崔寶寶 陳亮 詹永恒

(廣船國(guó)際技術(shù)中心、總裝部)

0 前言

在船舶建造過(guò)程中，分段或總段的移位主要采用兩種方式，一種是用平板車(chē)托運(yùn)，一種是吊機(jī)吊運(yùn)。另外還有一種形式，即對(duì)特殊的平直分段采用用于分段定位用的三維頂升機(jī)進(jìn)行移位。分段或總段狀態(tài)不同、生產(chǎn)階段不同，采用的設(shè)備和方法也各不相同。如常規(guī)的離胎、上胎、進(jìn)塢或上船臺(tái)搭載等多用吊機(jī)，而分段長(zhǎng)距離轉(zhuǎn)運(yùn)則采用平板車(chē)，而分段或總段精細(xì)搭載定位則經(jīng)常使用三維頂升機(jī)。如果遇到分段或總段超大、超重、需轉(zhuǎn)運(yùn)范圍較廣，單一設(shè)備可能無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)需求，因此考慮多種設(shè)備協(xié)調(diào)作業(yè)是非常有必要的。

1 選擇作業(yè)方案實(shí)施對(duì)象

在某型船建造過(guò)程中，其底部總段XD233 尺寸為53500mm X 31200mm X 6350mm，總段放置位置距離其理論搭載位置中心左右偏差約偏右2400mm，前后差200mm，總重約1165t?？偠文壳胺胖玫臓顟B(tài)相比較其應(yīng)該處于船體中的位置，整體向右偏差較多。

為了能使總段順利搭載定位，需將總段整體往左偏2400mm，然后往后偏移200mm。此總段的重量超過(guò)了雙機(jī)聯(lián)吊的允許極限，因此不能采用吊裝的形式使其到位搭載，原計(jì)劃使用6 臺(tái)350t 三維頂升機(jī)。單靠三維頂升機(jī)來(lái)移動(dòng)分段（或者可稱(chēng)為運(yùn)輸分段），頂升機(jī)的水平方向單臂行程最大只有250mm，實(shí)際操作時(shí)行程會(huì)小于250mm，操作工人每一次只能用頂升機(jī)將分段整個(gè)移動(dòng)約200mm 后，將分段整體擱置在塢墩上，重新調(diào)整頂升機(jī)推拉油缸，調(diào)整擺放位置，然后重新將總段頂起進(jìn)行平移運(yùn)輸，整個(gè)平移（運(yùn)輸）過(guò)程預(yù)計(jì)需要13 次。按照頂升機(jī)位置布置及受力計(jì)算，分段上單個(gè)支撐點(diǎn)受力較大，多次重復(fù)對(duì)支撐點(diǎn)的大力頂撐，對(duì)分段結(jié)構(gòu)不利。對(duì)這個(gè)問(wèn)題，如果采用龍門(mén)吊雙車(chē)抬吊總段，只施以適當(dāng)拉力而不是把分段完全吊起，頂升機(jī)來(lái)負(fù)重剩余重力，用龍門(mén)吊上拉與頂升機(jī)上頂?shù)呐浜?，減輕結(jié)構(gòu)局部受力，則理論上可使分段整體較為安全地平移至預(yù)期位置。也即吊運(yùn)此XD233 總段是使用兩臺(tái)龍門(mén)吊（分別命名為1 號(hào)龍門(mén)吊、2號(hào)龍門(mén)吊）與多臺(tái)三維頂升機(jī)協(xié)同作業(yè)的一個(gè)很好的機(jī)會(huì)，檢驗(yàn)設(shè)備協(xié)同作業(yè)保證對(duì)總段的托運(yùn)力的同時(shí)大大減小結(jié)構(gòu)變形的一個(gè)絕佳時(shí)機(jī)。

2 施工關(guān)注點(diǎn)

以上總段平移的計(jì)劃，需注意以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：

首先，一切施工必須以安全為前提。包括設(shè)備（龍門(mén)吊、頂升機(jī)）的操作、使用有關(guān)的安全注意事項(xiàng)，操作過(guò)程中人員人身防護(hù)，用電安全，重物打擊防護(hù)，變形防護(hù)，及其他需注意的安全防護(hù)問(wèn)題。

