彭茂清　嚴海馬

摘 要：本文重點介紹中小型船舶在船塢內(nèi)串聯(lián)建造后，靠塢口的船出塢時，后面的半船或整船一次性浮船移位落墩的精度控制方法及要求。

關(guān)鍵詞：造船；一次浮移；落墩；精度控制；效益

中圖分類號：U671.5 文獻標識碼：A

Precision Control for Ship Floating， Shifting and Falling Onto the Dry Dock Stools With one Time During Shipbuilding

PENG Maoqing， YAN Haima

（ Jiangmen Nanyang Ship Engineering Co.，Ltd. Jiangmen 529145 ）

Abstract： This paper mainly introduces the precision control methods and requirements of floating， shifting and falling onto the dry dock stools for the remaining half ship or entire ship after one ship launching during small and medium-size ships building in series in dry dock.

Key words： Shipbuilding； shifting in once floating； falling onto the dry dock stools； precision control； benefit

1 前言

串聯(lián)造船以其充分利用船塢空間、吊車資源等實現(xiàn)縮短船塢周期的優(yōu)勢，在造船廠廣泛應(yīng)用。但由于中小型船舶主船體平行中體相對較少、首尾較瘦尖、外底板平底面積較少，浮船移位時對船塢布墩及精度控制有較高的要求。為此，一些技術(shù)太成熟的船廠，為確保浮船后的船體精度，一般采用二次浮船落墩的方式，即船塢內(nèi)有串聯(lián)建造的A船（要出塢的船）和B船（要浮移的船），在A船出塢時，B船已達到浮移狀態(tài)。其流程如圖1所示：塢內(nèi)放水浮船（A、B兩船同時起浮）→靠塢口的A船浮船出塢；靠后面的B船在原位進行調(diào)平浮態(tài)→關(guān)塢門→塢內(nèi)抽排水使B船原位落墩→沖洗塢內(nèi)淤泥→原A船位置布墩（參考B船塢墩調(diào)平）→塢內(nèi)放水→將B船浮移到原A船位置→塢內(nèi)抽排水使B船移位后定位、落墩→沖洗塢內(nèi)淤泥→移位落墩后精度測量與報驗。二次浮船落墩方式增加了周期、設(shè)備、動能及人工等成本投入。

隨著船廠技術(shù)及管理的進步，現(xiàn)在很多船廠都是一次浮船移位落墩，如圖2所示：塢內(nèi)放水浮船（A、B兩船同時起?。繅]口的A船浮船出塢；靠后面的B船在原位進行調(diào)平浮態(tài)→關(guān)塢門→將B船浮移到原A船位置→塢內(nèi)抽排水使B船移位后定位、落墩→沖洗塢內(nèi)淤泥→移位落墩后精度測量與報驗。

本文主要介紹通過底部分段制作及總組外底板平面度控制、搭載塢墩平面度控制、墩木壓沉量變化數(shù)據(jù)收集分析及搭載反變形加放、浮船調(diào)平控制及移船落墩精度控制等措施，確保半船或整船移位落墩后船體平面度、船體中心等精度滿足船舶搭載要求。

2 船舶一次浮移落墩精度的關(guān)鍵技術(shù)控制

2.1一次浮移落墩的優(yōu)點及風(fēng)險因素

2.2一次浮移落墩風(fēng)險控制的關(guān)鍵技術(shù)

2.2.1船體建造過程船底平面度控制

從分段、總組及搭載各階段較好的控制船底平面度，可減小兩個階段塢墩平面度的差異，確保一次浮移落墩后船底板與塢墩吻合良好，控制外板變形和甲板平面度。

（ 1 ）底部分段制作外底板平面度控制

為了更好的控制底部分段制作內(nèi)、外底板平面度精度，部分抵消焊接造成的分段變形，根據(jù)以往的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，對底部分段加放胎架反變形。具體作法為：分左右段建造的底部分段，以合攏口旁邊一檔縱桁（L2/L-6）為基準，合攏口處向下放5 mm反變形；整體建造的底部分段，以中心（L0）為基準，左右兩邊分別向下放2B/1000反變形，并對上胎后的貼胎、固胎狀態(tài)、焊接順序等加以過程控制。

