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摘要：监理在500kV海底电缆施工埋设控制过程中，要特别关注埋设机械的效率问题，涉及到工程进度控制和工程质量。但是，海缆的施工埋设受海床地质条件及海洋环境等多方面的因素影响，而且参考同类工程的类比存在很大差异。因此，在工程实践中要针对具体情况收集多方面资料进行分析。简要介绍500kV海南联网工程海底电缆埋设过程中监理对埋设机械设备效率的分析及讨论。
关键词：海底电缆；埋设；施工效率；监理
作者简介：王裕霜（1954-），男，山东武城人，广东天广工程监理咨询有限公司，高级工程师。（广东 广州 510623）
中图分类号：TM247 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）21-0094-02
500kV海南联网工程海底电缆的埋设是在海缆敷设后开始进行的。即：先敷后埋。其埋设设备主要有：基建5002号Capjet650、南方十字星号Capjet50、Capjet50（改装）和施工监测系统以及显示仪等设备组成。
由于海底电缆施工过程均在水下作业，现场监理人员不能直观掌握施工设备在海底的工作状态，而且海底电缆的施工是隐蔽性工程，施工质量的优劣直接影响到海底电缆运行质量和海缆的工作寿命。为使监理人员能及时了解海底电缆施工设备的工作状态，正确掌握海底电缆施工的工作过程，提高海底电缆的埋设质量，顺利完成海底电缆的埋设。监理人员采取了24小时对施工设备和工作状态进行监控的监理模式。然而，由于外方没有提供埋设设备的技术参数。为此，监理人员只能在驻船工作期间以观测到的设备技术参数数据为依据，但根据其设备工作成果，其观测参数值仍是相对准确的。
监理对海揽埋设设备的效率分析，力图采用线性回归的方法进行讨论，但由于设备施工期间各种因素的不确定性，很难得出精确的函数关系，因此计算值的结果仅提供在合理的工期要求及效率区间内、设备工作出力的示意区间，仅作为概念性的分析。
一、海南联网工程海缆埋设施工设备工作概述及参数
Capjet650电缆埋设机主要采用水力机械式冲埋，最大剪切强度约为100kpa，利用其高压水泵对海床土质进行切割成槽，将海底电缆埋入海床中。施工监测的过程主要针对埋设臂在海底的工作状态，将各重要施工数据通过采集处理后传送到安装在操作平台的外接显示屏，可直观反映给操作人员，并控制埋设臂的正确工作状态。其控制数据反映显示内容：埋设深度、埋设速度、埋设方向、埋设臂状态、埋设机状态、流速监测、风速监测、水深监测。
Capjet650电缆埋设机配置在具有动力定位系统的定位船只上控制其稳定性。现场监理观测到的设备参数，详见表1、表2。
注:因设备参数均是观测值与实际出力比较的结果,因而尚需进一步确认。
二、国产同类海缆埋设设备参数的调研
目前国内尚无与海南联网工程同类型海底电缆埋设的工程先例，已查询的工程案例类比性很差。但作为工程比较，上海基础公司曾经在洞庭湖湖底电缆建设过程中，成功对全长6500米的湖底电缆，三相交联聚氯乙稀110kV电力缆进行了埋设，其电缆外径为190㎜，总重量450吨，水下埋设深度为3米，创下了3×400㎜2三芯电缆、电缆外径最大、单位重量最重、滩段登陆最长的四项世界第一。[1]
虽然湖底埋设与海底埋设差异很大，但针对海南联网海底地质条件的情况下，其埋设施工仍存有一定的共性。
因此，我们试图以国产（上海基础公司）HL6型喷射式海底开沟机与Capjet650相对应做比较。而Capjet50与国产（上海交大）海底电缆埋设系统做比较，以期获得相应的同等条件数据，最终分析出设备的优劣势。如表3所示。
注：国产同类型海缆埋设设备从文献中反映仅有几种，选取两家设备参数相近的作为分析参考依据。
三、外方设备与国产设备优劣势对比分析
由于外方没有提供Capjet650、Capjet50冲埋设备的技术参数。因此，监理单位只能以观测到的设备能力与实际施工过程中的效果和设备出力分析确定其设备参数。虽然有可能偏离设备本身设定的参数，但在海南联网工程的设备出力却是确定的常数值。因此，在Capjet650电缆埋设机和Capjet50冲埋设备条件对比优劣势分析中仅仅说明其设备能力的出力，而并非证明采用国产设备就一定会避免施工中不可预见的施工因素。如表4所示。
