一、前（qián）言
20 世紀 50 年（nián）代起，大口徑 PE（聚乙烯）管道開始進入海底管道領域。由於 PE 管具有（yǒu）重量輕、運輸方便、耐腐蝕、可熔接等優點，因（yīn）而在海底管道管材的（de）選取上越來越受到（dào）工程設計人員的（de）青睞。
經過 50 年的發展，海底 PE 管道在世界（jiè）各地已經廣泛應用性。國際上海底 PE 管道主要應用於三大市場：汙水排放管道和取水管道、跨海輸水管道、海（hǎi）上油氣開采等有特殊要求的管（guǎn）道[1，3]。國內目前在跨海輸水管道已經（jīng）開始大規模的使（shǐ）用，在汙水排放管道（dào）也有一定（dìng）的應用。
由於海洋環境複雜，水下施工困難（nán），PE 管道海底敷設施工成本高，風險（xiǎn）大，直接影響著海底管（guǎn）道工程的施工造價和工程質量。因此，合理選擇管道敷設施工方法變得非常重要。本文根據相關資料（liào）和工程實（shí）踐（jiàn），對目前（qián）國內外常用的 PE 管道（dào）海底敷設施工方法做進行介紹。
二、PE 管道特性及海底敷設施工方法
1．PE 管特性
PE 管密度比（bǐ）水小，下水前需（xū）要（yào）安裝足夠的配（pèi）重塊，才能使管（guǎn）道下沉和維持穩定[3]。與（yǔ）鋼管道相比（bǐ），PE 管道管材強度和硬度較低，耐磨性能差；管道剛度較小，具有很大的柔性。目前海底 PE 管道主（zhǔ）要材料為 PE100，允許抗拉強度僅為10MPa，因此很難采用帶張力的敷管法施（shī）工。PE 管在海水環境中（zhōng）的（de）抗腐蝕性能優於鋼（gāng）管道（dào），無（wú）需額外的防腐措施。管道接頭采（cǎi）用熱熔連接，整體性好。
2．海底敷設施工方法
目前常（cháng）見的 PE 管的海（hǎi）底敷設施工方法有水下拖管法、漂浮——下沉法和敷埋法。
（1）水下拖管法
水下拖（tuō）管法由鋼管道海底（dǐ）敷設方法發展（zhǎn）而來，一般適用於（yú）近（jìn）海淺水區的 PE 管道敷設。敷設時先把 PE 管在岸上對熔連接成（chéng）連續長管，加上足夠配重以保（bǎo）證管道（dào）始終沉在水底，然後用拖管船把管道拖下水，通過固（gù）定在管道前端的特殊拖拉頭——“滑橇”確保管道在海床麵順暢滑動。管道的焊接和安裝均在岸上進行（háng），可控性強，在拖（tuō）航過程中出現惡劣天氣（qì）棄管較為容易。
該方法主要（yào）適用於近海淺水區無埋深要求的 PE 管道敷設。由（yóu）於 PE 管較軟，耐磨性能差，管道很容易被海底尖銳物損傷。施工前應該需要根據海底勘測資料確定最佳拖管航線，確認拖（tuō）航線上沒有大的障（zhàng）礙物，可能因為處理海底凹（āo）陷和凸起（qǐ）障（zhàng）礙而增加（jiā）施工費用。
（2）漂浮（fú）—下（xià）沉法
漂浮—下沉法是最常見的一種海底 PE 管（guǎn）的（de）敷設方法。它充分利用 PE 管密（mì）度小和可以熔焊的特點，可以實現幾百米長的 PE 管段（duàn）一次性下沉至（zhì）海底（dǐ），大大減少了水（shuǐ）下作業，施工速度快，效（xiào）率高，因而被廣泛采用。
PE 管（guǎn）采用漂浮—下（xià）沉法敷設的主（zhǔ）要步驟如（rú）下：
1）管道焊接、下水、拖運