（ 2 ）總組及搭載外底板、塢墩水平度控制

底部分段總組要測量外底板平面度，在內(nèi)底板水平度滿足要求的情況下，盡可能使外底板水平度在最小偏差范圍，以控制外底與塢墩的水平，總段水平度需滿足規(guī)范要求。

為確保塢墩整體水平度，在分段進塢搭載前需對塢墩進行調(diào)平，布墩調(diào)平公差要求：標準范圍≤5 mm，允許極限≤10 mm；分段定位在保證內(nèi)底水平滿足公差要求的情況下，盡量確保塢墩水平；雙層底分段定位合格后打緊墩木，避免下沉。

2.2.2船體搭載過程塢墩沉降變化對船底平面度控制

因船體在塢搭載周期相對較長，且船型首、尾平底區(qū)域面積較小，單個塢墩受力較大且不均勻，建造期間對塢墩的壓沉量也不相同。掌握塢墩沉降情況并制定反變形工藝，控制墩沉降變化對船底平面度影響；

（1）一階段搭載塢墩反變形加放

機艙及尾部總體重量較重，而機艙及尾部平底區(qū)域面積小，布墩數(shù)量有限，使得該區(qū)域每個塢墩的平均承重遠大于中部區(qū)域，因此塢墩的壓沉量也會較大，首部也有同樣的情況。

從分段進塢搭載開始，每周測量監(jiān)控龍骨撓度，經(jīng)過多艘船的數(shù)據(jù)收集與分析，總結(jié)出機艙、尾部及首部塢墩壓沉量數(shù)據(jù)，從而在分段搭載布墩時進行一定的反變形加放：機艙及尾部區(qū)域從M01總段首合攏口開始往尾向上加放0～13 mm反變形；首部區(qū)域從M06尾合攏口往首向上加放0～10 mm反變形；中部貨艙區(qū)域不加放。

（2）二階段塢墩壓沉量分析及反變形加放

與一階段搭載一樣，船舶都是機艙及尾部的平底區(qū)域小，但其承受機艙分段、主機等設(shè)備、上建重量較大，平均到每個墩上的受力也比中部塢墩大很多。為了解移船后塢墩的壓沉量情況，我們收集了8艘船的塢墩壓沉量數(shù)據(jù)（塢墩水平度變化量），分析得出機艙及尾部壓沉較大（下沉20 mm～40 mm不等），中部及首部下沉相對較小。其中，有4艘船包含船舶出塢后墩木回彈量（吸水膨脹）的數(shù)據(jù)，基本掌握了首、中、尾（含機艙）各區(qū)域塢墩的過程沉降變化及回彈量情況：機艙及尾部區(qū)域回彈量約30 mm，中部貨艙區(qū)域回彈量約10 mm，首部區(qū)域回彈量約15 mm。這個回彈量可成為塢墩高度差的調(diào)節(jié)、緩沖空間。

根據(jù)上述數(shù)據(jù)分析，總結(jié)出在二階段第一次布墩時，機艙尾部區(qū)域塢墩一般都要相對中間塢墩加放+20～+30 mm的反變形，首部區(qū)域可根據(jù)一階段搭載情況進行；除放反變形外，所有布墩水平度要求：標準范圍≤5 mm，允許極限≤10 mm。這些控制措施的落實，除了滿足船舶精度，同時也是為了確保船舶移位后的塢墩水平公差滿足CB/T 4000-2005中第三篇1.8.1.1和1.9.2的要求。