四、海缆埋设系统效率的初步分析
鉴于以上设备参数的确认，为保持施工状态可比性，假设国产设备在同等技术条件下施工类似工程，以参数来确认其计算条件，以便做对比。因变量设定条件是：海底地质变化条件是一致的，即做五类土质假设和实际水深；自变量设定条件是埋设深度，设备适用水深，设备抗流性能，埋设速度，天气变化条件；浪高影响值，风速影响值。同时对国产设备强行介入无施工经验系数和单侧概率容忍度系数。
将以上因变量和自变量数值采用线性回归的原理进行分析和计算，从而试图找出两种设备的效率线性关系及示意图。
经监理初步的分析和计算，得出概念性的示意图，其示意图中仅仅说明设备效率对工期的影响关系。因为，在采集埋设施工过程中的因变量变化和自变量的影响对国产设备是估计值，而不是实际发生。因此只能作为分析和参考。设备工时与效率相对关系示意图，见图1。
针对图1中得出的相对关系，进行初步的分析和假设：
其一，经计算求出的外方设备出力与实际工程施工情况相接近。因此，可以认为具有可信度与参考意义。
其二，假设采集的国内设备参数完全与外方设备参数一致或相接近，那么就可以认为外方设备正常出力区间在工时（t）140左右。
其三，假设将工时（t）转换成工时/天，那么外方设备施工拖延了工期60天左右。
虽然得出的相对关系是在外方没有提供任何设备资料的情况下得出的，但作为监理分析问题和讨论问题，对监理进行过程控制仍具有一定的参考价值和比较意义。
相对于海缆施工效率问题，更有说服力的是目前世界上相类似海南联网工程海缆的埋设施工情况对比。由于监理单位的资源有限，还不能提出更具有实际意义的数值。
五、海缆埋设施工质量与效率的初步分析
外方在海南联网工程海底电缆的埋设施工主要分为两个阶段，第一个阶段是一次冲埋，这部分占海缆总长度的90%，共计80多千米。第二个阶段是对已进行一次冲埋的海缆进行复测，而后对不合格项和达不到设计要求的海缆埋设进行二次复埋。
根据驻船监理人员记录和第一次冲埋施工的复测情况，监理认为外方的第一阶段施工埋设基本没有达到施工效率和工期进度控制要求。从目前监理单位复测的数据，经监理的初步分析，外方第一次冲埋施工埋设的部分，其合格率占70%左右，仍有30%左右属于消缺整改部分。
六、关于海底电缆带电状态埋设的初步调研与分析
据有关资料报道：[3]2007年11月8日至14日，海洋石油工程股份有限公司使用国家863课题成果——水下干式管道维修系统、水下专用作业挖沟机系统、海底管道非检测系统对CDF-11油田、C-D平台和D-F平台间暴露在海床上的三处带电电缆进行了路由调查、埋设处理，并对电缆锚挂点进行了详细检查。在带电电缆埋设期间，经检查埋设质量，电缆准确安放在挖沟宽度7米、沟深1.5～1.7米电缆槽之内，满足业主要求。
从《海底电缆带电状态埋设方法》一文中得知，由于油田平台间电缆铺设路由，有三处被船舶锚泊时拖出海床泥面，最长有1000余米，最短有25米。因此，将暴露在海床上的带电电缆重新埋设。文中没有提及电缆的电压等级。
从文中获取的提示如下：海缆可以带电状态下埋设；有关863课题成果可以应用于电缆带电状态埋设施工；为海南联网工程海底电缆运行维护提供了启迪。
七、结论
关于埋设效率的分析，是在忽略了相同条件有效数据的条件下，以设定的条件来分析和计算的。监理对此提出结论意见和相关建议：
针对Capjet650的设备出力分析中得知，影响工期要求的要素很多，其中海床地质条件的影响是主要的因素之一。由监理日志的记录中查询；当适应Capjet650设备参数的地质条件时，其埋设效率和出力可满足工期要求和质量要求。而当不同海床地质条件变化时，则设备出力状态不能满足工期要求和质量要求。因此，监理置疑外方设备在本工程中施工是否满足进度要求，采用Capjet650设备是否能满足海南联网工程地质条件的应用问题。
由近海埋设设备Capjet50和Capjet50（改）设备出力情况看，同样存在不能适应海床地质条件变化的问题。
根据第一阶段施工方埋设海缆情况，监理对第二阶段复埋施工的设备效率和工期要求提出监理通知单。要求施工单位必须在第二阶段埋设施工中配置适应海南联网地质条件变化的埋设设备，才能满足工程消缺、整改需要。
有关监理单位对第一阶段海缆埋设复测报告；将作为检查埋深度和检查工程质量的依据，尤其是对消缺部分的检查判定依据。
