CN107401175A - 一种六桩导管架的上部导管架的建造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种六桩导管架的上部导管架的建造方法,所述建造方法为:首先,对上部导管架进行分段:将导管架一共分为七个分段,其中主筒体单独为一个分段,标记D01,重量157吨,而斜撑钢管、横撑钢管及桩套管组成6个L型分段,并与钢管桩对应,依次标记为G01、G02、G03、G04、G05、G06,单个分段重量59吨;建造方法包括:钢板到货检验,钢板按套料图下料,划线、坡口切割,钢板加工卷圆、拼接圆筒,组对焊接,胎架制作,分段预合拢,分段交验,分段涂装。本发明的优点在于:卧式预拼装,通过分段制作主筒体和撑管,斜撑管分两段进行预拼装,最终确定各段尺寸,精度高;立式合拢,便于完成最后的总装。

Description

一种六桩导管架的上部导管架的建造方法
技术领域
本发明涉及海上风力发电领域,特别涉及一种六桩导管架的上部导管架的建造方法。
背景技术
在我国,海上风力发电是一个新型的产业,2007年以后我国开始逐步发展海上风力发电产业。随着海上风机装机容量逐年增加,海上风电基础呈多样性,在其它可再生能源( 如生物质能、潮汐能等 ) 尚未成熟的情况下,风能成为缓解全球环境问题及能源危机的首要选择之一。目前,在各种海上风机基础型式中,单桩、导管架、水下三桩和水上三桩基础型式是最常用的几种型式。
其中,导管架基础作为一种比较成熟的基础型式,已经在海上风电领域得到广泛应用,它的结构特点是通过较大的底盘提供巨大的抗倾覆弯矩,且连接件采用相对柔性的构件构成。导管架的施工方便,受波浪和水流的荷载甚小,对地质条件要求不高。导管架基础型式施工成熟、海上作业工序少、施工关键点不多、船机配备要求较高、法兰面倾斜度调节难度一般,综合风险低。由于导管架主筒体与撑管之间为封闭三角形,导管架的体积又较为巨大,分段制作后再拼装难度较大,且各段的长度难以控制精准,制造精度低下。与此同时,它的缺点是相对节点很多,每个节点都要求专门加工,需要较大的人力物力财力,这在一定程度上增加了海上风电的投资成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种制造精度高、建造质量好的六桩导管架的上部导管架的建造方法。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案为:一种六桩导管架的上部导管架的建造方法,所述六桩导管架包括一上部导管架以及设置在上部导管架底端并用于支撑上部导管架的六根钢管桩,钢管桩的顶端通过桩套管与上部导管架连接,所述上部导管架包括一主筒体,该主筒体通过支撑钢管连接桩套管,所述支撑钢管一共有六组分别与钢管桩一一对应,每组支撑钢管包括一设置在上部的斜撑钢管、一设置在下部的水平横撑钢管,其创新点在于:所述建造方法为:首先,对上部导管架进行分段:将导管架一共分为七个分段,其中主筒体单独为一个分段,标记D01,重量157吨,而斜撑钢管、横撑钢管及桩套管组成6个L型分段,并与钢管桩对应,依次标记为G01、G02、G03、G04、G05、G06,单个分段重量59吨;
所述建造方法包括:钢板到货检验,钢板按套料图下料,划线、坡口切割,钢板加工卷圆、拼接圆筒,组对焊接,胎架制作,分段预合拢,分段交验,分段涂装。
进一步的,所述导管架建造工序具体为:
a)钢板到货检验:对于具有Z向性能的钢板和厚度等于或大于45mm的钢板,要求逐张进行超声波探伤检查,达到I级标准;所有原材料复检及制造过程中的无损探伤均按《承压设备无损检测》(JB/T4730-2005)标准执行;板的厚度应符合《碳素结构钢》(GB/T700-2006)相关规定要求(B类偏差要求),但厚度负偏差均应不大于0.3mm;
b)钢板按套料图下料:按照套料图下料,切割前仔细核对切割图和切割指令程序,避免切割错误,切割过程中要做好记录,切割的每块钢板要核对钢板炉批号,做好记录,另外切割好的每块零件都要有相应的标记,不要重复切割,切割好的板材及余料要合理分批堆放;
c)划线、坡口切割:导管架横撑管和斜撑管的划线非常关键,重要的划线必须通过电脑切割指令程序产生,在切割下料时即喷粉划线,内容包括切割坡口用的支撑管内外筒体相贯线和检测尺寸用的上下纵向等分检验线,并确定检测点和切割点,对所有检查线和关键点,均需要用洋冲打上标记;根据套料图及施工图里的详细信息正确切割焊接坡口,斜撑管相贯线及其坡口待圆筒拼接后再手工切割;
d)钢板加工卷圆、拼接圆筒:板材卷圆前,一定要根据设计部门提供的图纸认真核对并熟悉每一块板材的加工参数,加工后控制每一块板的加工尺寸在允许范围内;板材卷圆方向两端各加100mm加工余量;准备好各种内外样板,并根据卷制筒体的直径大小、壁厚选择合适的胎模;根据钢板的厚度、宽度、卷管直径、材质,通过电脑运算给出相应的卷圆数据,然后卷制;卷制过程中,用铁皮样板经常检查筒体的圆度;经过数圈的卷制,上辊的逐步加压,使钢板成圆合口,合口时需用电焊每500mm点一个50〜100mm的点焊点,为控制变形,利用对称点焊,纵缝保证在2〜3mm间隙,错皮不超过皮厚的十分之一或3.2mm,二者取最小值,圆管两端错皮不超过1.5mm;圆筒的卷制、定位在卷板机上一次性完成,对接错板≯2mm,板缝两端用至少100mm长同材质同等厚度的钢板作为引熄弧板固定,中间部分用有过焊孔的同材质马板固定,马板长度为母材厚度的10倍;圆筒焊接完成后,圆度必须再次检测,特别要注意焊接周围圆筒的外部,检测方法:一是用铁皮样板检测局部椭圆,并用石笔画好位置;二是用盒尺测量管材的圆度,以管材周长的四分之一或八分之一管段为基准进行测量,把量好的尺寸写在钢管上,三是制作与圆筒同径的内外样板各一个,样板宽度200mm左右,长度根据管径大小决定,样板与纵缝坡口边缘间隙由管径确定,管径400mm〜700mm,间隙为0〜2mm;管径700mm〜1000mm,间隙为1〜3mm;管径1000mm以上,间隙为2〜4mm,对于压制没有达到要求的应调整胎模再压制直到满足要求为止;
e)组对焊接:包括主筒体组对焊接、横撑管组对焊接、斜撑管组对焊接及桩套管组对焊接;
f)胎架制作:制作G01~G06分段与D01主筒体分段预合拢时需要使用的胎架;
g)分段预合拢:D01主筒体分段制作好后上胎、定位,G01分段和G04分段一组、G02分段和G05分段一组、G03分段和G06分段一组与D01分段在同一胎架上各自预合拢;
h)分段交验:导管架每个分段制作完成后都需整体进行交验,包括焊缝、尺寸、外观;
i)分段涂装:导管架主筒体、横撑管、斜撑管及套管制作完成并交验合格后分别送涂装房喷砂、涂装。
进一步的,所述步骤e中,所述桩套管由同轴设置的3段单体圆筒通过两道横向环缝焊接而成;所述横撑管由同轴设置的4段单体圆筒通过三道横向环缝焊接而成,其焊接顺序为,先焊中间两段,再焊两侧两段;所述斜撑管上、中、下三段分别为同轴设置的上段大圆筒、中段圆台体及下段小圆筒;其中,上述单体圆筒、大圆筒、圆台体及小圆筒均由板片通过一道纵向板缝焊接而成;所述主筒体由同轴设置的上段大圆筒、中段圆台体及下段小圆筒通过两道横向环缝焊接组成,所述中段圆台体分为4段单体圆筒同轴焊接而成。