2.2.3一次移船坐墩底板油漆補涂避讓及要求

為了使船舶移位后落實位置的外底板油漆完好，避免破墩補涂油漆，需要在總段進棚涂裝、一階段搭載及二階段移船時考慮錯墩布置及補涂工作。

受重量及強度要求限制，塢墩布置的位置必須在強結(jié)構(gòu)位置，為避免布墩位置重合而導(dǎo)致搭載塢墩壓到補涂區(qū)域，造成補涂困難或破墩，采取如下措施：（1）編制雙層底總段進棚涂裝布墩圖，讓涂裝的墩位與搭載塢墩錯開，總段涂裝出棚后及時補涂；（2）布墩要求避開合攏口緩焊區(qū)一定距離，個別無法避開的布置活絡(luò)墩，在移船前松墩進行補涂；（3）移船前檢查外板油漆破損情況并完成補涂工作；（4）對于二階段外板標志、放水塞等位置，布置活絡(luò)墩，以便在出塢前松墩進行補涂和描白。

2.2.4制定規(guī)范的浮移操作規(guī)程

（ 1 ）浮船前相關(guān)精度準備工作

在船塢放水前且B船未加壓載水時，對要浮移的B船做如下工作：① 在船底外板、首柱外板、尾封板等堪劃出中心線，在甲板面首、舯、尾共10處位置設(shè)標桿堪劃出水平基準線，在掛舵臂處堪劃出FR0肋位線，并在首尾中心線、FR0線及水平基準線的適當位置貼上全站儀反射片，以便于全站儀測量及提高測量精度；② 在塢邊地面堪劃出船塢輔助半寬線（即將船塢中心線平移到塢面邊上），用于移船的橫向定位測量。劃線偏差要求：標準范圍≤1 mm，允許極限≤2 mm。所有劃線需報驗給船東、船檢確認，用于移船前調(diào)平及移船定位監(jiān)控測量、移船報驗的基準；③ 測量全船龍骨撓度并記錄作為移船后對比；④ 在首、中、尾水尺位置堪劃臨時水尺，用于觀察船體吃水情況及落墩情況。

為了控制移船落墩后的船舶水平度，在每次移船前均需要對一、二階段兩個區(qū)域關(guān)鍵部位的塢墩進行測量，并進行水平度數(shù)據(jù)對比分析。要求兩個區(qū)域?qū)?yīng)位置的塢墩水平度偏差大部分在±15 mm以內(nèi)，個別墩可在+20 mm～+30 mm以內(nèi)。可將墩木的馬丁松掉，改用鐵線適當固定（預(yù)留約5 mm松動，便于落墩時壓沉）。對于個別大于+30 mm的，則進行拆除后補回滿足要求的水平度。

對二階段的A船首尾區(qū)域平底線以外高出平底線的墩木（有線型部分的楔形木尖）要打馬丁并綁上拉繩，在A船起浮后將高出平底線的楔形木尖拉開，避免影響B(tài)船落墩精度及損傷外板。另外，所有平底線以下的墩木必須用馬丁或鐵線綁牢并與水泥墩固定在一起，避免墩木浮起或移位。

（ 2 ）浮船調(diào)平精度控制要求

B船起浮后，由于建造誤差等原因，其水平度與浮船前是有偏差的，需通過加載重物進行調(diào)平。通過在船塢兩邊架設(shè)兩臺全站儀，同時對甲板面標桿堪劃的水平基準線進行測量，得出水平度偏差后再用加載重物調(diào)整使水平度滿足要求：首尾水平度（縱傾）偏差≤50 mm，左右水平度（橫傾）偏差≤15 mm。

另外，在調(diào)平時可根據(jù)匹配后塢墩水平度的縱、橫傾數(shù)據(jù)，適當?shù)膶⒋八蕉日{(diào)成有利于精度控制的縱、橫傾值。例如：左舷塢墩偏正公差時，則將船舶左舷水平度調(diào)低一些（即左低右高），讓左舷先落墩，有利于落墩后的整體水平度控制。

