為了滿(mǎn)足科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，近年來(lái)我國(guó)在能源建設(shè)、通信信息港建設(shè)方面的投資規(guī)模不斷擴(kuò)大，水底電纜、光纜（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“電纜”）作為聯(lián)結(jié)城市、大陸、島嶼，乃至間的輸電、通信干線，是目前為可靠、安全和有效的手段之一。我公司從20世紀(jì)50年代即開(kāi)始在黃浦江、長(zhǎng)江及沿海等水域進(jìn)行水底電纜的敷埋設(shè)施工，初步形成了一套*的施工方法和工藝。

一、工法特點(diǎn)

本公司開(kāi)發(fā)的水底電纜的敷埋沒(méi)施工工法的主要特點(diǎn)是：方法簡(jiǎn)單，便于操作，安全和可靠性高。適用淺水水域施工（敷設(shè)施工的水深適用范圍在1.5-100m，埋深施工的水深適用范圍在1.5-50m）。具體做法是將電纜由人工或機(jī)械的方法盤(pán)繞在施工船甲板上的儲(chǔ)纜艙內(nèi)，施工船由拖輪拖至施工水域；待施工水域的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作就緒后，由輔助施工船沿電纜設(shè)計(jì)路由敷設(shè)一根鋼纜；敷設(shè)、埋設(shè)施工時(shí)，施工船啟動(dòng)船上的移船絞車(chē)絞動(dòng)已敷設(shè)在水底的牽引鋼纜，帶動(dòng)施工船向前移動(dòng)；隨著船緩緩向前移動(dòng)，盤(pán)在施工船甲板纜艙內(nèi)的電纜通過(guò)退扭架、布纜機(jī)等設(shè)施緩緩入水，并通過(guò)水力噴射埋設(shè)機(jī)上的導(dǎo)纜籠、埋沒(méi)臂等設(shè)施被埋深在水底的土壤中，埋設(shè)機(jī)采用高壓水破土和成槽，高壓水則由施工船上的高壓水泵通過(guò)輸水膠管供給；施工時(shí)，一般采用差分定位“DGPs”系統(tǒng)進(jìn)行定位，井同時(shí)采集船位、張力、埋深等施工有關(guān)參數(shù)；如遇水流等其他影響造成施工船偏移，拖輪可靠泊在施工船背水一舷進(jìn)行頂推，以保證電纜敷設(shè)、埋設(shè)施工船沿著設(shè)計(jì)路由行進(jìn)。如果只敷不埋，即電纜直接敷設(shè)在水底，不埋深，則去除連接在船尾的埋設(shè)機(jī)，電纜通過(guò)人水槽后，呈一定角度入水后直接置于河（海）床上。

二、適用范圍

水底電纜敷設(shè)、埋設(shè)施工方法適用于淺水水域、近海和沿海的水底電力電纜、通信電纜和光纜的敷設(shè)與埋深。按施工水域可劃分為海底電纜工程、江（湖）底電纜工程?？筛鶕?jù)不同的電纜設(shè)計(jì)特征和要求及施工水域的自然條件制定其相應(yīng)的施工具體細(xì)節(jié)。

三、工藝原理

根據(jù)水動(dòng)力學(xué)原理，假如采用施工船自航的方法進(jìn)行敷纜，因敷纜速度較慢，船只只能低速航行，此時(shí)螺旋槳產(chǎn)生的緩慢尾流無(wú)法使舵獲得足夠的偏移推力，使船不能沿著預(yù)定的航向前進(jìn)和糾偏，因此其操縱性和航向穩(wěn)定性很差，敷設(shè)施工船往往會(huì)偏離設(shè)計(jì)軸線很遠(yuǎn)，將造成電纜長(zhǎng)度不夠等嚴(yán)重質(zhì)量事故。本方法采用牽引鋼纜使施工船前進(jìn)的方式，船只前進(jìn)的速度和位置的偏差等都能得到隨時(shí)調(diào)整，從而避免了上述事故的發(fā)生。本方法施工時(shí)，電纜敷設(shè)和埋深可同時(shí)進(jìn)行，埋深依靠由施工船牽引的水力噴射機(jī)進(jìn)行。水力噴射埋設(shè)機(jī)用高壓水破土成槽，高壓水由施工船上的高壓水泵通過(guò)輸水膠管供給。埋設(shè)作業(yè)時(shí)，埋設(shè)機(jī)在水底的姿態(tài)、埋深，牽引力等參數(shù)都可通過(guò)施工船上的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)顯示出來(lái)。該埋設(shè)機(jī)的大埋設(shè)深度可達(dá)3.2m。