其次，暫定兩臺(tái)龍門(mén)吊每車(chē)最大承重300t 力，需以此為根據(jù)，設(shè)計(jì)吊碼的布置方式、吊鉤掛鉤方式。

再次，搭載部門(mén)的頂升機(jī)運(yùn)行工況需明確，整個(gè)作業(yè)過(guò)程至少需使用6 臺(tái)頂升機(jī)，其中4 臺(tái)頂升機(jī)聯(lián)動(dòng)，統(tǒng)一行走方向，另兩臺(tái)機(jī)器輔助承重，隨動(dòng)（水平油缸推拉臂被牽引）行走。

最后，設(shè)備操作人員需專(zhuān)業(yè)且固定，過(guò)程指揮人員需確定，指令溝通明確，確保指揮順暢，令行禁止，規(guī)范操作。

3 施工前的工作準(zhǔn)備

3.1 設(shè)備檢查

開(kāi)工前檢查龍門(mén)吊、頂升機(jī)等設(shè)備的狀態(tài)，確保設(shè)備具備良好的工作狀態(tài)，能實(shí)施工作要求的操作，實(shí)現(xiàn)施工要求的功能。如龍門(mén)吊鋼絲繩是否合格，吊具是否合理配置，頂升機(jī)聯(lián)動(dòng)功能是否完善等等。

3.2 安全事項(xiàng)交底培訓(xùn)

向全體參與施工人員宣貫相關(guān)安全知識(shí)，包括設(shè)備操作規(guī)程，危險(xiǎn)源辨識(shí)，調(diào)整塢墩操作時(shí)的足趾保護(hù)以及其他應(yīng)急預(yù)案等。

圖1 總段搭載前狀態(tài)

圖2 檢查頂升機(jī)

圖3 頂升機(jī)布置示意

3.3 發(fā)放施工方案至施工人員并按方案做基礎(chǔ)工作

為此次施工設(shè)繪的XD233 總段吊碼圖發(fā)放到起運(yùn)課，由起運(yùn)施工課安排參與施工的人員了解吊裝方案，明確掛鉤方式。圖紙要求的吊碼需按照要求安裝到位并確定吊碼焊縫探傷合格。以上信息確認(rèn)無(wú)誤后，起重工在起重指揮的安排下，按照吊碼圖掛鉤，做好起吊準(zhǔn)備。

為此次施工設(shè)繪的XD233 總段頂升方案發(fā)放到搭載部搭載施工課及起運(yùn)施工課，由搭載部安排參與施工的人員了解頂升方案，明確頂升位置。起運(yùn)施工課負(fù)重將影響頂升機(jī)擺放的塢墩暫時(shí)拆除移走。同時(shí)起運(yùn)施工課需安排一定人手在外板區(qū)域，準(zhǔn)備塢墩打緊或其他工作。

3.4 三維頂升機(jī)施工安排

搭載部定位工段需指派一位頂升機(jī)機(jī)組指揮人員，另外給每一臺(tái)頂升機(jī)指派一位跟隨人員，負(fù)責(zé)設(shè)備的移位、擺放和設(shè)備運(yùn)行階段的狀態(tài)跟蹤與觀察、反饋，以上操作均由機(jī)組指揮人員統(tǒng)一發(fā)指令指揮。按照XD233 總段頂升方案要求，機(jī)組指揮人員安排員工將頂升機(jī)擺放在確定位置，人員各就各位。四臺(tái)聯(lián)動(dòng)的頂升機(jī)與另兩臺(tái)隨動(dòng)頂升機(jī)的所有操作人員均需準(zhǔn)備接收操作指令。同時(shí)搭載部需安排一定人手在外板區(qū)域，協(xié)助起運(yùn)施工課工作人員調(diào)整塢墩。

3.5 其他施工安排

XD233 總段需由搭載課實(shí)施預(yù)修整工作，工序前移，總段到位后可節(jié)約余量修整的時(shí)間，使分段快速落墩。

4 總段移動(dòng)過(guò)程操作策劃

以下為具體操作方案：

（1）頂升機(jī)機(jī)組在機(jī)組指揮負(fù)責(zé)人指揮下，所有頂升機(jī)主油缸升起，待頂升頭剛剛接觸分段外底板時(shí)設(shè)備暫停動(dòng)作。由機(jī)組指揮人員確認(rèn)所有頂升機(jī)主頂升頭完全與外板接觸后，準(zhǔn)備下一步操作，通知起重指揮，準(zhǔn)備接受指令。

