有中继海底光缆埋设施工细节探讨和研究

引言

将海底光缆按施工要求埋入海底，是保证通信工程质量的重要环节，也是施工的难点。埋设深度符合施工要求的决定因素很多，主要由海底地貌、底质、水文气象、作业船只性能、埋设机性能等决定。海底光缆埋设作业过程中的施工细节研究，对施工质量和通信线路长期稳定有着至关重要的作用和指导意义。

1.埋设准备阶段

1.1 埋设作业方法的选择

海底光缆的埋设作业方法取决于海底底质、施工船性能、埋设机性能和海光缆布放方式等。此项工程的埋设路由渔业作业区多，地质较硬，海况复杂，埋设深度为 3 米，不足 3 米处后期需使用 ROV 冲埋，施工难度较大、要求较高。为此，选择由 9 千吨敷缆船搭载最大剪切强度 100KPa 水喷式埋设机，采用直接牵引法进行施工。

1.2 施工前针对性训练

对初次参加埋设施工的单位和人员，施工前应进行训练。训练分码头训练和海上训练两个阶段，码头训练主要是按作业程序和方法模拟埋设过程，目的是让作业人员熟悉职责、程序和作业方法，实验埋设设备的性能，完善施工方案，完善施工器材；海上训练主要是按项目施工的要求进行海上埋设训练，模拟出现意外情况的迎接作业训练，目的是检验装备性能，检验作业人员熟练程度，加强各作业组之间的配合。

1.3 施工前准备工作

施工前，首先依据施工图设计，列出埋设作业要素，包括时间、经纬度、水深、埋深、海底光缆张力、拖缆长、信缆长、船速、拖缆张力、调深、海底光缆长度等数据，使指挥员和各部位作业人员做到心里有数，便于在作业中按计划调整；同时备好所需线缆，光纤熔接机、光衰耗测试仪、线路绝缘测试仪等接续及测试设备器材，海底光缆制动和打捞用器材工具等。海底光缆埋设作业是一个需要全船施工人员高度协同配合的过程，施工前应召开施工协调会、开展安全教育，确保施工时作业面秩序井然有序，并设立专职安全员，现场提醒作业人员注意安全防护，对作业过程进行安全监督。

1.4 施工前预先扫海

充分利用扫海锚对路由进行预先扫海，拖曳张力发生变化时，及时对可能存在影响埋设机工作的地点进行标记，并在埋设海光缆时加强观察。

2.埋设施工阶段

2.1 在始段登陆作业完成后，海底光缆埋设前，对埋设机（水喷式）和海光缆的情况进行检查。对埋设机进行通电检测，确认设备性能良好后进行吊放，埋设机入水后，施工船调整埋设角度，并开始对海光缆进行测试，确保海光缆在进埋设机和埋设机吊放过程中没有遭到影响性能的损坏。

2.2 常态保持至少一艘警戒船（过航道或海况复杂时增至 2 艘）位施工船首不超 1 海里处警戒，负责驱离作业渔船、航道穿行船舶等，给布缆船提供施工路由海况信息，确保周边海域符合施工条件。

2.3 埋设作业施工细节

2.3.1 埋设机着底后开始埋设前，关注拖带缆、海光缆、信号电缆的张力数据，应使海光缆保持不小于 5kN 的张力，确保埋设机姿态平稳，防止侧倾和翻犁。

2.3.2 埋设机着底后开始埋设时，缓慢转向进入路由航线，以防埋设机侧翻，非必要时，不要降低埋设深度，对埋设深度不达工程要求的部分，后期使用水下机器人（ROV）进行后冲埋施工作业。

2.3.3 埋设作业期间，应当合理选择埋设速度，当埋深不能达到工程设定的深度要求时，应将根据埋设机犁刀水泵功率，合理设置埋设速度（在埋设机不发生自埋的情况下，尽可能的降低埋设速度），确保海光缆埋设深度。

2.3.4 拖曳埋设机时后甲板只保留一个观察员，其余人员均应远离拖缆，防止拖带缆意外断裂时对人员造成伤害，观察员要定时与指挥平台进行通联，确保拖带安全。

2.3.5 密切关注主拖缆和信号电缆，防止信号电缆过长，发生信号电缆缠绕埋设机或者主拖缆的情况，时刻关注主拖缆和信号电缆张力数据，信号电缆保持不大于 25kN 的张力，防止超张力情况下断裂失能。

