研究海洋鋼結(jié)構(gòu)施工設(shè)計新工藝

袁 磊，張 雨，秦明君（海洋石油工程（青島）有限公司，山東 青島 266520）

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研究海洋鋼結(jié)構(gòu)施工設(shè)計新工藝

袁 磊，張 雨，秦明君
（海洋石油工程（青島）有限公司，山東 青島 266520）

摘 要：海洋鋼結(jié)構(gòu)是海上油氣開采的重要裝置。隨著世界對石油的開采逐步從陸地延伸至海洋，海洋鋼結(jié)構(gòu)的所處海洋環(huán)境越來越惡劣，其施工設(shè)計的工藝也越來越重要。本文主要從對海洋鋼結(jié)構(gòu)施工設(shè)計工藝進行討論，尤其是對新工藝的討論。

關(guān)鍵詞：海洋鋼結(jié)構(gòu)；施工設(shè)計；新工藝

0　引言

因為海洋鋼結(jié)構(gòu)所使用的環(huán)境是海洋，較陸地環(huán)境更為惡劣與控制，因為其施工設(shè)計的要求也要高于普通的陸地鋼結(jié)構(gòu)。目前我國較為常用的海洋鋼結(jié)構(gòu)主要是樁基導(dǎo)管架型平臺，其結(jié)構(gòu)設(shè)計是在陸地鋼建筑的基礎(chǔ)上進行調(diào)試、改進的。海洋鋼結(jié)構(gòu)的是海洋油氣開采的重要基礎(chǔ)，其施工設(shè)計質(zhì)量自然是重中之重。為了保證海洋鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量的同時，其施工效率也開始成為企業(yè)重視的要點，新技術(shù)的使用也開始被逐步使用。

1　鋼結(jié)構(gòu)施工設(shè)計的現(xiàn)狀與內(nèi)容

目前海洋鋼結(jié)構(gòu)的施工設(shè)計主要以繪制施工所需要的現(xiàn)場施工設(shè)計圖紙、施工工藝方案、所需要材料及相關(guān)的文件［1］?，F(xiàn)場施工設(shè)計圖紙是在按照規(guī)范的設(shè)計技術(shù)規(guī)格書所繪制的鋼結(jié)構(gòu)施工設(shè)計圖，并根據(jù)施工現(xiàn)場環(huán)境對其進行修改，使之能夠完全用于現(xiàn)場施工的設(shè)計圖紙。其內(nèi)容主要為底鋼結(jié)構(gòu)的細(xì)化與桿件編號的，幫助施工人員更好的施工的鋼結(jié)構(gòu)。

組塊建筑程序是鋼結(jié)構(gòu)的施工設(shè)計中的重要一環(huán)。它闡明了組塊結(jié)構(gòu)從材料、焊接、涂裝及檢驗的各個環(huán)節(jié)的施工，并給整個鋼結(jié)構(gòu)的施工工藝提供了重要的參考文件。該文件類似與施工工藝的考察文件，證明了其施工工藝的可操作性。該程序不對施工工藝產(chǎn)生直接影響，而是作為證明材料存在。

總體建造方案是對組塊建造過程的完整規(guī)劃，其內(nèi)容包括總體建造方案的規(guī)范書、施工技術(shù)要求及流程、現(xiàn)場環(huán)境、整個建造的流程與施工環(huán)節(jié)以、各結(jié)構(gòu)的布置圖及相關(guān)的材料或文件清單。總體建造方案類似于海洋鋼結(jié)構(gòu)的完整企劃書，其中詳細(xì)闡述了施工中的任何一個環(huán)節(jié)與要素。

從上文可以看出，現(xiàn)有的施工設(shè)計主要將重點放在具體的設(shè)計圖紙、方案與規(guī)劃程序方面，重視各類的文件與相關(guān)規(guī)范制度。結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的重復(fù)性大，使得整體設(shè)計工作的效率無法得到有效提升。隨著人們對海洋資源開采的逐步深入，對鋼結(jié)構(gòu)的施工設(shè)計效率也有了很大的需求。如何簡化不必要、重復(fù)的工作程序，最大限度的發(fā)揮設(shè)計圖紙與規(guī)劃方案的效用，以有效提升其整體的施工效率，是新工藝需要解決的重點問題。

2　鋼結(jié)構(gòu)施工設(shè)計的新工藝

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙可變?yōu)閷唧w的零件或構(gòu)件設(shè)計圖，直接發(fā)到相應(yīng)的施工單位，讓施工人員將其作為參考資料進行施工。這是將整體化為部分的過程。通過對零件、配件機構(gòu)件的詳細(xì)設(shè)計，以此來保證鋼結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計，并減少了不必要設(shè)計方案，如水平預(yù)制方案。