（2）1 號(hào)、2 號(hào)龍門(mén)吊在起重指揮下，慢慢起鉤，使兩車(chē)的1、2 號(hào)鉤均承重75t，3 號(hào)鉤均承重150t，使得兩車(chē)分別總受力300t，兩車(chē)總受力600t。然后龍門(mén)吊停止動(dòng)作。此時(shí)的各個(gè)鉤受力為此次平移過(guò)程中的最大允許受力，后續(xù)施工中，需時(shí)刻監(jiān)控吊鉤的受力變化。

（3）頂升機(jī)機(jī)組在機(jī)組指揮負(fù)責(zé)人指揮下，所有頂升機(jī)主油缸升起，同時(shí)，機(jī)組指揮負(fù)責(zé)人指揮起重指揮人，注意監(jiān)控龍門(mén)吊上各吊鉤的受力大小變化。此時(shí)監(jiān)控到的各個(gè)鉤受力應(yīng)該為逐步減小。如此時(shí)監(jiān)控到部分吊鉤受力增大，甚至超過(guò)上述提到的特定單鉤最大允許受力，定義這種情況為異常情況，龍門(mén)吊司機(jī)需立刻反饋給起重指揮人員，起重指揮人員聯(lián)系機(jī)組指揮人員及總操作指揮人，暫停所有操作，迅速分析問(wèn)題發(fā)生原因并進(jìn)行調(diào)整。必要時(shí)，需先將超重位置的吊鉤逐步松掉，然后將整個(gè)龍門(mén)吊慢慢松鉤至不受力，然后頂升機(jī)機(jī)組的頂升油缸泄力，把整個(gè)分段擱置與塢墩上，然后仔細(xì)分析問(wèn)題發(fā)生的情況、原因，制定補(bǔ)救措施。

圖4 每臺(tái)頂升機(jī)專(zhuān)人跟隨

圖5 龍門(mén)吊施工

圖6 總段按計(jì)劃移動(dòng)中

圖7 總段按計(jì)劃移動(dòng)中

圖8 總段到位

（4）在以上操作過(guò)程中，如果隨著機(jī)組頂升頭逐步升高，龍門(mén)吊上各吊鉤的受力相應(yīng)逐步減小，則說(shuō)明整個(gè)操作過(guò)程較順暢?，F(xiàn)場(chǎng)總指揮需根據(jù)龍門(mén)吊各鉤受力的減少情況，適當(dāng)調(diào)整頂升機(jī)組的頂升情況，保證頂升機(jī)及總段均衡受力，同時(shí)在每臺(tái)龍門(mén)吊總受力減少100～150t 時(shí)，起重指揮應(yīng)通知操作總指揮，知會(huì)機(jī)組操作暫停，然后通知龍門(mén)吊重新起鉤，至受力如第一點(diǎn)所要求。

（5）重復(fù)以上步驟，直至分段整體高出塢墩約20mm，可以實(shí)施平移，定義此時(shí)為可平移狀態(tài)。在此過(guò)程中，只要發(fā)生有類(lèi)似第3 點(diǎn)中提到的異常，則需按照應(yīng)急預(yù)案第1 點(diǎn)的要求執(zhí)行，異常解除后方可繼續(xù)執(zhí)行。

（6）在分段達(dá)到可平移狀態(tài)后，由機(jī)組指揮人員統(tǒng)一指揮，操縱4 臺(tái)聯(lián)動(dòng)頂升機(jī)整體拖動(dòng)分段向左平移，平移距離200mm，不可平移過(guò)多，原因見(jiàn)應(yīng)以預(yù)案第2 點(diǎn)。在平移過(guò)程中，各機(jī)器跟隨人員需認(rèn)真觀察設(shè)備運(yùn)行情況，注意油缸行程、分段結(jié)構(gòu)變形情況及其他事項(xiàng)，如有異常，需立刻反饋給機(jī)組指揮人員，待后者做決定。同時(shí)起重指揮人員應(yīng)與龍門(mén)吊司機(jī)密切聯(lián)系，注意龍門(mén)吊吊鉤受力，如果同樣發(fā)生有類(lèi)似第3 點(diǎn)中提到的異常，則同樣按照應(yīng)急預(yù)案第1 點(diǎn)的要求執(zhí)行，異常解除后方可繼續(xù)執(zhí)行。如果無(wú)異常發(fā)生或異常發(fā)生后順利處理并解除，則在機(jī)組平移分段的過(guò)程中，起重指揮要指示龍門(mén)吊，適當(dāng)移動(dòng)上下小車(chē)，配合分段移位，調(diào)整龍門(mén)吊受力不超過(guò)最大允許受力。

