搭載階段外板不搭腳手架研究與應用

薛紹龍，阮 磊，段威威

（舟山中遠船務技術中心， 舟山 316131）

1 引言

2011年前,我司與國內絕大多數船廠一樣,船臺搭載階段船體外板一直采取腳手架“滿搭”模式，用來焊接、裝配、修補焊縫、裝焊各種舾裝件、報驗檢查等工作，耗費大量的人工及材料，腳手架費用一直居高不下，浪費嚴重?；诖嗽?，我們研究采取工藝措施減免腳手架的搭設,以期降低造船生產成本。

圖1、圖2分別是外板區(qū)域工藝改進前后的腳手架狀況。

圖1 工藝改進前,外板區(qū)域到處都是腳手架

圖2 工藝改進后，外板區(qū)域幾乎無腳手架

2 腳手架的說明

2.1 腳手架定義

指施工現場為工人操作并解決垂直和水平運輸而搭設的各種支架。主要為了施工人員上下工作或外圍安全網維護及高空安裝構件等，腳手架制作材料通常有：竹、木、鋼管或合成材料等，我們使用鋼管等搭設腳手架。

2.2 腳手架設計與施工有專門企業(yè)標準

艙室內已經采用掛式腳手架對常規(guī)滿搭式腳手架進行了優(yōu)化，所以本文僅針對外板區(qū)域腳手架進行優(yōu)化介紹。

2.2.1 腳手架由基礎零件、架體部件和安全防護件組成

（1）基礎零件包括：耳板、吊環(huán)、吊耳、板卡和球頭卡；

（2）架體部件包括：肘板、掛件、支柱、梯蓋、中間托架、支柱托架、腳手板、梯子、吊鉤、欄桿、腳手管、鏈條和鋼絲繩；

（3）安全防護件包括：安全網和繩索等。

2.2.2 腳手架零部件制作的技術要求

（1）零部件制作后，邊沿打磨至R2,噴砂Sa2，涂一度底漆，一度面漆，支柱和欄桿的面漆顏色為黑黃相間，間距為150 mm，其余零部件面漆顏色為黃色；

（2）每個零部件均需在指定位置做標記，標記內容為零部件的代號，顏色為黑色；

（3）一些特殊尺寸的允許偏差為±1.0 mm。

基礎零件用于連接或固定腳手架架體部件；

2.2.3 架體部件

（1）肘板是腳手板的支撐部件；

（2）掛件是連接肘板或吊鉤的部件；

（3）支柱是支撐欄桿的部件；

（4）梯蓋是設置在樓梯口或焊機升降處的開閉式腳手板；

（5）中間托架通常與梯蓋和腳手板配合使用，是支撐腳手板和梯蓋的部件；

（6）腳手板單塊最大承重為200 kg,結構尺寸為3 000x300 mm；

（7）梯子分為短直梯和三角梯兩種；

（8）吊鉤通常與掛件及腳手管配合使用，主要用于艙室內甲板、平臺的結構下；

（9）欄桿選用?34×3 GB/T 8162的鋼管；

（10）腳手管規(guī)格為?48×3 GB/T 8162的鋼管；

（11）鏈條選用直徑8 mm起重用短環(huán)鏈，安全系數不小于4.0，用于鏈條腳手架；

（12）鋼絲繩選用直徑8 mm GB 8918的鍍鋅無油鋼絲繩，用于捆綁鏈條和腳手管。

2.2.4 安全防護件

（1）安全網是防止墜落的防護裝置，安全網CB/T 3749 《船用阻燃安全網》 ；

（2）繩索選用直徑?16 mm的合成化纖繩或等強度的麻繩。繩索的安全工作載荷為50 kg.

3 問題分析及解決方案

3.1 問題分析及解決方案

為達到“外板不搭腳手架”的預期目標，我們經過多次設計研討，概括出外板不搭設腳手架需要解決的主要問題及方案。

3.1.1 分段/總段封焊問題

分段吊裝到位，調整完畢就涉及封焊，封焊分為焊段和碼板兩種，外板區(qū)域封焊焊段和碼板都要求在結構面燒焊，外板不需要搭設腳手架，結構面需及時搭設新式工裝腳手架服務于封焊，腳手架眼板提前到分段階段安裝完畢。

3.1.2 分段/總段裝配和余量問題

為做到裝配碼板全部安裝在結構面，減少外板面工作量，需要控制好分段/總段精度，外板基本無嚴重變形，我們使用全站儀開展模擬搭載工作；另外，模擬搭載工作的開展，實現了船體分段無余量搭載，總組階段一次把分段切割到位，使高空作業(yè)地面做，避免了高空修割余量困難等阻礙。模擬搭載具有在外板無腳手架條件下吊裝定位作業(yè)工作量小，占用吊車時間短等優(yōu)勢。