文中涉及的国产设备及采集的数据仍缺乏工程实践和设备有效出力的实际工程验证。
带电状态下埋设施工方案仍需设计单位给予相应的技术支持。
（责任编辑：王祝萍）
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
关键词：海底电缆；埋设；施工效率；监理
作者简介：王裕霜（1954-），男，山东武城人，广东天广工程监理咨询有限公司，高级工程师。（广东 广州 510623）
中图分类号：TM247 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）21-0094-02
500kV海南联网工程海底电缆的埋设是在海缆敷设后开始进行的。即：先敷后埋。其埋设设备主要有：基建5002号Capjet650、南方十字星号Capjet50、Capjet50（改装）和施工监测系统以及显示仪等设备组成。
由于海底电缆施工过程均在水下作业，现场监理人员不能直观掌握施工设备在海底的工作状态，而且海底电缆的施工是隐蔽性工程，施工质量的优劣直接影响到海底电缆运行质量和海缆的工作寿命。为使监理人员能及时了解海底电缆施工设备的工作状态，正确掌握海底电缆施工的工作过程，提高海底电缆的埋设质量，顺利完成海底电缆的埋设。监理人员采取了24小时对施工设备和工作状态进行监控的监理模式。然而，由于外方没有提供埋设设备的技术参数。为此，监理人员只能在驻船工作期间以观测到的设备技术参数数据为依据，但根据其设备工作成果，其观测参数值仍是相对准确的。
监理对海揽埋设设备的效率分析，力图采用线性回归的方法进行讨论，但由于设备施工期间各种因素的不确定性，很难得出精确的函数关系，因此计算值的结果仅提供在合理的工期要求及效率区间内、设备工作出力的示意区间，仅作为概念性的分析。
一、海南联网工程海缆埋设施工设备工作概述及参数
Capjet650电缆埋设机主要采用水力机械式冲埋，最大剪切强度约为100kpa，利用其高压水泵对海床土质进行切割成槽，将海底电缆埋入海床中。施工监测的过程主要针对埋设臂在海底的工作状态，将各重要施工数据通过采集处理后传送到安装在操作平台的外接显示屏，可直观反映给操作人员，并控制埋设臂的正确工作状态。其控制数据反映显示内容：埋设深度、埋设速度、埋设方向、埋设臂状态、埋设机状态、流速监测、风速监测、水深监测。
Capjet650电缆埋设机配置在具有动力定位系统的定位船只上控制其稳定性。现场监理观测到的设备参数，详见表1、表2。
注:因设备参数均是观测值与实际出力比较的结果,因而尚需进一步确认。
二、国产同类海缆埋设设备参数的调研
目前国内尚无与海南联网工程同类型海底电缆埋设的工程先例，已查询的工程案例类比性很差。但作为工程比较，上海基础公司曾经在洞庭湖湖底电缆建设过程中，成功对全长6500米的湖底电缆，三相交联聚氯乙稀110kV电力缆进行了埋设，其电缆外径为190㎜，总重量450吨，水下埋设深度为3米，创下了3×400㎜2三芯电缆、电缆外径最大、单位重量最重、滩段登陆最长的四项世界第一。[1]
虽然湖底埋设与海底埋设差异很大，但针对海南联网海底地质条件的情况下，其埋设施工仍存有一定的共性。
因此，我们试图以国产（上海基础公司）HL6型喷射式海底开沟机与Capjet650相对应做比较。而Capjet50与国产（上海交大）海底电缆埋设系统做比较，以期获得相应的同等条件数据，最终分析出设备的优劣势。如表3所示。
注：国产同类型海缆埋设设备从文献中反映仅有几种，选取两家设备参数相近的作为分析参考依据。
三、外方设备与国产设备优劣势对比分析
由于外方没有提供Capjet650、Capjet50冲埋设备的技术参数。因此，监理单位只能以观测到的设备能力与实际施工过程中的效果和设备出力分析确定其设备参数。虽然有可能偏离设备本身设定的参数，但在海南联网工程的设备出力却是确定的常数值。因此，在Capjet650电缆埋设机和Capjet50冲埋设备条件对比优劣势分析中仅仅说明其设备能力的出力，而并非证明采用国产设备就一定会避免施工中不可预见的施工因素。如表4所示。
四、海缆埋设系统效率的初步分析
鉴于以上设备参数的确认，为保持施工状态可比性，假设国产设备在同等技术条件下施工类似工程，以参数来确认其计算条件，以便做对比。因变量设定条件是：海底地质变化条件是一致的，即做五类土质假设和实际水深；自变量设定条件是埋设深度，设备适用水深，设备抗流性能，埋设速度，天气变化条件；浪高影响值，风速影响值。同时对国产设备强行介入无施工经验系数和单侧概率容忍度系数。