（7）在以上操作中，如分段達(dá)到可平移狀態(tài)，且最終順利按照要求平移了指定距離，則需將分段重新擱置在塢墩上。具體操作為：龍門(mén)吊以最慢的速度松鉤至龍門(mén)吊不受力。松車(chē)過(guò)程中，起重指揮負(fù)重人知會(huì)頂升機(jī)機(jī)組指揮負(fù)重人，由頂升機(jī)機(jī)組指揮負(fù)責(zé)人通知各頂升機(jī)跟隨人員監(jiān)控頂升機(jī)油缸承重情況，是否有電氣故障，分段結(jié)構(gòu)變形情況，一旦發(fā)現(xiàn)頂升機(jī)出現(xiàn)支撐油缸無(wú)法承重，快速沉降，液壓油泄露，電氣報(bào)警等異?，F(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)通知頂升機(jī)機(jī)組指揮負(fù)責(zé)人，按照應(yīng)急預(yù)案第三點(diǎn)執(zhí)行，處理。如無(wú)以上問(wèn)題或以上異常被合理處理并解除，則待龍門(mén)吊松車(chē)后，由頂升機(jī)機(jī)組負(fù)責(zé)人指揮，將所有頂升機(jī)主頂升頭緩慢降下，使分段較為平穩(wěn)地放置于塢墩上，然后由塢墩調(diào)整人員迅速檢查所有塢墩并推緊。

（8）重復(fù)以上步驟，直至分段整體平移至中心線與全船理論中心線偏差在正負(fù)100mm 范圍。在此過(guò)程中，只要發(fā)生有類(lèi)似第3 點(diǎn)及第7 點(diǎn)中提到的異常，則需按照應(yīng)急預(yù)案第1 點(diǎn)及第3 點(diǎn)的要求執(zhí)行，異常解除后方可繼續(xù)執(zhí)行。

表1 重復(fù)過(guò)程中，龍門(mén)吊的實(shí)時(shí)受力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

（9）XD233 總段整體橫向被平直至預(yù)期位置后，施工人員繼續(xù)重復(fù)以上步驟，將XD233 總段整體往后平移。

5 應(yīng)急預(yù)案

（1）起重指揮人，需注意通知龍門(mén)吊司機(jī)監(jiān)控龍門(mén)吊上各吊鉤的受力大小變化。如監(jiān)控到部分吊鉤受力增大，甚至超過(guò)上述提到的特定單鉤最大允許受力，定義這種情況為異常情況，龍門(mén)吊司機(jī)需立刻反饋給起重指揮人員，起重指揮人員聯(lián)系機(jī)組指揮人員及總操作指揮人，暫停所有操作，迅速分析問(wèn)題發(fā)生原因并進(jìn)行調(diào)整。必要時(shí)，需先將超重位置的吊鉤逐步松掉，然后將整個(gè)龍門(mén)吊慢慢松鉤至不受力，然后頂升機(jī)機(jī)組的頂升油缸泄力，把整個(gè)分段擱置與塢墩上，然后仔細(xì)分析問(wèn)題發(fā)生的情況、原因，制定補(bǔ)救措施。

（2）因頂升機(jī)水平推力約為80t，水平拉力約為40t，力量較大，在分段平移階段，當(dāng)某一臺(tái)頂升機(jī)行程走完后，如果另一臺(tái)頂升機(jī)仍舊有水平方向的推力，則會(huì)對(duì)已經(jīng)走完的設(shè)備有較大作用力，可能造成設(shè)備損傷或其他事故，因此頂升機(jī)預(yù)設(shè)的水平油缸不得收至最末端，應(yīng)預(yù)留出約50mm 不收回。水平行程不能超過(guò)200mm，一旦設(shè)備的單個(gè)跟隨人員發(fā)現(xiàn)設(shè)備行程已經(jīng)走完，需立即匯報(bào)給機(jī)組指揮，由機(jī)組指揮人員決定下一步操作。