进一步的,所述横向环缝焊接时,采用埋弧自动焊,焊接前先把焊道清理干净,焊接时先对筒体内侧进行焊接,再外侧碳刨清根、盖面,定位时,相邻筒体上的两道纵向板缝上下错开90°,横向环缝至少有50mm以上的焊缝重叠,在开始和结束区域的焊缝补强不得超过3mm。
进一步的,所述步骤g中,撑管预合拢的具体步骤为:
a)主筒体定位好后,分别吊装横撑管、斜撑管大段和桩套管组件,吊装到位后先点焊横撑管和斜撑管大段与主筒体之间的定位焊
b)切割斜撑管下段上口余量,并与斜撑管大段下口通过环缝点焊定位;
c)去除、打磨斜撑管与主筒体和桩套管之间的定位焊,斜撑管脱离主筒体和桩套管,将斜撑管整体吊离胎架,并完成上一步点焊的环缝;
d)二次吊装斜撑管上胎、定位,复测各主要尺寸;
e) 点焊桩套管、横撑管和斜撑管的定位焊,安装仅点焊横撑管和斜撑管之间的U型加强板
f) 分段预制完成并交验合格后,横撑管和斜撑管之间用用槽钢加强吊离胎架;
g) 将主筒体翻转60°,同样方法制作其他对支撑管;
h)在制作最后一组G03分段和G06分段时,与D01分段主筒体的相贯线焊缝实施焊接,后整体立起加强固定,G01、G02、G04和G05分段再各自与D01分段在正态下定位,同时完成横撑管和斜撑管与主筒体相贯线处的焊接。焊接方法采用二氧化碳气保焊,焊丝采用高丽Kiswel K-71TLF、Kiswel K-81K2,在每根套管及主筒体下端用坐墩支撑,注意保持下端在同一高度水平。
本发明的优点在于:本发明中,采用卧式预拼装,通过分段制作主筒体和撑管,斜撑管分两段进行预拼装,最终确定各段尺寸,精度高;立式合拢,便于完成最后的总装。
由于主筒体和撑管皆为大型构件,每个构件采用若干单体圆筒焊接的制作的方法,化整为零,便于制作;多段单体圆筒拼接时,按先中间后两侧的焊接顺序,减小构件因焊接产生的误差范围。
焊接采用埋弧焊,焊接质量稳定、焊接生产率高、无弧光、烟尘少;合理预留焊接余量,保证焊接质量。
预拼装的过程就是对斜撑管的制作过程,每根斜撑管皆经过预拼装的过程特制而成,制造精度高,质量好,受力合理。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明中导管架的示意图。
图2为本发明中上部导管架的分段划分正视图。
图3为本发明中上部导管架的分段划分俯视图。
图4为本发明中外径样板的示意图。
图5为本发明中内径样板的示意图。
图6为本发明中主筒体的环缝划分示意图。
图7为本发明中横撑管的组对顺序图。
图8为本发明中斜撑管的环缝划分示意图。
图9为本发明中斜撑管预装示意图。
图10-图14为本发明中分段预合拢流程示意图。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1所示的一种六桩导管架包括主筒体1、撑管及桩套管2,主筒体1竖直布置在该导管架中心位置,并通过撑管与桩套管2连接,撑管具有均匀环绕安装在主筒体1侧面的六组,每组连接一个桩套管2,每组撑管包括一斜撑管3及一横撑管4;桩套管2为中空管,同轴套设在每根桩套管2上端,与桩套管2之间形成一环形空间,环形空间内灌注有高强灌浆材料;上部导管架包括主筒体1及撑管,主筒体1竖直布置在该导管架中心位置,并通过撑管与桩套管2连接,撑管具有均匀环绕安装在主筒体1侧面的六组,每组连接一个桩套管2,每组撑管包括一斜撑管3及一横撑管4,斜撑管3的一端固定连接在主筒体1的侧面,另一端倾斜向下并与对应桩套管2固定连接,横撑管4设置在同组斜撑管3的正下方,其一端固定连接在主筒体1的侧面,另一端与对应桩套管2固定连接。