PE 管道在（zài）岸上（shàng）擬定的組焊場地連接，將 PE 管熔焊成幾百米長無接頭的長管段，邊焊邊安裝配重塊，然後將長管段兩端用閥門進行封堵。組焊場地設置下水（shuǐ）滑道，長管段通過下水滑道逐（zhú）步下水，漂浮在海麵上。然後用（yòng）駁船拖運到指定位（wèi）置。
2）長管段定位沉放
管道（dào）浮運至（zhì）沉放地點後，用 GPS 定位，利用起吊船和工程駁輔（fǔ）助（zhù）定位，將長管段的一端封堵閥門打開（kāi）入水，使長管道灌入海水，另一（yī）端吊離水麵並打開封堵閥門排（pái）氣。從一端開始，隨（suí）著管道內不斷（duàn）進水而緩緩下沉，直到全部沉放就位。
3）長管段之間連接
一段管道沉放後（hòu）需要（yào）與下一（yī）管段進行連接，連接時可用吊（diào）船將前段管道連接段拉出水麵，去掉封堵，同時將下一管段吊出（chū）水麵，法蘭對齊後進行（háng）螺栓連接。也可以在將兩（liǎng）管（guǎn）段在海上（shàng）對接平台進行熔焊連接後再沉放至水底。
國外的海底 PE 管（guǎn）大多不要求開溝埋深，通常采用漂浮下沉法敷設。下沉管道（dào）柔韌性好，可適應海床（chuáng）地形的高低起（qǐ）伏變（biàn）化。管道直接放置於海床上，依靠配重塊和壓塊（kuài）來保持穩定，隻在近岸處將部分管道埋在海底的管道溝內。直接鋪設在海床上的 PE 管容易被船隻錨具、鋪魚裝置損壞，所以國內的海底 PE 管大都要求開溝埋（mái）深。對有埋深要求的 PE 管敷設，需（xū）要預挖溝槽，待驗收後要立即（jí）進（jìn）行管道的沉放敷（fū）設，及時對（duì）溝槽進行回填。各施工工序緊密聯（lián）係，相互銜接（jiē），需要在施工前統籌安排（pái）。
漂浮—下沉法（fǎ）管道敷設施工容（róng）易受到惡劣天氣的影響，造成工期的延誤，應選擇在（zài）當地海況條件良好的月份施工（gōng）。同時施工時需要大型的工程船舶輔助（zhù）施工，在一定程度上提高了施工成本。在回淤（yū）較為嚴重海域施工時，預（yù）挖溝槽（cáo）可能在管道下（xià）沉之前就已經嚴重（chóng）回淤，管道埋（mái）深（shēn）難以保證，應當審慎選擇。
（3）敷埋法
敷埋法是近年來湧現的一種新的（de）海底 PE 管敷設方法，采用敷管船邊敷邊（biān）埋作業。敷管船集合了管道敷（fū）設係統和埋設（shè）係統，隻需要一條作業船就可（kě）以實現管道的敷設（shè）和埋深工作，適用於淤泥土、黏性土、砂性土等軟土地基。對於沙礫土、岩石等堅硬地基，需要借助（zhù）挖泥船（chuán）預（yù）先開挖一定寬（kuān）度的溝槽，隨後用敷管船鋪設 PE 管到溝槽內。該方法（fǎ）減少了施工船隻，施工效率高，大大節約了施工成（chéng）本。
該方法主要思（sī）路（lù）為：PE 管在敷（fū）管船上逐段焊（hàn）接，安裝配重塊後通過托管架敷（fū）設到海底，同時托管架尾部直接連接了海底管道埋設機，埋設機用（yòng）敷管（guǎn）船上的高（gāo）壓水泵通過托管架上的管路供給給埋深臂上的噴嘴射水破（pò）土。管道（dào）下放道到水力（lì）刀切割成（chéng）的溝槽底部，靠自然（rán）回淤將管道埋在海床下。該（gāi）工藝具有以下幾個特點：
1）確保了（le）整個管道的連續焊接（jiē）施工，避免了海中間管道的法蘭接頭。
2）避免了（le）采用（yòng）先開挖後敷管所需的大量的人力、物力以（yǐ）及對環境造成的破壞，同（tóng）時也解（jiě）決了水下溝（gōu）槽開挖回淤較（jiào）快的問題。
