取水头安装：开启取水的关键

我司专业从事沉管施工，沉管安装，水下管道安装，水下管道铺设，水下取水头安装，水下法兰安装等水下沉管工程。

今天介绍一下水下取水头安装的相关内容。

一、施工前期准备

（一）详细的现场勘察与资料收集

水文条件调研：全面收集安装区域的水位变化数据，包括季节性水位波动、历年最高和最低水位等，这对于确定取水头的安装高程至关重要，以确保在不同水位条件下均能有效取水。精确测量水流速度和流向，水流的冲击力会影响取水头的稳定性与取水效果，据此可合理设计取水头的防护结构与取水口朝向。此外，了解水温、水质情况，水温影响水体密度和微生物活性，水质决定了取水头的防腐蚀、防堵塞设计要求。

地质状况勘察：运用地质钻探、物探等手段，明确水下地层结构，判断是砂质土、黏质土还是岩石层等。分析岩土的物理力学性质，如土壤的密实度、抗剪强度，岩石的硬度、完整性等，以便确定合适的基础施工方法。例如，在软土地基上可能需要采用桩基础或地基加固措施，而在岩石地基上则需考虑爆破或机械钻孔等方式来固定取水头。

周边环境排查：查明周边建筑物、地下管线以及船舶航道等分布情况。避免在安装过程中对既有建筑物基础造成扰动，防止损坏地下管线。对于船舶航道，要与海事部门沟通协调，制定合理的施工期间通航保障方案，设置明显的警示标志，确保施工安全与航道畅通。

（二）科学合理的施工方案制定

取水头选型设计：根据工程用途、取水量需求以及水质特点，选择合适类型的取水头，如管式取水头、箱式取水头或蘑菇式取水头。进行详细的结构设计，计算取水头的尺寸、壁厚等参数，确保其能承受水压、水流冲击力以及可能的船舶碰撞力等荷载。同时，考虑取水头内部的水流流态，优化取水口布置，提高取水效率，减少水力损失。

安装方法确定：结合现场实际条件，确定采用浮运下沉法、吊装法还是水下安装法等。在浅水区且水流较缓时，浮运下沉法较为经济高效，先在岸边组装好取水头并进行必要的试验，然后通过浮筒使其浮运至安装位置，再注水下沉固定。在深水区或对安装精度要求高的情况下，可能采用吊装法，利用大型起重船精确吊运安装。水下安装法则适用于一些特殊地形或对周边环境影响要求严格的项目，由潜水员或水下机器人进行操作。

施工进度规划：制定详细的施工进度计划，明确各工序的开始与结束时间，如基础施工、取水头组装、运输、安装以及调试等环节的时间安排。考虑天气、潮汐等自然因素对施工的影响，预留一定的弹性时间，以应对可能出现的工期延误情况，确保工程按时完成。

质量与安全保障措施制定：建立严格的质量控制体系，对取水头的材料质量、加工精度、安装位置等进行全程监控。制定质量检验标准和方法，如对焊接部位进行无损探伤检测，对安装位置进行高精度测量复核。同时，制定全面的安全保障措施，识别施工过程中的安全风险，如溺水、触电、物体打击等，制定相应的应急预案，配备必要的安全防护设备和应急救援器材。

（三）设备与材料的充分准备

施工设备配备：根据安装方法选择所需设备，浮运下沉法需配备浮筒、拖轮、定位船等；吊装法需大型起重船、吊具等；水下安装法需潜水设备、水下焊接与切割设备、水下定位仪器等。对设备进行全面检查、调试和维护，确保其在施工过程中性能稳定、运行可靠。例如，起重船的起重能力要经过严格核算，潜水设备的供气系统、通讯系统要保证正常工作。

材料采购与检验：采购符合设计要求的取水头材料，如钢材、不锈钢、防腐涂层材料等。对材料进行严格的质量检验，包括外观检查、材质分析、力学性能测试等。确保管材无裂缝、孔洞等缺陷，防腐涂层的附着力、厚度等指标符合标准。采购连接用的螺栓、密封材料等，同样要保证质量，密封材料要具备良好的耐水、耐老化性能。