本发明的导管架的建造方法具体通过下述步骤得以实现:首先,对上部导管架进行分段:将导管架一共分为七个分段,如图2、图3所示,其中主筒体单独为一个分段,标记D01,重量157吨,而斜撑钢管、横撑钢管及桩套管组成6个L型分段,并与钢管桩对应,依次标记为G01、G02、G03、G04、G05、G06,单个分段重量59吨;
第一步,钢板到货检验:对于具有Z向性能的钢板和厚度等于或大于45mm的钢板,要求逐张进行超声波探伤检查,达到I级标准;所有原材料复检及制造过程中的无损探伤均按《承压设备无损检测》(JB/T4730-2005)标准执行;板的厚度应符合《碳素结构钢》(GB/T700-2006)相关规定要求(B类偏差要求),但厚度负偏差均应不大于0.3mm。
第二步,钢板按套料图下料:按照套料图下料,切割前仔细核对切割图和切割指令程序,避免切割错误,切割过程中要做好记录,切割的每块钢板要核对钢板炉批号,做好记录,另外切割好的每块零件都要有相应的标记,不要重复切割,切割好的板材及余料要合理分批堆放。
第三步,划线、坡口切割:导管架横撑管和斜撑管的划线非常关键,重要的划线必须通过电脑切割指令程序产生,在切割下料时即喷粉划线,内容包括切割坡口用的支撑管内外筒体相贯线和检测尺寸用的上下纵向等分检验线,并确定检测点和切割点,对所有检查线和关键点,均需要用洋冲打上标记;根据套料图及施工图里的详细信息正确切割焊接坡口,斜撑管相贯线及其坡口待圆筒拼接后再手工切割。
第四步,钢板加工卷圆、拼接圆筒:板材卷圆前,一定要根据设计部门提供的图纸认真核对并熟悉每一块板材的加工参数,加工后控制每一块板的加工尺寸在允许范围内;板材卷圆方向两端各加100mm加工余量;准备好各种内外样板,并根据卷制筒体的直径大小、壁厚选择合适的胎模;根据钢板的厚度、宽度、卷管直径、材质,通过电脑运算给出相应的卷圆数据,然后卷制;卷制过程中,用内径样板12、外径样板11经常检查筒体的圆度,如图4、图5所示;经过数圈的卷制,上辊的逐步加压,使钢板成圆合口,合口时需用电焊每500mm点一个50〜100mm的点焊点,为控制变形,利用对称点焊,纵缝保证在2〜3mm间隙,错皮不超过皮厚的十分之一或3.2mm,二者取最小值,圆管两端错皮不超过1.5mm;圆筒的卷制、定位在卷板机上一次性完成,对接错板≯2mm,板缝两端用至少100mm长同材质同等厚度的钢板作为引熄弧板固定,中间部分用有过焊孔的同材质马板固定,马板长度为母材厚度的10倍;圆筒焊接完成后,圆度必须再次检测,特别要注意焊接周围圆筒的外部,检测方法:一是用铁皮样板检测局部椭圆,并用石笔画好位置;二是用盒尺测量管材的圆度,以管材周长的四分之一或八分之一管段为基准进行测量,把量好的尺寸写在钢管上,三是制作与圆筒同径的内外样板各一个,样板宽度200mm左右,长度根据管径大小决定,样板与纵缝坡口边缘间隙由管径确定,管径400mm〜700mm,间隙为0〜2mm;管径700mm〜1000mm,间隙为1〜3mm;管径1000mm以上,间隙为2〜4mm,对于压制没有达到要求的应调整胎模再压制直到满足要求为止。
第五步,组对焊接:包括主筒体组对焊接、横撑管组对焊接、斜撑管组对焊接及桩套管组对焊接;
主筒体组对焊接:
主筒体总长15.86米,由上下两个大小不同的圆筒及中间圆台体连接组成。上部分圆筒外径¢7072mm,分为上下两段单体圆筒,上段筒体先与基础顶法兰连接(对接方法见下文所述),后再与下段筒体拼接;下部分圆筒外径¢4500mm;中间圆台共分为4段单体圆筒。筒体组对焊接采用埋弧自动焊,焊接材料选用:1,焊丝大西洋CHW-S3,焊剂CHF101、CHF102;2,焊丝现代H-14,焊剂S707、S737。焊前应先把焊道清理干净。焊接时先对筒体内侧进行焊接,再外侧碳刨清根、盖面。定位时注意相邻两块板两道纵向板缝上下错开90°。横向环缝至少应有50mm以上的焊缝重叠,在开始和结束区域的焊缝补强不得超过3mm。主筒体环缝划分如图6所示:
对接工艺如下:
为防止产生裂纹和减少残余应力,在焊前需进行预热,预热温度为100℃,预热方法可以采用电加热器进行,焊接过程中应控制层间温度,焊后应控制冷却速度。
焊接前,应进行尺寸检验,主要是直线度及错边量,错边量≤4mm。
焊接结束后进行交验,包括焊接检验和尺寸检验,48小时后进行焊缝探伤。
主筒体A段先与基础顶法兰组装,步骤如下:
安装法兰前需要在A段筒体内距法兰端约500mm处安装工艺米字撑加强,以确保端口圆度满足设计要求。
制作专用的法兰工装。
将经检验合格的法兰吊装到法兰工装上,调整法兰工装与法兰的相对位置,用合适的螺栓将法兰工装与法兰紧固在一起。
按照技术部门的技术要求复测法兰的圆度、端面内倾度、端面平整度,将测量数据交由质量部门和技术部门分析。
吊装圆筒与法兰对接。
调整圆筒与法兰的相对位置满足图纸要求,并报质检部门过检后,实施定位焊。
再次报质检部门复核精度数据;过检后,用FCAW焊接筒体与法兰对接坡口内侧的2/3,应采取多人对称施焊以控制焊接变形,焊接过程中要随时检查筒体中轴线与法兰的垂直度,要求≤1.5mm,如果超差即改变焊接位置以控制垂直度。
坡口的2/3焊接完成后,将筒体侧身为水平状态,置于滚轮架上,复核精度数据;过检后,对外侧实施自动焊盖面焊接。
主筒体与法兰制作完成并过检后,与B段拼接。
中间圆台C、D、E、F段在滚轮架上定位、焊接、检验。焊接横向环缝时由3个焊工对3条焊缝同时进行施焊。焊接完成后检验圆台大小两端的圆度。
组对拼接上部分圆筒、中间圆台和下部分G段圆筒。焊接横向环缝时由两个焊工对两条环缝同时进行施焊。
主筒体整体做好后,进行交验。
横撑管组对焊接:
横撑管总长9.143米,外径¢1600mm,共分为4段单体圆筒,筒体组对焊接采用埋弧自动焊,焊接材料选用:1,焊丝大西洋CHW-S3,焊剂CHF101、CHF102;2,焊丝现代H-14,焊剂S707、S737。焊前应先把焊道清理干净。焊接时先对筒体内侧进行焊接,再外侧碳刨清根、盖面。定位时注意相邻两块板两道纵向板缝上下错开180°。横向环缝至少应有50mm以上的焊缝重叠,在开始和结束区域的焊缝补强不得超过3mm。
横撑管的对接工艺顺序如下:
焊接前,应进行尺寸检验,主要是直线度及错边量,错边量≤4mm。
焊接结束后进行交验,包括焊接检验和尺寸检验,48小时后进行焊缝探伤。
横撑管拼接在滚轮架上进行,中间B段和C段圆筒先拼接,后再与A段和D段组对焊接,由两个焊工对后两条环缝同时施焊,组对顺序图图7所示。
斜撑管组对焊接:
斜撑管总长13.997米,由上下两个大小不同的圆筒及中间圆台体连接组成。上部分圆筒和下部分圆筒外径分别为:¢2700mm和¢2000mm,均分为上下两段单体圆筒。斜撑管下部分圆筒与桩套管在平台上先预装,且上口往上加50mm余量。与中间圆台的对接环缝中合拢时对位正确后切割余量再焊接。斜撑管相贯线及其坡口待圆筒拼接后再手工切割。筒体组对焊接采用埋弧自动焊,焊接材料选用:1,焊丝大西洋CHW-S3,焊剂CHF101、CHF102;2,焊丝现代H-14,焊剂S707、S737。焊前应先把焊道清理干净。焊接时先对筒体内侧进行焊接,再外侧碳刨清根、盖面。定位时注意相邻两块板两道纵向板缝上下错开180°。横向环缝至少应有50mm以上的焊缝重叠,在开始和结束区域的焊缝补强不得超过3mm。斜撑管环缝划分如图8所示。