四、工藝過(guò)程

1.準(zhǔn)備工作。熟悉和了解施工水域的水文、地質(zhì)、資料及電纜有關(guān)技術(shù)參數(shù)；掌握設(shè)計(jì)要點(diǎn)；施工海域設(shè)置浮標(biāo)、導(dǎo)標(biāo)；測(cè)量淺水灘涂電纜登陸點(diǎn)附近的地形，清除障礙物；拋設(shè)和布置系船用的錨和地?cái)n、卷?yè)P(yáng)機(jī)等。

 2.過(guò)纜作業(yè)。過(guò)纜作業(yè)即電纜由電纜制造廠在碼頭，或通過(guò)運(yùn)輸船過(guò)至敷埋設(shè)施工船的一種作業(yè)。根據(jù)電纜的交貨長(zhǎng)度，可選擇整體吊裝。散裝過(guò)纜、“8”字行盤(pán)繞等形式。

 3.掃海。掃海的目的是為了進(jìn)一步清理水底殘存的漁網(wǎng)等障礙物，一般由拖輪拖帶掃海錨具，沿設(shè)計(jì)路由低速航行，遇有障礙物，則由潛水員下水清理。

 4.電纜始端登陸及埋深。在岸灘或退潮后露出水面的部分，用機(jī)械或人工方法開(kāi)挖電纜溝槽；施工船將電纜用布纜機(jī)送出，岸上用卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引，至設(shè)計(jì)位置；后將電纜置于溝槽內(nèi)，并用水泥蓋板或其他材料覆蓋保護(hù)。

 5.電纜在中間水域敷設(shè)、埋深。中間水域的電纜敷設(shè)和埋深采用施工船絞牽引鋼纜前進(jìn)，“DGPS”導(dǎo)航，拖輪及其他船只輔助的方法施工。采用邊敷邊埋的方法對(duì)電纜進(jìn)行敷埋施工時(shí)，隨著敷埋沒(méi)施工船的前進(jìn)鋪纜，水力噴射埋設(shè)機(jī)將電纜同時(shí)埋深在海底以下一定深度。如需將已敷設(shè)的電纜再進(jìn)行埋深，只需用埋設(shè)施工船及水力噴射埋設(shè)機(jī)沿著電纜敷設(shè)路由，把擱置在海床上的電纜埋深至設(shè)計(jì)深度。

 6.電纜終端登陸，人工埋深。當(dāng)敷埋設(shè)施工船因水深太淺無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行電纜敷埋設(shè)作業(yè)時(shí)，則可進(jìn)行電纜的終端登陸施工，施工船錨泊定位，電纜由布纜機(jī)送出，卷?yè)P(yáng)機(jī)將電纜牽引至設(shè)計(jì)位置，然后將電纜置干事先開(kāi)挖好的溝槽內(nèi)，其方法同始端登陸。

 7.余纜處理。一般電纜敷埋設(shè)施工結(jié)束后，都有一定長(zhǎng)度的余量?？筛鶕?jù)設(shè)計(jì)和業(yè)主要求切割，余下的電纜卸至地點(diǎn)。

 五、操作要點(diǎn)

 1.過(guò)纜作業(yè)前必須取得建設(shè)單位的“電纜裝船通知書(shū)”。該書(shū)中必須明確電纜的具體規(guī)格、型號(hào)、長(zhǎng)度和廠家，以及運(yùn)纜船的船名、國(guó)籍、主要尺度、停靠港口的具體泊位，允許過(guò)纜作業(yè)時(shí)間，纜盤(pán)吊點(diǎn)及底部結(jié)構(gòu)。

2.對(duì)施工船裝載狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)算，諸如排水量、吃水及首尾吃水差、干舷高度和穩(wěn)定等。

3.根據(jù)纜盤(pán)底部結(jié)構(gòu)，計(jì)算施工船甲板的受力，必要時(shí)可在甲板上鋪設(shè)道木，使其受力均勻。 

4.散裝過(guò)纜要注意退扭架的高度和彎曲半徑必須滿(mǎn)足和大于電纜技術(shù)要求。

5. 掃海時(shí)，掃海錨具的人水角不得大于30°，航速控制在6 節(jié)以?xún)?nèi)。來(lái)回沿路由掃海不少于1 次。

6. 登陸作業(yè)前必須仔細(xì)測(cè)量。復(fù)核船位距電纜終端的距離，計(jì)算出電纜登陸所需長(zhǎng)度，作業(yè)時(shí)，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求放出余量。

