目前,国内海底管道铺设绝大多数采用铺管船法进行,而国外应用广泛的、无需铺管船即可实现的拖管法应用却较少。国内已有的拖管实例也且仅限于在滩海水域采用浮拖和底拖法铺设短距离管道,这远不能满足边际油田开发对海底管道铺设的要求。本文结合国外相关实例和最新进展,进行了集束管道复合式拖航施工方案设计,该方案具有很强的水深适应性和经济性,具有广阔的国内应用前景。为了确保施工过程中管道的安全,本文还进行了复合式拖航和安装阶段管道的力学分析。本文所做的主要工作包括：1.对集束管道复合式拖航进行施工方案设计,具体包括管道下水、拖航和安装三个阶段。其中,拖航阶段根据不同的海洋环境和水深先后采用了浮拖、CDTM和离底拖。2.针对集束管道提出了一种简单的等效建模方法,并利用Abaqus软件验证了此方法准确性。3.进行集束管道在近海浮拖时的共振分析,得出了直径和径-厚比对共振波浪周期的影响。利用非线性有限元和悬链线理论对CDTM拖航主要施工参数进行敏感性分析。进行集束管道在停泊水域和离底拖时的水下稳定性分析。4.对安装阶段集束管道进行了力学分析,结果表明：单吊点对接时,管道强度不满足要求,需设置多个吊点；充水下沉和挖沟阶段管道强度满足要求。