huán)系統(tǒng)：在船尾設(shè)置20m3沉淀池，配備泥漿泵（流量150m3/h），對(duì)沖刷作業(yè)產(chǎn)生的泥水進(jìn)行三級(jí)沉淀處理。第三章主要施工流程3.1預(yù)處理階段3.1.1管道探查潛水員攜帶水下定位儀沿管道走向進(jìn)行探測(cè)，每5m測(cè)量一次管道埋深及偏移量，使用探桿確認(rèn)管道頂部覆土厚度。對(duì)K1+280沖刷坑區(qū)域采用多波束測(cè)深儀進(jìn)行掃描，繪制三維地形圖，確定拋石范圍為5m×8m，選用30-50kg塊石進(jìn)行階梯式回填，每層厚度控制在30cm。3.1.2清淤作業(yè)采用高壓水槍（工作壓力12MPa）進(jìn)行管道表面清淤，水槍噴嘴距管壁保持0.8-1.2m，水流方向與管道軸線成30°角。清淤后使用真空吸泥管將淤泥輸送至母船沉淀池，經(jīng)處理后運(yùn)至指定棄土場(chǎng)，確保管道表面清潔度≥95%。3.2水下修復(fù)作業(yè)3.2.1破損點(diǎn)處理表面預(yù)處理：潛水員使用鋼絲刷和砂紙對(duì)破損區(qū)域進(jìn)行打磨，露出金屬光澤，打磨范圍超出破損邊緣15cm，形成20°斜坡過渡。缺陷檢測(cè)：采用水下超聲探傷儀（分辨率0.1mm）檢測(cè)管道壁厚，對(duì)深度超過3mm的蝕坑進(jìn)行標(biāo)記，使用碳弧氣刨清除缺陷。3.2.2焊接施工焊接工藝：采用纖維素型焊條E6010（直徑4.0mm），直流反接，焊接電流140-160A，電弧電壓22-26V，焊接速度8-12cm/min。操作要點(diǎn)：打底焊采用斷弧焊，每道焊縫長度50-80mm，層間溫度控制在150℃以下填充焊采用橫向擺動(dòng)運(yùn)條，擺動(dòng)幅度不超過焊條直徑3倍蓋面焊余高控制在1.5-2.5mm，咬邊深度≤0.5mm3.2.3防腐處理焊接完成后24小時(shí)內(nèi)進(jìn)行防腐施工，先涂刷底漆（環(huán)氧富鋅底漆，干膜厚度60μm），間隔4小時(shí)后纏繞三層聚乙烯膠帶（搭接寬度50%）。使用水下電火花檢測(cè)儀（檢測(cè)電壓25kV）進(jìn)行針孔檢測(cè)，確保防腐層無漏點(diǎn)，粘結(jié)力≥50N/cm。3.3質(zhì)量驗(yàn)收外觀檢查：通過水下攝像機(jī)拍攝焊縫表面，檢查是否存在氣孔、夾渣等缺陷，不合格部位進(jìn)行碳弧氣刨返修。無損檢測(cè)：對(duì)所有修復(fù)焊縫進(jìn)行100%射線檢測(cè)（DR成像），Ⅱ級(jí)合格，底片評(píng)定由持UT-Ⅲ級(jí)證書人員進(jìn)行。水壓試驗(yàn)：修復(fù)段兩端安裝臨時(shí)封堵頭，進(jìn)行1.5倍設(shè)計(jì)壓力（1.2MPa）水壓試驗(yàn)，保壓30分鐘壓降≤0.05MPa。第四章安全保障措施4.1潛水作業(yè)安全健康管理：潛水員需通過年度體檢，作業(yè)前8小時(shí)禁止飲酒，每日測(cè)量血壓、心率，建立個(gè)人健康檔案。設(shè)備檢查：每次潛水前執(zhí)行"三方確認(rèn)制"（潛水員、安全員、設(shè)備員），重點(diǎn)檢查：頭盔氣密性（保壓試驗(yàn)5分鐘壓降≤0.02MPa）供氣系統(tǒng)流量（≥80L/min）應(yīng)急氣瓶壓力（≥18MPa）減壓程序：根據(jù)作業(yè)水深和時(shí)間，嚴(yán)格執(zhí)行《空氣潛水減壓表》，30m以淺采用階段減壓法，設(shè)置3個(gè)減壓停留站（6m、3m、水面）。4.2現(xiàn)場(chǎng)安全控制電氣安全：水下焊接設(shè)備采用雙回路供電，配備30mA漏電保護(hù)器，電纜接頭使用防水連接器，接地電阻≤4Ω。防火防爆：作業(yè)區(qū)配備4套干粉滅火器（4kg/套），氧氣瓶與乙炔瓶間距≥5m，與明火點(diǎn)間距≥10m。交通安全：母船設(shè)置AIS避碰系統(tǒng)，夜間開啟全船航行燈，在桅桿頂端安裝LED警示燈（閃光頻率50次/分鐘）。4.3環(huán)境保護(hù)廢棄物處理：施工產(chǎn)生的焊條頭、砂輪片等廢棄物由潛水員袋裝回收，上岸后分類存放，回收率達(dá)到100%。油污控制：機(jī)械設(shè)備設(shè)置接油盤，含油廢水經(jīng)油水分離器處理（處理效率≥95%）后排放，船舶機(jī)艙設(shè)置防泄漏圍欄。噪聲控制：空壓機(jī)安裝隔音罩（降噪量≥25dB），作業(yè)時(shí)間限定在6:00-22:00，水下沖擊作業(yè)避開魚類繁殖期（4-6月）。第五章應(yīng)急預(yù)案5.1潛水事故應(yīng)急處置5.1.1減壓病處理癥狀識(shí)別：潛水員出現(xiàn)關(guān)節(jié)疼痛、皮膚瘙癢、呼吸困難等癥狀時(shí)，立即啟動(dòng)減壓病預(yù)案。