二、水下取水头安装流程

（一）基础施工

基础形式选择：根据地质条件确定基础形式，在软土地基上，可采用混凝土灌注桩基础，通过钻孔灌注混凝土形成桩体，提供稳定的支撑力。在砂质土地基上，可采用扩大基础，通过浇筑较大面积的混凝土基础，增加承载面积。对于岩石地基，可直接在岩石上开凿锚固槽，采用地脚螺栓等方式固定取水头。

基础施工过程：以混凝土灌注桩基础为例，首先进行测量放线，确定桩位。然后进行钻孔作业，根据地质情况选择合适的钻孔设备，如旋挖钻机、冲击钻机等。钻孔达到设计深度后，进行清孔，清除孔底沉渣，保证桩端承载力。接着下放钢筋笼，钢筋笼要制作规范，钢筋的规格、间距等符合设计要求。最后进行混凝土灌注，采用水下混凝土灌注工艺，保证混凝土的浇筑质量，使桩身混凝土密实、无缺陷。

（二）取水头组装与运输

取水头组装：在预制场地或岸边组装平台上进行取水头组装。对于大型取水头，可能采用分段制作、现场组装的方式。按照设计要求进行焊接或螺栓连接，焊接时要保证焊缝质量，采用多层多道焊接工艺，减少焊接缺陷。焊接完成后进行焊缝外观检查和无损探伤检测，确保焊接质量符合标准。对于采用螺栓连接的部位，要按照规定的扭矩值拧紧螺栓，保证连接牢固。

取水头运输：根据取水头的尺寸、重量和安装现场的条件，选择合适的运输方式。对于小型取水头，可采用平板车运输至岸边，再通过小型吊运设备吊运至安装位置。对于大型取水头，可能需要采用浮运方式，将组装好的取水头放置在浮船上，通过拖轮牵引至安装现场。在运输过程中，要对取水头进行固定和防护，防止碰撞、损坏。

（三）水下安装作业

浮运下沉法安装：将组装好并经过试验的取水头通过浮筒使其漂浮在水面上，利用拖轮牵引至安装位置附近。通过定位船、GPS 定位系统等精确调整取水头的位置，使其与基础准确对位。然后向取水头内注水或加载重物，使其缓慢下沉至基础上，在下沉过程中持续监测位置和姿态，确保准确就位。下沉到位后，进行初步固定，如采用临时支撑等方式。

吊装法安装：利用大型起重船将取水头吊运至安装位置上方，通过起重船的变幅、回转等操作，精确调整取水头的位置。在吊运过程中，要对取水头进行实时监测，防止发生摆动、倾斜等情况。当取水头接近基础时，缓慢下放，使取水头准确落于基础上，然后进行固定连接，如采用地脚螺栓紧固、焊接等方式。

水下安装法安装：由潜水员或水下机器人携带工具进行水下安装作业。潜水员先对基础进行清理，检查基础表面是否平整、有无杂物。然后将取水头吊运至水下一定深度，由潜水员引导其准确就位在基础上。采用水下焊接、水下螺栓紧固等方式进行连接固定，水下焊接时要保证焊接环境的稳定性，采用专用的水下焊接设备和工艺。水下机器人安装则通过远程操控，利用机器人的机械臂进行精确操作，完成安装任务。

（四）连接与固定

与管道连接：取水头安装就位后，与输水管线进行连接。根据管道材质和设计要求，可采用焊接、法兰连接或柔性连接等方式。对于钢管，焊接连接时要保证焊缝质量，进行焊缝探伤检测。法兰连接时，要确保法兰面平整、密封垫安装正确，螺栓拧紧力矩均匀。柔性连接如采用橡胶接头等，可有效补偿管道的位移和变形，提高连接的可靠性。

固定措施实施：为确保取水头在运行过程中的稳定性，采取一系列固定措施。在基础与取水头之间，根据设计要求浇筑二次混凝土，使取水头与基础紧密结合。在取水头周围，可采用抛石、混凝土块等进行防护和固定，防止水流冲刷导致位移。对于有抗震要求的地区，还需采取相应的抗震加固措施，如增加锚固点、设置抗震支撑等。

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