2.3.6 可在布缆船船首右侧下放剪切锚至水深 20 米处，防止埋设路由上的漂网等悬浮杂物等靠近布缆船，另可在船尾右侧下放五爪锚位埋设机前方拖曳，防止网箱养殖锚点、海底碎石、废弃物等障碍物影响埋设机作业，起到一定的清障作用。

2.3.7 做好施工记录。一是除计算机自动记录的实时坐标、埋设机拖曳张力及埋深等参数和数据曲线外，安排专人记录吊起埋设机、埋设深度主动调整、埋设深度变化、埋设机声呐数据异常、主拖缆和信号电缆张力异常等特殊事件时间、经纬度位置及过程；二是记录好每次对光纤损耗和海光缆的测试结果；三是做好施工现场拍照和录像。

2.3.8 建立通报制度， 使每个施工人员及时了解情况或引起注意，确保所有人都及时掌握工程施工进度、变化、调整情况。

2.4 施工中起吊埋设机的时机

2.4.1 遇有埋设机拖曳张力突然升高、声呐数据异常、主拖缆和信号电缆张力异常变化等情况时，及时分析研判原因，果断停船，稳慎操纵装备，判断是否需要吊起埋设机检查原因。

2.4.2 进出复杂海区时，主要是海上养殖区，为避免反复吊起埋设机，应准确判断埋设机状态，在前方路由趋于长距离稳定地质和海况时，应择机吊起埋设机，检查其是否钩挂渔网、大块石头等障碍物。

2.4.3 因航道内不能中止埋设施工作业，进航道前可以根据埋设机状态选择进行一次吊起埋设机，对埋设机进行清理并仔细检查状态，确保航道埋设期间不再吊起埋设机。

2.4.4 埋设机每次吊放入水前，要对海底光缆内光纤进行一次测试，确保通信性能不受影响，并做好记录。

3.中继器的布放施工

中继器作为精密度极高的核心设备，通常在海底光缆装载过程中已经安置在中继器专用恒温柜内，整个施工过程中重点关注中继器出恒温舱、过传送带弯、过埋设机喇叭口、吊放入水等施工作业细节。

3.1 海底光缆埋设作业中，当海底光缆布放至有中继器的部分时，应停船专门进行中继器布放施工部署。

3.2 在中继器专用恒温柜的吊出口和中继器传送通道上，安排足够的作业人员，加强对中继器的保护。

3.3 中继器吊出专用恒温柜，吊放至传动通道中后，要格外注意中继器两端的海底光缆不要发生旋扭，一定的扭力会对中继器的两端水密性和光纤性能造成破坏，造成不可挽回的损失。

3.4 操作吊机进行吊放过程中，作业人员牵引好中继器两端的海底光缆，要避免气象和布缆船摇晃对中继器造成的大范围晃动，确保不发生磕碰。

3.5 在中继器出恒温柜后和中继器吊放入水后，要及时协同岸段进行海底光缆的通电测试，确保通信性能完好，并做好详细记录。

结束语

海底光缆埋设施工作业中对作业各部位的协同要求高，具有设备运用灵活、施工时间长、施工细节多、施工手段更新快等特点，需要全面的施工准备、先进的施工手段、完善的施工流程、周详的施工应急方案。与此同时还需要实时关注海况、水文气象、海底底质、渔业作业的影响。施工中应坚持每日例会，充分听取作业人员工作总结，实事求是做好工程日报，细化施工作业流程细节和各环节的安全管理措施，确保海光缆在复杂海底情况下长期平稳运行。未来还需进一步研发更加先进的施工设备和施工工艺，探索更加完善的施工方案，使海底光缆通信工程为国家信息网络建设、提升战略价值做出更大贡献。

作者简介：

1.宫鹏（1982.12），男，汉族，山东昌邑人，大学本科，助理工程师，从事海光缆领域研究

2.华夏（1986.11），女，汉族，黑龙江肇东人，大学本科，工程师，从事通信及网络领域研究