鋼結(jié)構(gòu)變形控制(海上平臺(tái))

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1、談BZ28-2SCEP建造中鋼結(jié)構(gòu)的變形控制BZ28-2S海上平臺(tái)建造是渤海采油項(xiàng)目的南組塊項(xiàng)目，BZ28-2SCEP組塊有8根主支撐立柱，2根吊機(jī)立柱。組塊外形尺寸為：45米×83米×25.4米（包含吊機(jī)支撐高度），設(shè)計(jì)重量約為8100噸（包括機(jī)管電設(shè)備），結(jié)構(gòu)重4515噸。BZ28-2SCEP組塊根據(jù)詳設(shè)圖紙分為A、B兩個(gè)組塊場(chǎng)地建造。其中A組塊主甲板共4層：EL(+)11500，EL(+)16500，EL(+)23500，EL(+)32000；中間甲板共2層：EL(+)20500，EL(+)27500。B組塊主甲

2、板共4層：EL(+)11500，EL(+)16500，EL(+)23500，EL(+)32000。BZ28-2SCEP組塊是一個(gè)綜合性能組塊，就4515噸的鋼結(jié)構(gòu)便知其變形控制點(diǎn)非常之多。從單根梁的拼接到最后片與片組裝的每個(gè)工序過(guò)程中都要做好相應(yīng)的變形控制措施。而且每一步的控制效果都會(huì)影響到下一步工序的操作。那么BZ28-2SCEP組塊的建造過(guò)程為整層甲板片根據(jù)其主梁劃分若干片預(yù)制，然后再進(jìn)行空中組裝。在建造過(guò)程分片預(yù)制有正裝和倒裝兩種預(yù)制方法。下面就一個(gè)分片的整個(gè)預(yù)制過(guò)程進(jìn)行分析。分片的預(yù)制分為倒裝和正裝兩種預(yù)制方法

3、，倒裝要求地面平整度高，一般多在車(chē)間施工。倒裝的整個(gè)流程是次梁定位→甲板面（8mm鋼板）鋪設(shè)→↑主梁定位→單件（H型鋼）下料→→（接次梁定位）主梁焊接→次梁焊接→主次梁與甲板的焊接→墊高甲板片→甲板面焊接→立柱安裝→甲板片翻轉(zhuǎn)→在每一個(gè)工序過(guò)程中的變形也是不同的，變形控制點(diǎn)和控制措施也有所不同。在鋼結(jié)構(gòu)中常用的是反變形焊接和烘烤來(lái)調(diào)整變形，但在這里不簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的是一個(gè)調(diào)，而更注重在前期的控制來(lái)保證最后的變形最小值。在下料和甲板面鋪設(shè)的工序中其變形很小，主要是控制在材料的選用和下料尺寸上。但不能輕視其對(duì)后序工作的影響，特別

4、是下料尺寸，要保證其誤差要求。主梁的定位是很關(guān)鍵的步驟，其主要造成的變形為整體尺寸縮小和菱形變形。整體尺寸（框架尺寸）控制要根據(jù)焊接收縮量，甲板片焊接前的尺寸要大于圖紙的理論尺寸，一般為30-50mm，即將主梁間距放大。同時(shí)也要保證焊口的組對(duì)間隙0-3mm，所以在開(kāi)始的下料工作是不能輕視的。菱形變形是主梁間的垂直度和平行度造成的，垂直度和平行度偏差過(guò)大則會(huì)影響焊后甲板片的矩形度，甲板片會(huì)成為菱形，主要影響是加大了與其他甲板片空中組裝時(shí)的難度和質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)將切開(kāi)焊口進(jìn)行調(diào)整。菱形變形的控制方法是控制好任意兩平行主梁的對(duì)角

5、線(xiàn)差。在測(cè)量過(guò)程中選擇的測(cè)量點(diǎn)要有對(duì)應(yīng)性，測(cè)量點(diǎn)在主梁中心線(xiàn)（即H型鋼翼板中心線(xiàn)）上為最佳，定位后主梁必須進(jìn)行固定。在這里還有一點(diǎn)要注意的是臨時(shí)梁的應(yīng)用，往往因?yàn)槠洳蛔鳛楣こ碳徊僮髡吆鲆?，其組對(duì)間隙應(yīng)和主梁等要求一樣。次梁的定位，其特點(diǎn)就是次梁數(shù)量多，焊口多，那么焊接收縮均勻是這道工序的變形控制點(diǎn)。保證其收縮量的均勻首先是前期單件尺寸控制好，然后定位過(guò)程中的組對(duì)間隙不能大于3mm的上限值。主梁的焊接的控制點(diǎn)是焊接收縮控制，所以應(yīng)采用均勻?qū)ΨQ(chēng)焊且從中心向四周擴(kuò)散。次梁的焊接和主梁相同，采用均勻?qū)ΨQ(chēng)焊接且從中心向四周擴(kuò)

6、散。主次梁與甲板面的焊接主要控制其間隙，可用卡具和扁尖進(jìn)行調(diào)整。間隙過(guò)大會(huì)影響甲板面的平整度。甲板片的翻轉(zhuǎn)主要控制吊裝點(diǎn)，吊裝力較大，很容易造成吊耳周?chē)牧旱淖冃?，控制措施是在吊耳兩?cè)用筋板加固。吊裝過(guò)程要緩慢，以免造成慣性變形。甲板片墊高的過(guò)程中常出現(xiàn)的變形為水平變形。墊蹲的擺放點(diǎn)要處于主梁的下方，而且要均勻，保證其支撐力均勻施在整個(gè)甲板片上。還有一點(diǎn)就是甲板片的中心點(diǎn)，墊高時(shí)應(yīng)高與周邊10-13mm。這里采用的就是反變形控制法。減少后面工序中甲板片焊接及調(diào)運(yùn)造成的中心凹陷變形。甲板面焊接的變形多存在于甲板面各邊與主

7、梁的焊接后收縮，使甲板片中心凹陷變形，即水平變形。在甲板片墊高時(shí)中心點(diǎn)的加高最重要就是為了控制此處的變形。立柱安裝主要控制的是其垂直度，在這里立柱的垂直度是指立柱與甲板片的相互垂直度，不能理解誤測(cè)量為立柱與地面的垂直度。甲板片正裝法預(yù)制過(guò)程中的變形控制與倒裝法基本相同。但整個(gè)流程中某些控制措施要提前實(shí)施或推后實(shí)施。在甲板片的預(yù)制過(guò)程中小變形同樣存在很多，但就預(yù)防措施和調(diào)整方法而言要較為簡(jiǎn)單。但在預(yù)制過(guò)程中也不可小視。預(yù)制過(guò)程中因施工人員的水平而出現(xiàn)的變形也有所不同。鋼結(jié)構(gòu)的變形控制以預(yù)防為主。加熱校變形多是對(duì)工程件變形

8、后的處理，盡可能少用，本文也不提倡使用。參考文獻(xiàn)及規(guī)范：1.《BZ28-2S總體建造方案》2.《BZ28-2S建造規(guī)格書(shū)》3.《鋼結(jié)構(gòu)施工驗(yàn)收規(guī)范》