3）將敷管船（chuán）和埋管船合（hé）二為一，隻要一條作（zuò）業船就實現了管道的敷設和埋（mái）深，減少了施工船隻，大大節約了施工成本。
4）管道一下到海底，直接被埋入（rù）溝槽中，避免了管道在海床（chuáng）表麵停留（liú）的時間內水流對管道的穩定所帶來的影響，同時也避（bì）免（miǎn）了在未埋深期間受到錨害等外界因素影響的風險（xiǎn）。
5）采用（yòng）淺海無張力敷管法進行管道的敷設施工，解決了PE 管允許抗拉強度小的難題（tí）。
海底 PE 管（guǎn）道采用敷埋法敷設的施工步驟概括如下：
管道運輸→吊（diào）裝上敷（fū）管船堆管區→管道上發（fā）射架副滑道管道焊接→管道吊裝到發射架（jià）主（zhǔ）滑道→管道和已（yǐ）敷管道焊接→啟動埋深監測係統、定位係統→絞錨移船進行邊敷邊埋施（shī）工。
PE 管（guǎn）道采用敷埋法敷設施工速度快，無需預開挖水下溝槽，可縮短施工（gōng）工期，節省投（tóu）資成本，因而具有廣闊的應用前景。大連長海縣大長山島大陸引水跨海段工程采（cǎi）用了敷埋（mái）法進行（háng）海底（dǐ）PE管道的敷（fū）設，僅用時4個月就完成了18000m海底管道的敷設（shè），大大縮短了施（shī）工工期，避免了環境（jìng）的汙染，對周圍的海產品養殖沒有造成損失，節約了（le）投資費用[2]。
由於敷管船、托管（guǎn）架和埋（mái）設機是連在一起，管（guǎn）道敷設時托管架必須到達海底，這就限製了敷埋法在（zài）深水區域的使用，一般適用於（yú）水深在 30m 以內的（de）淺海軟土地基（jī）的海域（yù）內進行（háng）的 PE 管道的施工。同（tóng）時由於埋設機的采用（yòng）水力破土，管（guǎn）道的埋深受限，目前國內敷管船敷設最大埋深在 3.5m 左右。
三、總結
目前國內外 PE 管海底敷設（shè）施工的主要方法有：水下拖管法、漂浮—下沉法和敷埋法。
水下拖管法主要適（shì）用於該（gāi）法主要適用於近海淺水區，短距離敷（fū）設且無埋深要求的（de）管道施工（gōng）。施工較為方便，施工速度一般。對拖管航線路（lù）的平整性有一定要求，可（kě）能（néng）因為（wéi）處理海底（dǐ）凹陷和凸起障礙而增（zēng）加施工費用。
漂浮—下沉法一次性將 PE 管對熔成幾（jǐ）百米（mǐ）的長管段整體下沉安放，可減少水下作業，施工速度快，最為常用。但施工受海上作業的條（tiáo）件的影響較大，施工時需要（yào）多艘（sōu）大型工程船舶輔助施工。對於有埋深要（yào）求的 PE 管海底敷設，可預挖溝槽後，待管道沉放後（hòu）再進行回填。該法在回淤較為嚴重海域（yù）施工時，難以保證管道埋深。
敷埋法采用專門（mén）的敷管船施工，隻（zhī）要一條作業船就實（shí）現了管道的敷設和埋深，施工速度快，效（xiào）率高。但敷管（guǎn）船專業化較高。且受（shòu）製於施工設備，一般適用於水深在 30m 以內的（de）淺海軟土地基的海域內的 PE 管道施工，管道埋深有一定限製。隨著敷管船施工設備工（gōng）藝（yì）的不斷改善，該方法具有（yǒu）廣闊的應用前景。
國內海底敷設 PE 管道還處於（yú）起步階段，具有非常廣闊的應用和發展空間。因此，我們需要在現有的 PE 管道敷設施工方（fāng）法的基礎（chǔ）上（shàng）不斷改進和完善（shàn），使之能（néng）有更廣泛的適用性，滿足社會發展的需求。
