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(海洋石油工程股份有限公司，天津 300452)

0 引 言

樁基式海洋平臺(tái)一般分為導(dǎo)管架和組塊兩部分，過(guò)渡段是連接導(dǎo)管架和組塊的關(guān)鍵構(gòu)件，過(guò)渡段安裝是海上組塊安裝過(guò)程中重要一環(huán)，其與鋼樁、組塊的焊接質(zhì)量直接關(guān)系整個(gè)組塊的安裝質(zhì)量。如果組塊安裝水平度不能保證，不但會(huì)影響組塊的外觀，同時(shí)也可能影響組塊的使用功能。在以往過(guò)渡段安裝的過(guò)程中，間隙調(diào)整主要是靠一種楔塊來(lái)進(jìn)行調(diào)整，由于組塊在安裝調(diào)整時(shí)存在較大的慣性作用力，以致使間隙調(diào)整的楔塊發(fā)生崩射，沖量之大，勢(shì)必會(huì)對(duì)組塊安裝觀察人員造成一定的人身傷害。因此，提出一種安全可靠的間隙調(diào)整方法具有十分重要的意義。

1 過(guò)渡段結(jié)構(gòu)形式

過(guò)渡段是鋼樁與組塊連接的主要結(jié)構(gòu)，用于海上導(dǎo)管架跨距和組塊水平標(biāo)高的調(diào)整，上部與組塊立柱相連，下部與鋼樁相連，主要有三部分組成，包括過(guò)渡段的插尖、過(guò)渡段和直管段，如圖1所示。

圖1 過(guò)渡段結(jié)構(gòu)示意圖

2 過(guò)渡段與鋼樁、立柱連接形式

過(guò)度段與鋼樁、立柱連接通過(guò)焊接作業(yè)完成，通常是導(dǎo)管架入水后，進(jìn)行打樁作業(yè)，鋼樁打完以后，進(jìn)行鋼樁之間的跨距測(cè)量。依據(jù)海上實(shí)測(cè)鋼樁跨距和陸地組塊立柱之間的跨距測(cè)量報(bào)告對(duì)鋼樁進(jìn)行劃線、切割，然后將過(guò)渡段與鋼樁組對(duì)、點(diǎn)焊，過(guò)渡段與鋼樁連接示意圖如圖2所示；再根據(jù)組塊陸地標(biāo)高測(cè)量報(bào)告，對(duì)過(guò)渡段上部進(jìn)行切割、找平，最后安裝組塊，過(guò)度段與鋼樁、立柱連接滿焊完成，過(guò)渡段與鋼樁、立柱連接示意圖如圖3所示。

圖2 過(guò)渡段與鋼樁連接示意圖

圖3 過(guò)渡段與鋼樁、立柱連接示意圖

3 過(guò)渡段安裝過(guò)程

過(guò)渡段海上安裝大致分為兩個(gè)階段，一是測(cè)量鋼樁跨距，同時(shí)依據(jù)組塊實(shí)測(cè)跨距進(jìn)行鋼樁樁頭切割；二是安裝過(guò)渡段，并對(duì)過(guò)渡段上部進(jìn)行切割、找正、找平，保證組塊安裝后的水平度。

3.1 鋼樁跨距測(cè)量與切割

鋼樁根據(jù)導(dǎo)管架的形式一般分為三種：直樁、單傾和雙傾，示意圖如圖4所示。鋼樁跨距測(cè)量由專業(yè)測(cè)量人員進(jìn)行，并將測(cè)量數(shù)據(jù)提供給設(shè)計(jì)人員。設(shè)計(jì)人員依據(jù)鋼樁和組塊的跨距測(cè)量報(bào)告，推算出鋼樁切割點(diǎn)的位置，最后由施工人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)劃線，實(shí)施鋼樁切割作業(yè)。待鋼樁切割完成后，依據(jù)組塊標(biāo)高報(bào)告再進(jìn)行過(guò)渡段上部的切割，以形成與立柱的連接面。