将以上因变量和自变量数值采用线性回归的原理进行分析和计算，从而试图找出两种设备的效率线性关系及示意图。
经监理初步的分析和计算，得出概念性的示意图，其示意图中仅仅说明设备效率对工期的影响关系。因为，在采集埋设施工过程中的因变量变化和自变量的影响对国产设备是估计值，而不是实际发生。因此只能作为分析和参考。设备工时与效率相对关系示意图，见图1。
针对图1中得出的相对关系，进行初步的分析和假设：
其一，经计算求出的外方设备出力与实际工程施工情况相接近。因此，可以认为具有可信度与参考意义。
其二，假设采集的国内设备参数完全与外方设备参数一致或相接近，那么就可以认为外方设备正常出力区间在工时（t）140左右。
其三，假设将工时（t）转换成工时/天，那么外方设备施工拖延了工期60天左右。
虽然得出的相对关系是在外方没有提供任何设备资料的情况下得出的，但作为监理分析问题和讨论问题，对监理进行过程控制仍具有一定的参考价值和比较意义。
相对于海缆施工效率问题，更有说服力的是目前世界上相类似海南联网工程海缆的埋设施工情况对比。由于监理单位的资源有限，还不能提出更具有实际意义的数值。
五、海缆埋设施工质量与效率的初步分析
外方在海南联网工程海底电缆的埋设施工主要分为两个阶段，第一个阶段是一次冲埋，这部分占海缆总长度的90%，共计80多千米。第二个阶段是对已进行一次冲埋的海缆进行复测，而后对不合格项和达不到设计要求的海缆埋设进行二次复埋。
根据驻船监理人员记录和第一次冲埋施工的复测情况，监理认为外方的第一阶段施工埋设基本没有达到施工效率和工期进度控制要求。从目前监理单位复测的数据，经监理的初步分析，外方第一次冲埋施工埋设的部分，其合格率占70%左右，仍有30%左右属于消缺整改部分。
六、关于海底电缆带电状态埋设的初步调研与分析
据有关资料报道：[3]2007年11月8日至14日，海洋石油工程股份有限公司使用国家863课题成果——水下干式管道维修系统、水下专用作业挖沟机系统、海底管道非检测系统对CDF-11油田、C-D平台和D-F平台间暴露在海床上的三处带电电缆进行了路由调查、埋设处理，并对电缆锚挂点进行了详细检查。在带电电缆埋设期间，经检查埋设质量，电缆准确安放在挖沟宽度7米、沟深1.5～1.7米电缆槽之内，满足业主要求。
从《海底电缆带电状态埋设方法》一文中得知，由于油田平台间电缆铺设路由，有三处被船舶锚泊时拖出海床泥面，最长有1000余米，最短有25米。因此，将暴露在海床上的带电电缆重新埋设。文中没有提及电缆的电压等级。
从文中获取的提示如下：海缆可以带电状态下埋设；有关863课题成果可以应用于电缆带电状态埋设施工；为海南联网工程海底电缆运行维护提供了启迪。
七、结论
关于埋设效率的分析，是在忽略了相同条件有效数据的条件下，以设定的条件来分析和计算的。监理对此提出结论意见和相关建议：
针对Capjet650的设备出力分析中得知，影响工期要求的要素很多，其中海床地质条件的影响是主要的因素之一。由监理日志的记录中查询；当适应Capjet650设备参数的地质条件时，其埋设效率和出力可满足工期要求和质量要求。而当不同海床地质条件变化时，则设备出力状态不能满足工期要求和质量要求。因此，监理置疑外方设备在本工程中施工是否满足进度要求，采用Capjet650设备是否能满足海南联网工程地质条件的应用问题。
由近海埋设设备Capjet50和Capjet50（改）设备出力情况看，同样存在不能适应海床地质条件变化的问题。
根据第一阶段施工方埋设海缆情况，监理对第二阶段复埋施工的设备效率和工期要求提出监理通知单。要求施工单位必须在第二阶段埋设施工中配置适应海南联网地质条件变化的埋设设备，才能满足工程消缺、整改需要。
有关监理单位对第一阶段海缆埋设复测报告；将作为检查埋深度和检查工程质量的依据，尤其是对消缺部分的检查判定依据。
文中涉及的国产设备及采集的数据仍缺乏工程实践和设备有效出力的实际工程验证。
带电状态下埋设施工方案仍需设计单位给予相应的技术支持。
（责任编辑：王祝萍）
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文