（3）在將分段擱置在塢墩上的過(guò)程中，如出現(xiàn)頂升機(jī)支撐油缸無(wú)法承重，快速沉降，液壓油泄露，電氣報(bào)警等異?，F(xiàn)象，頂升機(jī)跟隨人員應(yīng)立即通知頂升機(jī)機(jī)組負(fù)責(zé)人，頂升機(jī)機(jī)組負(fù)責(zé)人知會(huì)起重指揮負(fù)責(zé)人和總指揮?？傊笓]應(yīng)第一時(shí)間傳達(dá)指令給待命調(diào)整塢墩的起重工和定位工，迅速將外板區(qū)域一定數(shù)量的塢墩推緊，范圍要平均，位置要合理，根據(jù)總段重量，最少要有11 組塢墩需要被推緊。然后龍門(mén)吊松鉤至不受力，然后由頂升機(jī)機(jī)組負(fù)責(zé)人指揮，將所有頂升機(jī)主頂升頭緩慢降下，以防止頂升機(jī)沉降造成龍門(mén)吊受力突然增大、分段失穩(wěn)、頂升機(jī)機(jī)組受力不均勻局部受力過(guò)大等。從而把分段較為平穩(wěn)地放置于塢墩上，然后由塢墩調(diào)整人員迅速將其余塢墩推緊。待頂升機(jī)故障排除后，下次分段被頂起離開(kāi)塢墩后，由塢墩調(diào)整人員將之前推高的塢墩調(diào)整至原高度。

6 操作指揮系統(tǒng)

在操作中，必須做到施工指揮上令下達(dá)清晰明了?？傊笓]、吊機(jī)指揮、頂升機(jī)組指揮各司其職，指令下達(dá)、指令接受、指令反饋、動(dòng)作確認(rèn)有序連貫。任何其他閑雜人員不得干涉整個(gè)指揮系統(tǒng)，從而避免意外發(fā)生。除此之外，動(dòng)能、機(jī)修等部門(mén)配合人員需在現(xiàn)場(chǎng)時(shí)刻待命，隨時(shí)準(zhǔn)備對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查和維修，保證施工操作。

7 實(shí)施過(guò)程效果

在制定以上較為詳細(xì)的方案及預(yù)先考慮到可能出現(xiàn)的情形并制定應(yīng)急措施后，相關(guān)施工人員按照既定方案實(shí)施XD233 總段的平移。在此過(guò)程中，詳細(xì)過(guò)程如下：

（1）將頂升機(jī)機(jī)組按圖紙要求擺放至既定位置，且設(shè)置好頂升頭與外板接觸，一切正常進(jìn)行。

（2）龍門(mén)吊提升至既定受力，一切正常。

（3）頂升機(jī)開(kāi)始頂撐抬升分段，此階段出現(xiàn)了與預(yù)想方案不完全一致的情況，在分段頂撐階段，龍門(mén)吊的受力確實(shí)在減少，但減少的額度比預(yù)想要小很多，原設(shè)想可能會(huì)減小100t 到150t，實(shí)際上1號(hào)龍門(mén)吊減少了約70t 力，2 號(hào)龍門(mén)吊只減少了約30t 力。初步估計(jì)為龍門(mén)吊鋼絲繩彈性形變引起，即分段輕微抬升時(shí)，鋼絲繩長(zhǎng)度形變量減少導(dǎo)致的彈性力度減少，反應(yīng)在吊車(chē)受力指示上即為吊鉤受力輕微減少，而非所有受力直接消失。此時(shí)實(shí)際的龍門(mén)吊受力比預(yù)想中的受力要大，則無(wú)需原方案中的龍門(mén)吊二次提升步驟，而相應(yīng)頂升機(jī)機(jī)組受力也比預(yù)想的受力小，這對(duì)整個(gè)方案的實(shí)施，是一個(gè)沒(méi)有想到的有利因素，安全性更好，過(guò)程更加簡(jiǎn)潔。

（4）頂升機(jī)對(duì)分段的實(shí)際抬升高度，原計(jì)劃是20mm，實(shí)際施工中未能控制到如此精確，實(shí)際的分段抬升高度在10mm～40mm 之間。

（5）分段抬升后的平移過(guò)程順暢，一切按計(jì)劃實(shí)施。

（6）在整個(gè)過(guò)程中，龍門(mén)吊作為需重點(diǎn)關(guān)注的設(shè)備，其受力狀況一直穩(wěn)定。

8 結(jié)束語(yǔ)

三維頂升機(jī)和龍門(mén)吊配合，實(shí)現(xiàn)了多種設(shè)備協(xié)同配合，完成了超大型總段安全精準(zhǔn)的平移作業(yè)，為超大型總段的移動(dòng)及定位作業(yè)，提供了一種新的解決思路。