3.1.3 分段/總段焊接及密試問題

技術中心組織改進焊接工藝流程，分區(qū)域采用不同的工藝流程。船體貨艙區(qū)采取“C”型總段合攏方式，船臺合攏焊縫為垂直方向，避免了橫向合攏焊縫焊接作業(yè)，為機械吊籠和合攏吊籠在貨艙區(qū)外板外側使用創(chuàng)造了條件，后期外板合攏焊縫采用GOVN垂直氣電焊坡口進行；貨艙區(qū)合攏口型材與曲面部分采用COVS坡口，外板內側使用新型腳手架工裝平臺進行裝配焊接作業(yè)，這些措施使船體貨艙區(qū)外板不搭架腳手架成為現實。首尾部外板合攏焊縫采用COVS或CO1/2VS坡口，在外板外側利用高架車輔助完成貼揭襯墊工作，在結構面利用船體平臺或新型腳手架工裝完成焊接作業(yè)；另外，首尾部外板不搭設腳手的情況下，高架車被廣泛應用于焊縫修補打磨、焊后報驗船東船檢、抽真空試驗和報驗等工作。

3.1.4 分段/總段涂裝問題

首尾外板船臺合攏焊縫抽真空交艙試驗后，需要用高架車完成焊縫涂裝工作；貨艙區(qū)外板焊縫可以不再用高架車配合，還是使用吊籠。

3.1.5 錨臺安裝問題

錨臺提前安裝到80E總段上，保障總組階段報檢完畢。

3.1.6 船名港籍、分艙標識安裝問題

首尾船名和港籍名提前到總組階段安裝；分艙及頂推標識標志提前到分段階段完成，不需要船臺搭架或使用高架車。

3.1.7 水尺標記、載重線標記安裝問題

由于水尺標記和載重線標記按要求需在合攏后完成，所以必須采用工裝進行。其中位于船舯處的2組水尺標記和載重線標記，使用吊籠完成安裝；位于首尾部的4組水尺標記，均需要用高架車輔助完成安裝。

3.1.8 船臺滑道兩側場地準備

由于外板工程主要采用高架車來完成，要求船臺滑道兩側留出適當場地供高架車行走，船臺墩等要提前移位擺放。

3.2 其他推進方案

解決上述所有外板不搭設腳手架問題的同時，我們還從以下方面進行了推進。

3.2.1 優(yōu)化總組方案

根據生產條件和搭載效果，對前期57 000 DWT、9 2500 DWT等系列散貨船分段劃分和總組方式進行認真總結、分析和對比， 82 000DWT船舶最終形成了貨艙區(qū)以“C型”總段、首尾機艙以半立體總段為主的總組方式。加大82 000DWT項目船體總組分段噸位，其中80A總段噸位已達560 t，接近我司吊車極限。主船體分段總數140個，實現總組分段134個，分段總組率約為96%，搭載吊裝次數減少到42吊次。通過分段總組，減少了船臺搭載時合攏焊縫長度數量，同時減少船體外板合攏焊縫船臺裝配、焊接、打磨、密性試驗及補涂等工作量。

3.2.2 優(yōu)化吊裝方案

制定總段吊裝前船臺準備工作檢驗制度，制定準備工作的具體內容。檢驗已搭載的總段上面安裝和即將搭載總段相對應的工裝、限位等。此類工裝的加放，明顯縮短搭載靠攏時間。

3.2.3 制定實施分段建造精控管理制度

用于控制各道工序，提高合攏精度。技術中心、分段工區(qū)、搭載工區(qū)及制造部等部門每周召開精控管理例會，解決精控管理中突出問題，布置精控管理工作任務，強調精控管理要點。技術中心從分段吊裝防變形和分段擺放防變形方面精心策劃，保證分段線型尺寸擴大精控管理工作取得的成果，大幅減少分段合攏焊縫錯位，尤其是外板合攏焊縫線型不順引起的修割工作量。

3.2.4 外板不搭腳手架使許多外板輔助工程無法開展

為解決以前這一作業(yè)瓶頸，除了采用高架車外，我們設計制作了2種2.6 m舭部焊接作業(yè)平臺，具有簡單輕便，安全可移動，適用范圍廣，使用舒適，不易損壞等優(yōu)點，現已廣泛應用于船臺船體外板合攏作業(yè)，取得了良好的使用效果；完善了適用垂直氣電焊作業(yè)的合攏吊籠和機械吊籠，上下貫通，方便簡捷，一次搭設，全程使用，有效替代了外板搭滿地腳手架的的落后方式，也促進了焊接工藝的提升和焊接效率的提高。

4 結論

船臺搭載外板不搭腳手架在 82 000 DWT船舶上的成功實現，根本上優(yōu)化了外板搭架模式工藝，大幅降低了船舶建造搭架成本，使我們船舶建造工藝水平有了質的提升，對我司船舶建造具有轉折性意義。船臺搭載外板不搭腳手架的各項舉措在后續(xù)船舶上的應用同樣有著廣闊空間。