應(yīng)急措施：將患者移至減壓艙，以2m/min速度加壓至0.6MPa維持治療壓力30分鐘，然后按減壓表規(guī)定程序減壓同時(shí)給予高流量吸氧（6-8L/min），靜脈輸注5%葡萄糖溶液5.1.2水下絞纏救援潛水員被漁網(wǎng)或繩索絞纏時(shí)，立即發(fā)出"3短1長"信號(hào)（繩索拉動(dòng)），禁止強(qiáng)行掙脫。水面支持人員迅速下放備用切割器，由輔助潛水員進(jìn)行水下切割，優(yōu)先切斷非承重繩索。若發(fā)生供氣中斷，立即啟用備用氣瓶（供氣時(shí)間≥20分鐘），同時(shí)啟動(dòng)緊急提升裝置。5.2自然災(zāi)害應(yīng)對(duì)5.2.1臺(tái)風(fēng)預(yù)警響應(yīng)收到藍(lán)色預(yù)警后12小時(shí)內(nèi)完成：加固錨泊系統(tǒng)，增加2個(gè)備用錨回收水下設(shè)備，關(guān)閉甲板作業(yè)電源儲(chǔ)備3天應(yīng)急淡水和食品橙色預(yù)警發(fā)布后，立即組織人員撤離，母船駛往就近避風(fēng)港，風(fēng)速超過10級(jí)時(shí)棄船逃生。5.3應(yīng)急資源配置應(yīng)急設(shè)備配置數(shù)量存放位置有效期限便攜式減壓艙1臺(tái)母船前甲板校驗(yàn)周期1年急救醫(yī)療箱2套駕駛室、潛水站藥品每月更新應(yīng)急通訊電臺(tái)3部船長室、值班室每小時(shí)測(cè)試一次救生筏2艘船舷兩側(cè)靜水壓力釋放器年檢第六章施工進(jìn)度計(jì)劃6.1進(jìn)度安排施工階段起止時(shí)間工作內(nèi)容關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)控制準(zhǔn)備階段第1-3天設(shè)備調(diào)試、測(cè)量放線、安全培訓(xùn)第3天完成潛水系統(tǒng)驗(yàn)收預(yù)處理階段第4-7天清淤、沖刷坑回填、管道探查第6天完成清淤驗(yàn)收修復(fù)施工階段第8-18天水下焊接、防腐處理每天完成≤15m管道修復(fù)驗(yàn)收階段第19-20天無損檢測(cè)、水壓試驗(yàn)、資料整理第20天提交竣工報(bào)告6.2進(jìn)度保障措施資源保障：投入2個(gè)潛水作業(yè)組（每組3名潛水員），實(shí)行兩班制連續(xù)作業(yè)，單日有效作業(yè)時(shí)間≥10小時(shí)。設(shè)備備用：關(guān)鍵設(shè)備（焊機(jī)、空壓機(jī)）配備100%備用量，易損件（焊條、砂輪片）儲(chǔ)備量為消耗量的1.5倍。氣象跟蹤：安排專職氣象員每日三次收集海洋預(yù)報(bào)，提前48小時(shí)預(yù)判天氣變化，合理調(diào)整作業(yè)計(jì)劃。第七章質(zhì)量保證體系7.1質(zhì)量管理措施三級(jí)檢驗(yàn)制度：班組自檢：潛水員對(duì)當(dāng)日焊接質(zhì)量進(jìn)行100%外觀檢查項(xiàng)目部復(fù)檢：質(zhì)檢員使用水下檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)（比例30%）第三方終檢：委托具有CMA資質(zhì)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行無損檢測(cè)過程控制：焊接參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控（電流、電壓、速度），數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄存檔每道工序?qū)嵭?質(zhì)量追溯卡"制度，記錄操作人員、設(shè)備編號(hào)、檢驗(yàn)結(jié)果建立不合格品處理臺(tái)賬，返工后需重新進(jìn)行全項(xiàng)檢測(cè)7.2質(zhì)量記錄要求施工記錄：潛水日志（包含入水時(shí)間、作業(yè)內(nèi)容、減壓程序）、水下焊接參數(shù)記錄表、設(shè)備運(yùn)行檢查表檢測(cè)報(bào)告：超聲探傷報(bào)告、射線檢測(cè)底片、防腐層厚度檢測(cè)記錄、水壓試驗(yàn)曲線影像資料：每日作業(yè)區(qū)全景照片、關(guān)鍵工序視頻記錄（分辨率4K，幀率25fps）第八章勞動(dòng)力配置8.1人員組織架構(gòu)項(xiàng)目經(jīng)理：1人（持一級(jí)建造師證）技術(shù)負(fù)責(zé)人：1人（水下焊接高級(jí)工程師）潛水作業(yè)組：6人（含2名潛水監(jiān)