高博彧

中國船級(jí)社天津分社 天津 300457

對(duì)于導(dǎo)管架平臺(tái)上部組塊的安裝，常見的方法為浮吊法和浮托法。相比于浮吊法，浮托法能夠承擔(dān)更大噸位的整體組塊安裝，耗時(shí)短，成本低且適用范圍廣。LMU（LegMatingUnit，樁腿耦合裝置）是一種連接上部組塊與導(dǎo)管架的對(duì)接裝置，分別與組塊的立柱以及與導(dǎo)管架的鋼樁相連，作用是將組塊與駁船的載荷順利轉(zhuǎn)移到導(dǎo)管架上，減小、緩沖并吸收上部組塊與導(dǎo)管架接觸時(shí)的沖擊載荷，避免結(jié)構(gòu)物的損傷，同時(shí)提高上部組塊和導(dǎo)管架的對(duì)接精度，降低其對(duì)接難度[1]。

1 LMU結(jié)構(gòu)

常見的LMU由插尖接收器、彈性橡膠單元、沙箱和外部鋼制結(jié)構(gòu)套筒組成。

1.1 插尖接收器

LMU的插件接收器也是其活塞機(jī)構(gòu)，接收器上部與上部組塊的立柱對(duì)接，起到導(dǎo)向作用。只有接收器與上部組塊同心同軸，才能確保載荷完全轉(zhuǎn)移。接收器在與上部組塊接觸時(shí)，也將載荷傳遞給承受橫向載荷的橡膠塊以及承受垂向載荷的橡膠環(huán)。

1.2 彈性橡膠單元

彈性橡膠單元分為承受橫向載荷的橡膠塊和承受垂向載荷的橡膠環(huán)。承受橫向載荷的橡膠塊與活塞機(jī)構(gòu)的外側(cè)以及套筒的內(nèi)側(cè)相連，吸收并傳遞橫向動(dòng)載荷；承受垂向載荷的橡膠環(huán)承受垂向動(dòng)載荷及上部模塊主要重量，吸收并傳遞上部組塊安裝所帶來的垂向沖擊。

1.3 沙箱

沙箱中的沙子一定程度上為LMU受到的載荷提供緩沖，有效地降低載荷轉(zhuǎn)移作業(yè)過程中整個(gè)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速度[2]。通過放沙調(diào)節(jié)活塞高度，使接收器頂端高度與外套筒高度相同，上部組塊重量全部直接被導(dǎo)管架樁腿承受，這樣完成載荷的全部轉(zhuǎn)移。

1.4 外部鋼制結(jié)構(gòu)套筒

套筒下方與導(dǎo)管架鋼樁焊接，最終上部組塊的荷載全部轉(zhuǎn)移到套筒上，套筒頂部與上部組塊立柱底部的盲板焊接在一起。

2 LMU工作原理

根據(jù)LMU各結(jié)構(gòu)的作用，當(dāng)上部組塊立柱與LMU的插尖接收器接觸時(shí)，會(huì)產(chǎn)生沖擊載荷，由于立柱不可能完全對(duì)準(zhǔn)接收器，會(huì)在接收器內(nèi)左右搖擺，上部組塊立柱會(huì)對(duì)LMU產(chǎn)生垂直和水平兩個(gè)方向的沖擊載荷。在水平方向上，由于承受橫向載荷橡膠塊的緩沖作用，橫向沖擊載荷會(huì)被逐漸吸收；垂直方向上，通過承受垂向載荷橡膠環(huán)和沙箱中的沙子，對(duì)沖擊進(jìn)行緩沖，LMU收到的垂向載荷逐步從接收器傳遞到垂向載荷橡膠環(huán)、再到橡膠環(huán)下的鋼制框架，再到沙箱中的沙子上，后到套筒底部，最后傳遞到導(dǎo)管架上。

3 LMU海上安裝流程

LMU的組對(duì)焊接僅有一道焊縫，因此相對(duì)簡單，重點(diǎn)在于尺寸的控制。LUM沙箱中的沙子在海上易受潮，因此在導(dǎo)管架安裝完成后不會(huì)立即安裝LMU，而是在組塊浮托之前安裝。具體的施工流程如下：