斜撑管的对接工艺顺序如下:
焊接前,应进行尺寸检验,主要是直线度及错边量,错边量≤4mm。
焊接结束后进行交验,包括焊接检验和尺寸检验,48小时后进行焊缝探伤。
中间圆台C、D、E段在滚轮架上定位、焊接、检验。焊接时由两个焊工对两条环缝同时施焊。
斜撑管上部分F段和G段每两个分段为一组,将3只圆筒拼接成一个大的圆筒,然后根据预先划好的相贯线切割成两个带相贯线的圆筒,再根据图纸要求切割焊接坡口。
斜撑管上部分圆筒及中间圆台各自拼接结束后,再在滚轮架组对接长。
参照上部分圆筒,斜撑管下部分圆筒A段和B段也做成两个单体圆筒。A段和B段圆筒拼接结束并交验合格后与桩套筒在平台上先预装点焊,注意保证角度的正确及相贯线的吻合。预装如图9所示。
桩套管组对焊接:
桩套管总长6.5米,外径¢2200mm,分为3段单体圆筒。筒体组对焊接采用埋弧自动焊,焊接材料选用:1,焊丝大西洋CHW-S3,焊剂CHF101、CHF102;2,焊丝现代H-14,焊剂S707、S737。焊前应先把焊道清理干净。焊接时先对筒体内侧进行焊接,再外侧碳刨清根、盖面。定位时注意相邻两块板两道纵向板缝上下错开180°。横向环缝至少应有50mm以上的焊缝重叠,在开始和结束区域的焊缝补强不得超过3mm。
桩套管的对接工艺顺序如下:
为防止产生裂纹和减少残余应力,在焊前需进行预热,预热温度为100℃,预热方法可以采用电加热器进行,焊接过程中应控制层间温度,焊后应控制冷却速度。
焊接前,应进行尺寸检验,主要是直线度及错边量,错边量≤4mm。
焊接结束后进行交验,包括焊接检验和尺寸检验,48小时后进行焊缝探伤。
3段单体圆筒在滚轮架上定位、焊接、检验。焊接时由两个焊工对两条环缝同时进行施焊。
桩套筒组对焊接并交验合格后与斜撑管下部分筒体在平台上预装点焊。注意保证角度的正确及相贯线的吻合。
横向环缝焊接时,采用埋弧自动焊,焊接前先把焊道清理干净,焊接时先对筒体内侧进行焊接,再外侧碳刨清根、盖面,定位时,相邻筒体上的两道纵向板缝上下错开90°,横向环缝至少有50mm以上的焊缝重叠,在开始和结束区域的焊缝补强不得超过3mm。
第六步,胎架制作:制作G01~G06分段与D01主筒体分段预合拢时需要使用的胎架。
第七步,分段预合拢:D01主筒体分段制作好后上胎、定位,G01分段和G04分段一组、G02分段和G05分段一组、G03分段和G06分段一组与D01分段在同一胎架上各自预合拢,如图10-图14所示:
以G01分段为例,具体步骤为:
a)主筒体定位好后,分别吊装横撑管、斜撑管001段和桩套管组件,吊装到位后先点焊横撑管和斜撑管001段与主筒体之间的定位焊。注意相贯线的吻合。
b)待各结构均吊装到位并检验合格后,切割斜撑管002段上口的余量,并点焊与中间圆台的环缝定位焊。
c)去除、打磨桩套管与斜撑管002段及斜撑管001段与主筒体之间的定位焊,将斜撑管整体吊离胎架在滚轮架上用埋弧自动焊完成上一步点焊的环缝。
d)二次吊装斜撑管上胎、定位,复测各主要尺寸。
e) 点焊桩套管与横撑管和斜撑管的定位焊、安装仅点焊横撑管和斜撑管之间的U形加强板。
f) 分段预制完成并交验合格后,横撑管和斜撑管之间用槽钢加强吊离胎架。
g) 将主筒体翻转60度,同样方法制作G02、G05、G03和G06分段。
