CN110952520B - 一种自升式平台的桩腿齿条检测及修复工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自升式平台的桩腿齿条检测及修复工艺，所述自升式平台包括有平台结构、若干桩腿以及升降机构，平台结构设置有桩腿围井，所述桩腿利用其升降机构在桩腿围井内上升下降，当桩腿上升至桩腿底部与平台船底平齐时，将桩腿由下至上分为第一、第二及第三分段，所述第一分段和第二分段位于桩腿围井内，所述第三分段位于桩腿围井外；对位于桩腿围井外的桩腿齿条进行检测及修复，并利用桩腿的上升下降功能分别对位于桩腿围井内的桩腿齿条分段进行检测及修复，工艺安排合理，操作简便，施工难度低，同时避免了高昂的工装成本投入，施工成本低，经济效益高。

Description

一种自升式平台的桩腿齿条检测及修复工艺

技术领域

本发明涉及船舶检修工程技术领域，特别是涉及一种自升式平台的桩腿齿条检测及修复工艺。

背景技术

自升式平台又称自升式海上平台，由平台结构、桩腿及升降机构组成等结构组成，其用于在海上进行钻井、采油、集运、观测、导航及施工的活动。而自升式抛石整平平台主要用于海底隧道基层的抛石整平，亦可用于航道的治理中。该船主船体为箱型“回”字结构，设置有主甲板、中间甲板和顶甲板，顶甲板上设有变频器室和中央控制室等，主甲板设有定位锚绞车和系泊绞车等设备。所述平台结构四个角处设置有桩腿围井，四根采用齿轮齿条形式驱动的桩腿依次贯穿所述桩腿围井；中间月池上部设置一台纵向移动的大车，大车上设置带有抛石管的小车，小车可以沿大车横梁横向移动，以实现抛石管的大范围作业能力。船上还配置了供给料皮带机、柴油发电机组、压舱注排水系统等各种辅助设备。

桩腿上的齿条结构担负着整个平台的升降工作，平台升降作业频繁会使桩腿齿条长期处于低速、重载和冲击的工况，同时频繁高负荷的插拔桩作业会加速对齿轮齿条的磨损，导致齿条齿顶的局部位置造成严重的磨损，因此当一岛隧工程沉管的碎石垫层的铺设整平工程结束后，平台正式投入新岛隧工程之前，需由具备资质的专业人员对所有桩腿齿条的齿形进行逐个检测，并根据检测结果对磨损量超过设计规范的桩腿齿条进行修复。

其中，桩腿高度较高，其位于平台甲板和桩腿围井内的部分齿条检测工作是本次施工的一个难点；现有技术中有将桩腿齿条从平台船中整体拆卸出来，再对其进行检测和修复的方法，但是对于大型或超大型的平台船而言，桩腿齿条的长度长，重量大，其对拆卸、吊装等工艺操作都产生了巨大的困难；另外，还有待平台进坞在坞内插桩后，平台的主船体升至距离桩腿底部与所需检修的齿条相同的高度，再搭设作业架进行桩腿底部所需检修部分齿条的检测方法，这是一种比较常规、简单的施工方法，但是对于尺寸较大、重量较高的大型自升式抛石整平平台，如设计用于港珠澳大桥桥隧工程中隧道沉管的碎石垫层铺垫工作的“津平1”自升式抛石整平平台，其空船重量约为6000吨，且4条桩腿底部无桩靴，仅为直径2800mm的筒体结构，平台在坞底插桩后，每桩腿位置处坞底单位面积的承载约为243.73吨/平方米，远远超过船厂坞底设计的最大承载能力。如要在坞内插桩，需在每个桩腿底部加装直径17m的“桩靴”工装，以分散坞底单位面积的承载力，整个工装约需钢板150吨左右，工装的材料费、制作费、安装费十分高昂，且该工装适用性非常低，基本不具备应用于其他检修工程的能力，施工成本投入巨大且性价比极低。