（1）LMU到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)。對(duì)其完整性進(jìn)行檢查，確保LMU在運(yùn)輸?shù)倪^程中結(jié)構(gòu)沒有損壞，檢查保護(hù)頂部的防雨帆布有無破損。

（2）測(cè)量導(dǎo)管架標(biāo)高、水平度和跨距，以及切割點(diǎn)位置。在LMU安裝之前對(duì)導(dǎo)管架的標(biāo)高、水平度和跨距進(jìn)行核實(shí)，是否與導(dǎo)管架安裝后測(cè)量的數(shù)據(jù)相符，又或者相較設(shè)計(jì)要求有超差的情況。

（3）切割樁頭。為了方便組塊的調(diào)平，導(dǎo)管架在安裝完成后，與LMU連接的鋼樁會(huì)有一定余量，在確定切割點(diǎn)位置后對(duì)其進(jìn)行切割。

（4）測(cè)量樁頭切割后的標(biāo)高。

（5）測(cè)量與老平臺(tái)的標(biāo)高差。新平臺(tái)與老平臺(tái)相鄰，兩個(gè)平臺(tái)通過約60m的棧橋相連。謹(jǐn)慎起見，測(cè)量老平臺(tái)與新平臺(tái)切割點(diǎn)的標(biāo)高差，確保后續(xù)棧橋能夠順利安裝。LMU組對(duì)并測(cè)量標(biāo)高。確保直線度、坡口、間隙、縱縫滿足相關(guān)要求。

（6）LMU焊接，對(duì)其進(jìn)行MT和UT探傷。按照WPS的要求，嚴(yán)格控制焊接過程，焊接完成后對(duì)其進(jìn)行外觀檢驗(yàn)。焊道冷卻后對(duì)其進(jìn)行MT和UT探傷。

（7）測(cè)量LMU標(biāo)高、水平度和跨距。在焊接完成后可以進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)測(cè)量，若無需大規(guī)模返修即為最終測(cè)量數(shù)據(jù)。

4 LMU安裝中的注意事項(xiàng)

4.1 嚴(yán)格控制安裝精度

尺寸是LMU安裝的重點(diǎn)，因此要嚴(yán)格的控制安裝精度，在保證LMU安裝過程中每個(gè)步驟都嚴(yán)格按照程序要求進(jìn)行的前提下，還需要在LMU安裝前對(duì)導(dǎo)管架樁腿和組塊上相應(yīng)位置進(jìn)行精確測(cè)量，在切割樁頭和組對(duì)后盡量對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，并以此為基礎(chǔ)制定下一步施工計(jì)劃。

4.2 保證焊接質(zhì)量

保證焊接質(zhì)量不僅要著手于外觀檢驗(yàn)和無損探傷，焊接前準(zhǔn)備和焊接過程進(jìn)行把控也同樣重要。焊絲要注意保溫防潮，焊前應(yīng)檢查焊絲，確保焊絲的狀態(tài)。焊前坡口清理除銹，對(duì)母材兩側(cè)至少25mm的區(qū)域進(jìn)行清理，保證焊接時(shí)不受雜質(zhì)影響。焊前進(jìn)行預(yù)熱，該項(xiàng)目中WPS要求預(yù)熱溫度達(dá)到最小110℃。焊接時(shí)注意防風(fēng)，使用帆布等對(duì)來風(fēng)方向進(jìn)行遮擋。為保證焊接效率，多采用多人分段對(duì)稱施焊，每位焊工每層的布道順序和道數(shù)也應(yīng)盡量一致[3]。

4.3 防止沙箱受潮

海上空氣潮濕且多風(fēng)多雨，LMU安裝過程中應(yīng)時(shí)刻注意保護(hù)頂部的防雨帆布，防止LMU沙箱內(nèi)的沙子受潮，同時(shí)要時(shí)刻關(guān)注天氣情況，在惡劣天氣條件下提醒施工方加強(qiáng)對(duì)LMU的保護(hù)，以免影響組塊對(duì)接時(shí)的載荷傳遞和后續(xù)的放沙操作。

5 結(jié)語

本文介紹了LMU的結(jié)構(gòu)和工作原理，以某項(xiàng)目LMU海上安裝為例，介紹LMU海上安裝流程，并對(duì)安裝中需要注意的問題提出了相應(yīng)的建議。