圖4 鋼樁形式示意圖

3.2 過(guò)渡段與鋼樁、立柱連接間隙調(diào)整方法

3.2.1 傳統(tǒng)間隙調(diào)整方法

鋼樁切割完成以后，進(jìn)行過(guò)渡段安裝及切割找平，由于鋼樁與過(guò)渡段、過(guò)渡段與立柱之間都焊接連接，以此在過(guò)渡段安裝組對(duì)的過(guò)程中要留有一定的焊接間隙。通常按照以往的項(xiàng)目施工經(jīng)驗(yàn)，在鋼樁與過(guò)渡段、過(guò)渡段與立柱之間放置楔塊，調(diào)整間隙滿足焊接要求后，對(duì)過(guò)渡段和鋼樁進(jìn)行點(diǎn)焊焊接，然后切割過(guò)渡段上部，找平，點(diǎn)焊調(diào)整間隙楔塊，安裝組塊，待組塊調(diào)整合格后去除楔塊，最好將鋼樁與過(guò)渡段、過(guò)渡段與立柱之間焊接。

采用這種方法有兩個(gè)方面的缺點(diǎn)，第一是安全性較差，當(dāng)組塊安裝時(shí)，由于慣性作用力較大，致使瞬時(shí)間的沖量也很大，易產(chǎn)生楔塊崩射的危險(xiǎn)，對(duì)于組塊安裝觀察員易造成人員傷害；另一方面由于楔塊容易被擠出，導(dǎo)致焊接間隙不均勻性，焊接的誤差較大，易出現(xiàn)焊道二次返修問(wèn)題，很難保證施工質(zhì)量。

3.2.2 間隙調(diào)整新方法

針對(duì)上面陳述的鋼樁、立柱組對(duì)間隙調(diào)整，由于存在不安全性及施工質(zhì)量問(wèn)題，提出了一種新的間隙調(diào)整方法，即在鋼樁切割過(guò)程中，在鋼樁樁頭位置均勻留有切割余量，安裝完過(guò)渡段后，將過(guò)渡段和鋼樁點(diǎn)焊，然后切割過(guò)渡段上部，相應(yīng)也均勻留出切割余量。組塊安裝完成后，使用火焰將切割余量從下往上逐一切除，然后將鋼樁與過(guò)渡段、過(guò)渡段與組塊立柱焊接完成。

這種方法有多方面優(yōu)點(diǎn)：一是不需要預(yù)制間隙楔塊，使用過(guò)渡段余量母材，很大程度上節(jié)省了人力、物力。二是完全避免了由于間隙楔塊崩射產(chǎn)生的危險(xiǎn)，安全性大大提高；三是可以按照焊接要求任意調(diào)整鋼樁與過(guò)渡段、過(guò)渡段與立柱之間的間隙，間隙調(diào)整精度較高，避免了焊接間隙不夠，焊道探傷檢驗(yàn)不過(guò)，以致二次返修的問(wèn)題，有效保證了焊接質(zhì)量。圖5為現(xiàn)場(chǎng)過(guò)渡段間隙余量圖。

圖5 現(xiàn)場(chǎng)過(guò)渡段間隙余量圖

3.3 過(guò)渡段焊接

過(guò)渡段與鋼樁之間間隙調(diào)整合格后，將過(guò)渡段上部切割找平，然后安裝組塊，最后將鋼樁與過(guò)渡段、過(guò)渡段與組塊立柱焊接完成。

4 結(jié) 語(yǔ)

文中結(jié)合傳統(tǒng)焊接間隙的控制方法，很好的改進(jìn)并提出一種新的過(guò)渡段海上安裝間隙調(diào)整方法，提高了海上施工的安全性和施工質(zhì)量，大大降低了海上施工作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，為海上平臺(tái)的順利完工打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，也為以后的不同的工程項(xiàng)目提供了可應(yīng)用的價(jià)值。

[1] 李玉成.海洋工程技術(shù)的新發(fā)展[J].中國(guó)海洋平臺(tái)，1998(1).

[2] 陳惠民.加快技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)我國(guó)海洋工程開發(fā)[J].中國(guó)海洋平臺(tái)，1999.

[3] 肖 熙.海洋領(lǐng)域高技術(shù)發(fā)展與展望[J].中國(guó)海洋平臺(tái)，1998.

[4] 陳伯真，汪廣海.中國(guó)海洋工程的發(fā)展與展望[J].鋼結(jié)構(gòu)，2000.

[5] 張鳴治.中國(guó)海洋石油工業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略[J].中國(guó)海上油氣(工程)，1998.

[6] 海洋石油工程平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].石油工業(yè)出版社，2006.

[7] 海洋石油工程結(jié)構(gòu)、焊接、防腐加工設(shè)計(jì)[J].石油工業(yè)出版社，2006.