h)在制作最后一组G03分段和G06分段时,与D01分段主筒体的相贯线焊缝实施焊接,后整体立起加强固定,G01、G02、G04和G05分段再各自与D01分段在正态下定位,同时完成横撑管和斜撑管与主筒体相贯线处的焊接。焊接方法采用二氧化碳气保焊,焊丝采用高丽Kiswel K-71TLF、Kiswel K-81K2,在每根套管及主筒体下端用坐墩支撑,注意保持下端在同一高度水平。
第八步,分段交验:导管架每个分段制作完成后都需整体进行交验,包括焊缝、尺寸、外观;
第九步,分段涂装:导管架主筒体、横撑管、斜撑管及套管制作完成并交验合格后分别送涂装房喷砂、涂装。
本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种六桩导管架的上部导管架的建造方法,所述六桩导管架包括一上部导管架以及设置在上部导管架底端并用于支撑上部导管架的六根钢管桩,钢管桩的顶端通过桩套管与上部导管架连接,所述上部导管架包括一主筒体,该主筒体通过支撑钢管连接桩套管,所述支撑钢管一共有六组分别与钢管桩一一对应,每组支撑钢管包括一设置在上部的斜撑钢管、一设置在下部的水平横撑钢管,其特征在于:所述建造方法为:首先,对上部导管架进行分段:将导管架一共分为七个分段,其中主筒体单独为一个分段,标记D01,重量157吨,而斜撑钢管、横撑钢管及桩套管组成6个L型分段,并与钢管桩对应,依次标记为G01、G02、G03、G04、G05、G06,单个分段重量59吨;
所述建造方法包括:钢板到货检验,钢板按套料图下料,划线、坡口切割,钢板加工卷圆、拼接圆筒,组对焊接,胎架制作,分段预合拢,分段交验,分段涂装。
2.根据权利要求1所述的六桩导管架的上部导管架的建造方法,其特征在于:所述导管架建造工序具体为:
a)钢板到货检验:对于具有Z向性能的钢板和厚度等于或大于45mm的钢板,要求逐张进行超声波探伤检查,达到I级标准;所有原材料复检及制造过程中的无损探伤均按《承压设备无损检测》(JB/T4730-2005)标准执行;板的厚度应符合《碳素结构钢》(GB/T700-2006)相关规定要求(B类偏差要求),但厚度负偏差均应不大于0.3mm;
b)钢板按套料图下料:按照套料图下料,切割前仔细核对切割图和切割指令程序,避免切割错误,切割过程中要做好记录,切割的每块钢板要核对钢板炉批号,做好记录,另外切割好的每块零件都要有相应的标记,不要重复切割,切割好的板材及余料要合理分批堆放;
c)划线、坡口切割:导管架横撑管和斜撑管的划线非常关键,重要的划线必须通过电脑切割指令程序产生,在切割下料时即喷粉划线,内容包括切割坡口用的支撑管内外筒体相贯线和检测尺寸用的上下纵向等分检验线,并确定检测点和切割点,对所有检查线和关键点,均需要用洋冲打上标记;根据套料图及施工图里的详细信息正确切割焊接坡口,斜撑管相贯线及其坡口待圆筒拼接后再手工切割;
d)钢板加工卷圆、拼接圆筒:板材卷圆前,一定要根据设计部门提供的图纸认真核对并熟悉每一块板材的加工参数,加工后控制每一块板的加工尺寸在允许范围内;板材卷圆方向两端各加100mm加工余量;准备好各种内外样板,并根据卷制筒体的直径大小、壁厚选择合适的胎模;根据钢板的厚度、宽度、卷管直径、材质,通过电脑运算给出相应的卷圆数据,然后卷制;卷制过程中,用铁皮样板经常检查筒体的圆度;经过数圈的卷制,上辊的逐步加压,使钢板成圆合口,合口时需用电焊每500mm点一个50〜100mm的点焊点,为控制变形,利用对称点焊,纵缝保证在2〜3mm间隙,错皮不超过皮厚的十分之一或3.2mm,二者取最小值,圆管两端错皮不超过1.5mm;圆筒的卷制、定位在卷板机上一次性完成,对接错板≯2mm,板缝两端用至少100mm长同材质同等厚度的钢板作为引熄弧板固定,中间部分用有过焊孔的同材质马板固定,马板长度为