將鋼結(jié)構(gòu)施工設(shè)計所需要的、關(guān)于施工技術(shù)及施工工藝的方案全部規(guī)劃編制成統(tǒng)一的建造技術(shù)規(guī)范方案，參考相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范制度及其發(fā)展，整齊規(guī)范的列入到同一本方案中，使之成為整個施工工程的重要的標(biāo)準(zhǔn)。這是一個化繁為簡的過程。通過整齊劃一的制定規(guī)范，以減少多余的設(shè)計方案，如劃線方案或卷管程序等。

將整個鋼結(jié)構(gòu)的施工設(shè)計制定成一個完整的方案書，其中詳細(xì)制定了整體鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)要求與規(guī)范，并將其相關(guān)結(jié)構(gòu)施工的要求與規(guī)范編入中，對整個設(shè)計工程起到總體概括與指明方向的作用。

3　新工藝在鋼結(jié)構(gòu)施工設(shè)計中的應(yīng)用

3.1總裝配圖

總裝配圖主要是對工程整體施工規(guī)范與要求進行闡述，讓施工人員對鋼結(jié)構(gòu)的整體施工過程及設(shè)計方案有一個整體概念，以有效保證對零部件設(shè)計規(guī)范。隨后再在總裝配圖后面增加各裝配圖、構(gòu)建圖、零件圖與單件圖，以控制整個施工設(shè)計的過程與節(jié)奏。

3.2裝配圖

裝配圖是對結(jié)構(gòu)中的構(gòu)建與零件組裝的參照方案。配件圖需要詳細(xì)的闡述各個零部件的組織過程與程序，并且其中的桿件號必須與其他零部件圖紙中的相同。裝配圖中主要是對甲板整體、吊機立柱平臺、防火墻及擋風(fēng)墻等結(jié)構(gòu)進行詳細(xì)的闡述。

3.3零件圖

零件圖顧名思義就是對結(jié)構(gòu)中每個零件的結(jié)構(gòu)、形式、規(guī)格等進行具體的闡述。通過對結(jié)構(gòu)中需要使用到的零件進行統(tǒng)一的規(guī)范與描述，是整個施工設(shè)計質(zhì)量的基礎(chǔ)保證。文中所謂的零件圖主要針對加強筋板、盲板等鋼管中的零部件。所有的圖紙都必須按照原始比例繪制，并在旁邊詳細(xì)的注明桿件號、材質(zhì)、數(shù)量、規(guī)格等信息，并與其他圖紙中的信息相同，不能有相互矛盾的地方。在圖紙的最后要附上完整的零件清單，以車間工人能夠之間進行制作加工，而不需要先制作樣品進行比較討論。詳細(xì)具體的零件圖能有效提升車間工人的工作效率，規(guī)范了零部件的使用標(biāo)準(zhǔn)。

3.4構(gòu)件圖

構(gòu)件圖可以看作是對零件圖的補充。構(gòu)件圖將單個部件組合過程具體展現(xiàn)的圖紙。在構(gòu)件圖中，需要表明桿件號、使用材料、構(gòu)件規(guī)格與所需要的數(shù)量，桿件號必須與其他圖紙中的相同。圖中主要闡述主要結(jié)構(gòu)預(yù)制與相關(guān)節(jié)點及附屬結(jié)構(gòu)與相關(guān)節(jié)點的詳細(xì)信息。主要結(jié)構(gòu)主要包括水平片、甲板片；附屬結(jié)構(gòu)主要有吊機支架、火炬臂、樓梯、欄桿等。

3.5單件圖

單件圖可以認(rèn)為是構(gòu)架的補充與延伸，主要可分為鋼管單件圖與組合梁單件圖。組合梁單件圖詳細(xì)表現(xiàn)了各鋼板之間拼接的工藝、形式及鋼板的具體規(guī)格、形狀和數(shù)量。單件圖是施工設(shè)計、施工檢驗的重要工具，對保證整個施工方案的質(zhì)量有著舉足輕重的意義。

4　結(jié)論

海洋鋼結(jié)構(gòu)的施工中，不僅要重視其質(zhì)量，也要重視效率、新工藝主要是針對傳統(tǒng)工藝中設(shè)計重復(fù)、程序繁瑣等問題，通過制定總裝配圖，與詳細(xì)的零件圖、配件圖、構(gòu)建圖與單件圖，逐步建立施工細(xì)節(jié)及程序的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，讓施工工人能夠直接施工，而不必浪費過多的時間在圖紙設(shè)計、參照行業(yè)慣例及研究樣品討論具體施工程序上。

參考文獻：

［1］李長龍，沈菲.海洋石油鋼結(jié)構(gòu)膨脹型防火涂料施工工藝標(biāo)準(zhǔn)化［J］.涂料技術(shù)與文摘，2014（03）：29-33.

［2］2013年度中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎系列報道項目篇之四：海洋鋼結(jié)構(gòu)、容器及新材料研究［J］.鋼結(jié)構(gòu)，2014（09）：88-90.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.088