超大型模撬块节点准确定位施工技术论文_鹿金田,翟宇,范锡科,王亮,杨帅锋

中国石油天然气第七建设有限公司 山东胶州 266300

摘要:超大型模撬块工厂化制造主要包含现场工艺管线接口和模块单片就位,以及模块和模块间结构的安装。为方模块码头现场安装,减少修改量,模块整体成撬建造的关键点在于预制高精度,其整体尺寸偏差必须得到精准控制。传统做法是,通过对结构的立柱间距、立柱直线度、每层平面度进行控制,即可达到技术要求,但同时控制这些指标,比较复杂,传统施工方法成本高,周期长。经过反复论证和实验,进行施工优化,将模块节点群进行精准定位,同样可以达到要求,也减少了主控项目施工难度,从而。

关键词:超大型模块节点群;精准定位;整体尺寸偏差控制

0引言

伴随着社会的进步,模块化建造作为一种新兴的建造方式具有高度的预制化比例,在国外已经进行了多年的发展,对提高工程质量、缩短工期、节约人力物力、保护环境等多方面有显著的优势,已经广泛应用在海洋平台和大型LNG项目上。

模块现场安装工作主要包含现场工艺管线接口和模块就位,以及模块和模块间结构的安装。为方便现场安装,减少修改量,模块建造的关键点在于预制单片的高精度,其整体尺寸偏差必须得到精准控制。通常情况下,通过对结构的立柱直线度、立柱间距、每层平面度进行控制,即可达到技术要求,但同时控制这些指标,非常困难。经过反复推演,将模块节点群进行精准定位,同样可以达到要求,也减少了主控项目。

俄罗斯YAMAL项目即采用精准定位模块节点群来实现整体尺寸的控制,本文以其PAU201模块建造为例,阐述模块节点群精准定位控制技术。

1 概况

PAU201是泊位模块,PAU201模块共五层(长*宽*高:37500*31400*16040,单位mm),由柱、梁、节点群等共同组成其主要结构。见图1

图1 PAU201模块主结构图

超大型模块制作公差要求非常严格,如节点与立柱的同心、每层甲板片之间的层高、整个甲板片的水平及跨距尺寸等,要求尺寸偏差均在±5~10mm,具体如表1。

表1 YAMAL 项目模块制作安装公差

2 节点模型简化

经过研究超大型模块的各三维坐标尺寸公差标准,把节点简化为点,再通过精准定位每个单元格,这样既可以控制好这些点,也可以控制组成的节点群,实现模块整体尺寸误差控制,建立的节点群如图2所示。

图2 模块节点群简化图

3 单元格组对

3.1 单元格基准点的确定

在经过超平的基础平台上进行单元格组对,各杆件间组对前,必须找出每一个单件的基准点,并使用样冲进行标记。在各梁两端各打3个同线样冲点,节点X、Y轴的4边各打3个样冲点,同时在节点中心圆处定位一个样冲点。

3.2单元格单片组对

以四个节点为一个单元格,按照图纸尺寸进行组对,组对前在每条焊缝加一定的焊接收缩余量。对于因柱或者梁预制而出现的尺寸偏差,需要均匀的分摊到各个连接节点上,不能累积在一处。组对后,使用全站仪辅以激光水准仪进行焊前尺寸检验。

4单元格内的焊接

为了减少焊接变形量,单个节点的焊接要对称焊接。同时对长焊缝采用分段退焊法,并且要求严格按焊接工艺执行,采用小规范、小电流,两人对称施工。也要严格控制角焊缝高度,避免焊角过高,使杆件受到不必要的热影响。

5 焊后测量

在尺寸控制方面,充分利用全站仪、经纬仪、激光水准仪等精密仪器,全程控制尺寸,做到“尺寸先行”的原则。过程中以水准仪、全站仪检测甲板片平面度、直线度等尺寸,如有大的偏差,实时改变焊接顺序,防止全部焊接完成后矫形工作量大成本增加或者无法矫形导致返工。

6 结束语

通过控制单个单元格,进而扩展到整个节点群的方式,使模块的整体尺寸控制更加清晰、简单,按同时减少了矫形工序,大大缩短了模块交出工期,是值得在模块化钢结构工程中推广的方法。

参考文献:

[1] 吴宏亮,王慧兰,海洋工程模块钢结构加工设计.《城市建设理论研究:电子版》,2016.

[2] 陈勇.码头模块钢结构制造技术.《中国机械》,2015(10):84-86.

[3] 李盛.高层钢结构加工模块化技术研究.《城市建设理论研究:电子版》,2015(22)

论文作者:鹿金田,翟宇,范锡科,王亮,杨帅锋

论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期

论文发表时间:2019/12/2

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