高石梯—磨溪天然气外输管道工程在建设中,不可避免地要经过水田、池塘等水网地段。当管道穿越水网地段时,常遇到诸如大型工程机械无法进场,管材无法运输,管沟不易成型等困难。在施工中总结出的工艺流程为:测量放线--修筑便道--清理作业带--加强作业带--修筑堆管场--布管--组焊--焊缝检测--补口补伤--安装配重块--沉管下沟--辅助稳管--阴极保护--回填--恢复地貌。沉管下沟技术是水网地段管道施工工艺中的关键点和难点。沉管下沟法不是将焊接好的管道直接吊到沟里合适的位置,而是管道利用自身的压力和挖掘机侧面的推力塌落到沟底,挖掘机从侧面挖出土,挖到设计深度后后退,进而将管道埋入沟中。当作业管道过长时,管道受自重影响,容易超过设定的管沟深度;当作业管道过短时,无法通过沉管的方案进行下沟作业;当作业管道为弯管时,弯头可能会受力超限。因此需要合理的作业管道长度和开挖长度。针对不同工况下的管道,文中分别简化出其物理模型,再进行力学分析。在梁模型中,根据力平衡、力矩平衡原理和挠度公式,列出了管道的受力分析式以及最大挠度计算式。在土弹簧模型中,根据土壤采样,确定了土弹簧的刚度,利用单元生死,模拟挖掘机顺延管道移除土体的情景。基于梁模型,可以计算出安全进行沉管下沟的管道长度;基于土弹簧模型,可以计算出管道进行沉管下沟的开挖长度。这些结果都能指导现场施工。