7. 電纜在登陸中如遇到裸露在淺灘上的礁石、基巖、珊瑚，應(yīng)在電纜下部墊以托輪，以防止表皮破損、產(chǎn)生小圈、打扭等現(xiàn)象發(fā)生。

8. 中間水域敷設(shè)作業(yè)必須嚴(yán)格按操作程序進(jìn)行。各崗位有專(zhuān)人負(fù)責(zé)，一切聽(tīng)從指揮長(zhǎng)指揮，對(duì)敷埋時(shí)的人水角、張力、埋深、船位等參數(shù)必須按“質(zhì)量計(jì)劃”嚴(yán)格控制。施工中必須確保各崗位間，船只間的通訊聯(lián)系暢通。 

六、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 

1.電纜敷設(shè)、埋深時(shí)施工船與設(shè)計(jì)路由偏差標(biāo)準(zhǔn)：電纜敷設(shè)施工時(shí)偏差應(yīng)控制在不大于路由水深的2 倍，或按設(shè)計(jì)要求。電纜埋設(shè)施工時(shí)偏差應(yīng)控制在不大于路由水深的1.5 倍，或按設(shè)計(jì)要求。偏差量80％以上控制在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)為優(yōu)良，50％以上為合格。

2.電纜敷埋設(shè)長(zhǎng)度余量的控制偏差：敷設(shè)施工時(shí)的長(zhǎng)度余量一般為路由直線距離的2％-5％，或按設(shè)計(jì)要求。埋設(shè)施工時(shí)的長(zhǎng)度余量一般為路由直線距離的l％～2％，或按設(shè)計(jì)要求。長(zhǎng)度余量控制達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的為優(yōu)良，超過(guò)上限，但路由偏差達(dá)到要求的為合格。

3.電纜埋設(shè)深度和偏差：人工埋深時(shí)的偏差控制在小于5％為優(yōu)良，小于10％為合格。  機(jī)械埋深的偏差控制在10％為優(yōu)良，小于20％為合格。 

4.電纜的電氣、通信性能驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：施工完畢后，電纜的有關(guān)電氣性能試驗(yàn)指標(biāo)和通信電纜及光纜的性能試驗(yàn)指標(biāo)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的為優(yōu)良。

七、船舶及其主要設(shè)備 

1.施工船舶主要由敷設(shè)或埋設(shè)施工船、拖輪、錨艇、工作艇等組成。此外施工中尚需配  置用于巡邏、警戒、交通等船只。 

2.設(shè)備有柴油發(fā)電機(jī)組、卷?yè)P(yáng)機(jī)、絞車(chē)、錨機(jī)和水泵、空氣壓縮機(jī)以及用于電纜施工的履帶布纜機(jī)、計(jì)米器、潛水裝具、埋設(shè)機(jī)等。 

八、施工安全 

遵照國(guó)家頒布的《海上安全法》和上海市建設(shè)委員會(huì)。頒發(fā)的有關(guān)安全規(guī)定執(zhí)行，搞好現(xiàn)場(chǎng)文明生產(chǎn)施工，建成一個(gè)文明、安全生產(chǎn)的舒適環(huán)境。 

九、勞動(dòng)力組織 

水上施工因受環(huán)境等自然因素影響，情況比較復(fù)雜，因此要求配置具有豐富經(jīng)驗(yàn)的船員和水上起重工等專(zhuān)業(yè)工種。  除此之外，每個(gè)工程均應(yīng)配置4～8 名潛水員，以檢查水下埋設(shè)設(shè)備等需要。 

十、效益分析 

1.光纖通信技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了信息高速公路的建設(shè)，海底光纖電纜的敷設(shè)使得、城  市、大陸與海島間的聯(lián)系和交往變得十分便捷。同時(shí)，海底電力電纜的鋪設(shè)構(gòu)成了整個(gè)大電網(wǎng)系統(tǒng)，使得用電更可靠，是節(jié)約能源的有效途徑，社會(huì)效益顯而易見(jiàn)。 

2.海底電纜敷埋設(shè)施工，一次投入設(shè)備，機(jī)具的費(fèi)用比較龐大，但隨著市場(chǎng)日益開(kāi)拓，投入相對(duì)減少，因此利潤(rùn)較高，有一定的經(jīng)濟(jì)效益。