母材厚度的10倍;圆筒焊接完成后,圆度必须再次检测,特别要注意焊接周围圆筒的外部,检测方法:一是用铁皮样板检测局部椭圆,并用石笔画好位置;二是用盒尺测量管材的圆度,以管材周长的四分之一或八分之一管段为基准进行测量,把量好的尺寸写在钢管上,三是制作与圆筒同径的内外样板各一个,样板宽度200mm左右,长度根据管径大小决定,样板与纵缝坡口边缘间隙由管径确定,管径400mm〜700mm,间隙为0〜2mm;管径700mm〜1000mm,间隙为1〜3mm;管径1000mm以上,间隙为2〜4mm,对于压制没有达到要求的应调整胎模再压制直到满足要求为止;
e)组对焊接:包括主筒体组对焊接、横撑管组对焊接、斜撑管组对焊接及桩套管组对焊接;
f)胎架制作:制作G01~G06分段与D01主筒体分段预合拢时需要使用的胎架;
g)分段预合拢:D01主筒体分段制作好后上胎、定位,G01分段和G04分段一组、G02分段和G05分段一组、G03分段和G06分段一组与D01分段在同一胎架上各自预合拢;
h)分段交验:导管架每个分段制作完成后都需整体进行交验,包括焊缝、尺寸、外观;
i)分段涂装:导管架主筒体、横撑管、斜撑管及套管制作完成并交验合格后分别送涂装房喷砂、涂装。
3.根据权利要求2所述的六桩导管架的上部导管架的建造方法,其特征在于:所述步骤e中,所述桩套管由同轴设置的3段单体圆筒通过两道横向环缝焊接而成;所述横撑管由同轴设置的4段单体圆筒通过三道横向环缝焊接而成,其焊接顺序为,先焊中间两段,再焊两侧两段;所述斜撑管上、中、下三段分别为同轴设置的上段大圆筒、中段圆台体及下段小圆筒;其中,上述单体圆筒、大圆筒、圆台体及小圆筒均由板片通过一道纵向板缝焊接而成;所述主筒体由同轴设置的上段大圆筒、中段圆台体及下段小圆筒通过两道横向环缝焊接组成,所述中段圆台体分为4段单体圆筒同轴焊接而成。
4.根据权利要求3所述的六桩导管架的上部导管架的建造方法,其特征在于:所述横向环缝焊接时,采用埋弧自动焊,焊接前先把焊道清理干净,焊接时先对筒体内侧进行焊接,再外侧碳刨清根、盖面,定位时,相邻筒体上的两道纵向板缝上下错开90°,横向环缝至少有50mm以上的焊缝重叠,在开始和结束区域的焊缝补强不得超过3mm。
5.根据权利要求2所述的六桩导管架的上部导管架的建造方法,其特征在于:所述步骤g中,撑管预合拢的具体步骤为:
a)主筒体定位好后,分别吊装横撑管、斜撑管大段和桩套管组件,吊装到位后先点焊横撑管和斜撑管大段与主筒体之间的定位焊;
b)切割斜撑管下段上口余量,并与斜撑管大段下口通过环缝点焊定位;
c)去除、打磨斜撑管与主筒体和桩套管之间的定位焊,斜撑管脱离主筒体和桩套管,将斜撑管整体吊离胎架,并完成上一步点焊的环缝;
d)二次吊装斜撑管上胎、定位,复测各主要尺寸;
e)点焊桩套管、横撑管和斜撑管的定位焊,安装仅点焊横撑管和斜撑管之间的U型加强板;
f)分段预制完成并交验合格后,横撑管和斜撑管之间用用槽钢加强吊离胎架;
g)将主筒体翻转60°,同样方法制作其他对支撑管;
h)在制作最后一组G03分段和G06分段时,与D01分段主筒体的相贯线焊缝实施焊接,后整体立起加强固定,G01、G02、G04和G05分段再各自与D01分段在正态下定位,同时完成横撑管和斜撑管与主筒体相贯线处的焊接。
6.焊接方法采用二氧化碳气保焊,焊丝采用高丽Kiswel K-71TLF、Kiswel K-81K2,在每根套管及主筒体下端用坐墩支撑,注意保持下端在同一高度水平。
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