发明内容

基于此，本发明的目的在于，提供一种自升式平台的桩腿齿条检测及修复工艺，其具有工艺操作简便、施工成本低的优点。

一种自升式平台的桩腿齿条检测及修复工艺，所述自升式平台包括有平台结构、若干桩腿以及升降机构，平台结构设置有桩腿围井，设置有主甲板、中间甲板和顶甲板，所述桩腿围井贯穿所述主甲板、所述中间甲板和所述顶甲板；所述桩腿外表面轴向设置有齿条，所述桩腿可在升降机构的作用下在桩腿围井内进行上升下降，其具体操作步骤如下：

S1、平台在码头浮船系泊状态下，将桩腿上升至桩腿底部与平台船底平齐，将桩腿由下至上依次分为第一分段、第二分段及第三分段，所述第一分段位于桩腿围井内主甲板以下，所述第二分段位于桩腿围井内主甲板以上，所述第三分段位于桩腿围井外；对位于桩腿围井外的桩腿第三分段上的齿条进行检测及修复；

S2、在桩腿围井对应所述第二分段底部位置处开设检测区，将桩腿分次下降并对桩腿第二分段的齿条进行分次检测及修复；

S3、平台进坞，在坞底设置坞墩，待平台进坞坐墩后，将桩腿下降至所述第一分段位于平台船底以下，进行桩腿第一分段上齿条的检测及修复。

相对于现有技术，本发明所提供的自升式平台的桩腿齿条检测及修复工艺，利用了自升式平台桩腿可上升下降的功能特性，对桩腿的齿条进行了分段检测及修复，其工艺安排合理，操作简便，施工难度低，同时避免了高昂的工装成本投入，施工成本低，经济效益高。

进一步地，步骤S2中桩腿第二分段分次下降时每次的下降高度不大于所述检测区的高度，以便对桩腿第二分段进行全面检测及修复，避免发生遗漏。

进一步地，所述桩腿围井内设置有锁紧装置，桩腿围井上对应锁紧装置的位置处设有检修孔；步骤S2中在对桩腿第二分段进行检测及修复前还包括使用升降机构支撑及固定整条桩腿，并对桩腿围井上锁紧装置的检修孔进行切割扩大，对妨碍检测及修复作业的物件进行拆除，得到检测区。利用桩腿围井原有的锁紧装置的检修孔，并通过对其进行临时扩大以形成桩腿第二分段的检测区，不需要在桩腿围井上重新开设检测区，简化工艺流程同时降低施工难度。

进一步地，所述桩腿包括圆柱形筒体以及筒体外表面沿轴向延伸设置的齿条；所述筒体底端内部设置有桩腿底板，桩腿底板下方的筒体内外侧均设置有加强结构；步骤S3中平台进坞坐墩后先进行桩腿底板的检测，再将桩腿下降至第一分段位于平台船底以下并对其齿条以及加强结构进行检测及修复。位于桩腿底部的桩腿底板在平台插桩时受到海底淤泥的阻力较多，同时所述加强结构为用以加强桩腿底端的结构强度，以避免在海底插桩时桩腿受海床的岩石和淤泥等的作用力而发生受力变形，其容易出现磨损或弯曲变形等现象，对桩腿底板和加强结构的检测能够确保桩腿底端的结构强度。

进一步地，桩腿分次下降前包括对码头平台系泊及抛锚区域的水深以及水底的地质情况进行勘察，根据勘察所得到的数据确定平台系泊及抛锚的具体位置。

进一步地，当桩腿下降高度大于或等于水深时，对平台进行抛锚，抛锚后再继续下降桩腿并进行检测及修复。对平台进行浮船抛锚施工能够防止涨落潮时平台发生平移，以避免桩腿受到海床上淤泥或岩石的作用力而产生受力变形的现象。

进一步地，对桩腿齿条的检测包括齿条齿形检测和内部缺陷的检测；所述齿条齿形检测为对齿条的齿面磨损量、齿顶磨损量以及齿宽进行测量；所述内部缺陷的检测为利用无损结构探伤对齿条内部裂纹、夹杂进行检测。

进一步地，所述齿条齿形检测方法为使用齿形模板和塞尺进行齿顶磨损量以及齿面磨损量测量，使用游标卡尺对桩腿齿条的齿宽进行检测；所述齿形模板包括位于一侧的具有与桩腿齿条齿形形状相匹配的检测面，检测时将检测面紧贴桩腿齿条，利用塞尺分别检测桩腿齿条齿顶、齿面到所述齿形模板的距离，即为齿顶磨损量以及齿面磨损量。

