海洋平台建造过程控制及施工工艺新进展

海洋平台建造过程控制及施工工艺新进展

葛安夏  葛立峰  王雷

海洋石油工程股份有限公司  300456

摘要

海洋平台作为海上开采石油的主要承载体，其陆地建造技术随着场地资源的改进和建造方各项经验的不断累积，建造工艺也在不断进展，本文仅以目前各大场地在建项目为背景，对平台结构施工部分的新方法、新工艺进行重点介绍，这些施工工艺的推广应用，有效的加快了陆地平台结构部分的施工进展，给后续相关机械、电仪、舾装、保温、通风等专业赢得了宝贵的完善时间。

关键词：平台  新工艺  新方法

工艺新进展

一、组合梁预制的尺寸调整

组块甲板片的基础结构是由规格不一的型钢组合而成，常规型钢H700mm\H588mm及以下基本是热轧型钢，可以是直接厂家定制供货，但大型规格型钢基本是现场组合拼接，俗称组合梁。考虑到组块甲板片建造过程中的尺寸偏差 ，前期组合梁预制过程中基本都是预留50毫米的修整余量，便于现场下料尺寸或开孔定位尺寸的调整。但随着组块建造过程控制及制造技能的不断提高，传统的组合梁预留的50毫米的余量已经成为不再实用，组合梁预留尺寸太保守，已不能适应场地的快节奏，尤其是场地繁忙或是施工区域受限，组合梁到场地后还得摆开进行二次下料切割，而组合梁的规格都比较大，H900mm/1200mm/1500mm/1800mm等等规格不一，而且长短不一，较长的20米左右，二次摆放调整对场地资源要求较高，而且需要二次切割打磨修整，功效较低。

经过多次现场调研及与技术人员沟通，调整以前的组合梁预制加放余量规范，将前期的组合梁预制下料的预留量进行实际改进：

（1）轴线之间的组合梁加5毫米的焊接收缩余量。

（2）靠近立柱环板一侧腹板加50mm余量（包括5毫米焊接收缩量和45毫米立柱调整切割余量）。

（3）组合梁长度小于5米的，则不加余量。

（4）组合梁长度大于5米小于10米，两端各加2.5毫米收缩余量。

（5）组合梁长度大于10米，两端各加5毫米焊接收缩余量。

（6）如果组合梁两端有过渡，则过渡区域再加5毫米焊接收缩余量。

更重要的一点：新的组合梁预制工艺，要求组合梁预制前就要把组装坡口切好，这样后期施工减少了组合梁的摆放时间和坡口加工时间，极大地方便了现场施工。

二、甲板片甲板的铺板工艺进展

平台甲板片的型钢框架组装完成后，就进入铺板的施工阶段，传统铺板都是待型钢焊接完成后，再一张一张吊装到上面，组装拼接，这种拼接方式会有大量的现场对接缝，因为甲板板的板尺基本在宽度2米左右、长度10米左右，由于甲板片基本是正装片，对接板缝如果不是赶在型钢的上翼缘板上（因为型钢的组合排布基本是间隔一米左右），就会有对接板缝需要仰脸焊接，而更重要的是由于对接板焊缝的数量较多，焊接收缩较大。经过尝试，我们在地面将2-3张板整体拼接在一起，平面对接焊缝焊接完成后翻身，将仰脸部位变为平面焊接，而且使用焊接小车焊接，焊接效率高而且焊道成型好，最后吊装到甲板片上进行铺设，这样减少了甲板片的空间铺板作业时间，也减少了焊接变形，提高了甲板片的工作效率。尤其是甲板地面焊接作业可以和甲板片预制同时施工，这样减少了甲板片的作业时间。

三 立柱类安装定位优化措施

从2021年，甲板片建造一体化技术提上议程，甲板片上拉筋管、墙皮等附属结构物必须安装在甲板片上（在喷涂车间的资源状况满足喷涂条件的前提下），这种建造工艺的推广，对组块的空间施工周期有很大的帮助，但对现场施工者的技能提出了更高要求，因为立柱拉筋管一旦在下面焊接完成，其空间组装调整的余地就很少，因为拉筋管的直径基本在762mm左右,刚性较大，部分斜拉筋长度在7米左右，底端一旦焊接完毕，空间调整的余地很小。所以如何精准控制一体化安装精度提上了议程。