（ 3 ）浮船移船落墩過程精度監(jiān)測

移船基本到位后，通過帶纜將船舶粗定位及固定，通過塢邊的首尾兩臺全站儀監(jiān)測中心線及前后位置偏差：靠首部的全站儀監(jiān)測首中心線偏差Y值，靠尾部的全站儀監(jiān)測尾中心線偏差和FR0前后偏差，粗定位要求中心線及前后偏差控制在50 mm內(nèi)，在抽排水過程中要隨時監(jiān)測偏差情況，超差時馬上通知帶纜人員進行調(diào)整。

當塢內(nèi)抽排水至船體外板與塢墩距離約200 mm（船塢水位高度-船舶吃水-塢墩高度≈200 mm）時需停止抽水，調(diào)整船舶中心線及前后位置進行精定位，要求中心線及前后偏差控制在：標準范圍≤5 mm，允許極限≤10 mm。

精度符合要求后繼續(xù)抽排水，并實時對中心線及前后偏差進行監(jiān)測，超差即要調(diào)整，直到船舶落墩固定為止。船舶落墩后馬上對甲板面標桿的水平基準線進行監(jiān)測，記錄過程變化數(shù)據(jù)，用于后續(xù)分析改進。水平基準線偏差要求：橫傾值≤15 mm，縱傾值≤30 mm。

船塢抽干水后馬上檢查塢墩貼合情況，對未貼合的墩木打緊，補加平底線以外的楔形木尖，及時安排放壓載水，吊走船上壓載物等。

3 技術(shù)成果評價

（1）我司從2014年以來，所有一次浮移落墩的船舶精度控制均較好：首尾中心線最大（下轉(zhuǎn)第頁）（上接第頁）

偏差7 mm，F(xiàn)R0前后最大偏差2 mm，橫傾值最大5 mm，縱傾值最大14 mm，甲板面標桿的水平基準線水平度最大偏差15 mm，使移船后能按正常搭載狀態(tài)進行后續(xù)的搭載、舾裝及設(shè)備安裝調(diào)試等工作；

（2）通過底部分段平面度控制，外底水平度均能滿足布墩及移船落墩水平度要求；

（3）通過塢墩變化數(shù)據(jù)收集、分析，掌握二階段船舶落墩后墩木的沉降變化趨勢，為一次移船落墩提前預(yù)知坐墩精度情況，以及確定一階段、二階段塢墩水平差對一次移船的影響，為二階段布墩放反變形，提供數(shù)據(jù)支持；

（4）通過定置底部分段涂裝擱墩位置，在一階段搭載塢墩適當避讓、移船補涂等，二階段破墩補涂得到控制，實現(xiàn)0破墩；

（5）每次移船前測量實際數(shù)據(jù)，在一次移船前進行可行性分析，保證一次移船精度、安全可靠。

4 經(jīng)濟效益和社會效益評價

一次移船與二次移船的效益對比：一次移船坐墩共節(jié)約：人力投入304人·小時；設(shè)備投入34臺·小時；電力能源投入4 100度；船塢生產(chǎn)周期縮短1天。

移船后的整體精度控制良好，船東、船檢都很滿意，給后續(xù)搭載及安裝工作創(chuàng)造了條件，如艙口圍安裝、艙蓋安裝及調(diào)試、可倒立柱安裝等，均可按正常的船舶水平狀態(tài)進行，無需換算傾斜角度。良好的精度控制，也給船東及船檢于質(zhì)量信任。同時，較全面、系統(tǒng)的收集了一次移船的相關(guān)數(shù)據(jù)，形成了相關(guān)的工藝文件，給類似船舶一次移船落墩提供參考和研究資料。

參考文獻

[1] 中國造船質(zhì)量標準（CB/T 4000-2005）[S].

[2] 船舶塢內(nèi)移位落墩工藝要求（CB/T 4151-2011）[S].