但现场施工方法多种多样，施工人员技能不一，也因为因为定位和自测方法不同，安装误差各不相同，而且部分安装方法不够简洁实际。经过实际多次探索和总结，对从立柱定位开始至安装定位的基础测量，形成一套较为实际的立柱类结构现场快速安装方法：

（一）拉筋管分直管段和斜拉筋两种：

（1）直管段大都在节点中心位置，安装时注意位置必须找正节点板的中心位置，定位尺寸从甲板片的中心位置，因为预制完成后的甲板片几何尺寸都有正负公差，所以直管段的定位要考虑公差对实际定位的影响，从甲板片中间定位，是可以把公差均分在两端，减少对后期立柱层间对接的垂直方向上的偏差，减少空间立柱对接错皮量；直管段安装尤其是垂直度方向要校核好，下面间隙要均匀，焊接时要对称焊接。

（2）斜拉筋安装，其椭圆结构的中心位置需提前计算好，安装时的角度要做好角度样板，如果是上端与直管段相连，与直管段之间的GAP值（间隙值）是必须保证的尺寸值。同时因为斜拉筋是倾斜结构，底端锐角方向由于拉筋管的重心影响，如果不预留焊接反方向收缩值，自然状态下焊接收缩量较大，焊接时需提前考虑焊接收缩对斜拉筋角度的影响，采取临时支撑固定或是预留反倾收缩值的措施。

（3）墙皮作为附属在甲板和拉筋上的结构，安装时要确认实际位置与理论位置的偏差，特别是立面方向更要找正，保证一次准确到位，以减少后期与上层甲板（或房间盖）调整的时间。尤其是贯穿梁结构，贯穿孔的尺寸定位是个难点，尤其是贯穿尺寸的间隙要适度，否则间隙过小，贯穿困难，间隙过大，后期焊接质量不好保证，尤其是贯穿梁大多贯穿后的尺寸就位调整必须仔细，此时需4个方向上（0度、90度、180度、270度）量取尺寸，基本吻合后才能点焊。如贯穿拉筋位置出现偏差，墙皮位置肯定也会偏差。

四 一体化甲板片的空间安装及调整方法

安装方法：

首层甲板片的安装方法：

每层甲板片进入总装场地，停放位置必须与组块轴线一致，如果摆放位置偏差较大，起吊时会出现较大的横摆，横摆较大时，会造成甲板片左右晃动剧烈，由于甲板下面管线及电仪支架密集，左右横摆会对支撑垫墩冲击较大，造成管线或是支架剐蹭临时支墩，支墩也有倾倒的风险。

吊装前对组块工位上的临时支撑进行复测，复测包含两方面的内容：位置的测量、高度方向的测量。同时考虑到底层下的管线较密集，部分区域采取倒装临时支撑立柱模式：将临时支撑从高度上截取1.2米左右（高度取决于甲板片下管线及电缆托架的高度），提前安装在甲板下的主梁上，这样可以有效避免就位时的难度，减少与管线托架的剐蹭。

组块空间合拢片施工控制要点

第一层定位甲板片作为基础片，合拢尺寸特别重要，各项几何尺寸的误差取最小值。尤其是底层甲板片的标高必须准确多次多人核实，因为后续甲板片的合拢均以此为基础，如果出现标高误差，后期无法调整。

中层甲板安装前，立柱及墙皮的安装定位要准确，以较少后期立柱及墙皮的调整时间。

每层甲板片就位后，经过多轮核实后，确认空间各项尺寸符合规范，方可进行下一步的工作，在第一道工序未合格之前，不能进行下一步的施工，以防止误差的叠加，造成最终组织几何尺寸的建造误差超标。

结语

组块新方法、新工艺的应用，缩短了组块的建造周期，降低了组块的建造难度，而施工中的新方法和新工艺的及时总结，对同类项目的施工建造具有良好的借鉴作用。

参考文献：

[1]王雪峰.钢结构焊接中存在的问题及处理方法探究[J].现代工业经济和信息化,2020,10(11):147-148+157.