进一步地，所述桩腿齿条的修复方法为对齿条进行打磨或堆焊后再进行打磨。对于磨损量较少的齿条进行打磨修复，对于磨损量较大的齿条进行堆焊后再进行打磨，以恢复齿条的正常功能。

进一步地，步骤S1-S3中桩腿齿条修复完成后还包括对齿条进行再次检测，以保证齿条齿形符合要求及内部缺陷已被消除。

相对于现有技术，本发明所提供的自升式平台的桩腿齿条检测及修复工艺，利用了自升式平台桩腿可上升下降的功能特性，对桩腿的齿条进行了分段检测及修复，其工艺合理，操作简便，避免了使用传统方法中将桩腿齿条整体拆卸之后再进行检测及修复对成本、工艺操作以及施工产生的巨大挑战；另外，利用桩腿围井处锁紧装置的检修孔并对其进行拆除扩大以形成检测区，避免了在桩腿围井处重新开设检测区的操作，进一步简化了工序及降低了施工难度；平台进坞后利用常规尺寸的坞墩以分散承载力，避免了制作专用工装所需的高昂成本投入，大大降低了施工成本，同时检测及修复工期短，有效提高了经济效益。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

图1为自升式抛石整平平台俯视图；

图2为自升式平台抛石整平平台纵剖图；

图3为所述自升式平台抛石整平平台横剖图；

图4为桩腿围井结构示意图；

图5为图4所示B-B向剖视图；

图6为图4所示C-C向剖视图；

图7为桩腿围井结构侧视图；

图8为图7所示D-D向剖视图；

图9为桩腿围井检修孔处示意图；

图10为锁紧装置结构示意图；

图11为平台在码头浮船系泊时俯视图；

图12为检修孔切割扩大示意图；

图13为所述检测区高度与桩腿总高度关系示意图；

图14为桩腿围井局部示意图一；

图15为桩腿围井局部示意图二；

图16为桩腿围井局部示意图三；

图17为平台码头抛锚示意图；

图18为桩腿围井局部示意图四；

图19为桩腿围井局部示意图五；

图20为坞内坞墩布置俯视图；

图21为平台进坞坐墩后横剖示意图；

图22为桩腿底端结构示意图；

图23为桩腿齿条局部侧视图；

图24为齿形模板结构示意图；

图25为齿顶磨损量检测示意图；

图26为齿面磨损量检测示意图；

图27为单个齿A面俯视图；

图28为堆焊修复时焊接顺序示意图。

具体实施方式

实施例1

在本发明实施例1的说明中，将以“津平1”自升式抛石整平平台为例，对本发明所述自升式平台的桩腿齿条检测及修复工艺进行说明。

请参照图1和图2，图1为所述自升式抛石整平平台俯视图，图2为所述自升式平台抛石整平平台纵剖图，图3为所述自升式平台抛石整平平台横剖图。如图所示，“津平1”自升式抛石整平平台主船体为箱型“回”字结构，其设置有主甲板、中间甲板和顶甲板；平台结构四个角处设置有桩腿围井20，所述桩腿围井20贯穿所述主甲板、所述中间甲板和所述顶甲板，四根采用齿轮齿条形式驱动的桩腿10在升降机构的作用下在桩腿围井20内进行上升下降。请同时参照图22，图22为桩腿底端结构示意图，所述桩腿10为圆筒状结构，每条桩腿重量为450吨，其底部均无桩靴，其包括圆柱形筒体12以及筒体外表面沿轴向延伸设置的齿条14。每条桩腿10的筒体12直径Φ均为2.8m，高度H为90m，筒体12底端内部设置有桩腿底板16，位于桩腿底板16下方的桩腿筒体12的内外侧均设有加强结构18，加强结构18的设置便于桩腿10在海底进行插桩，能够有效避免桩腿10底端发生受力变形。每条桩腿筒体12外表面相对设置有两条齿条14，单个齿条14有336个齿，齿间距为251.33mm，齿条总高度约为84.45m。

请参照图4-5，图4为桩腿围井结构示意图，图5为图4所示B-B向剖视图，图6为图4所示C-C向剖视图，图7为桩腿围井结构侧视图，图8为图7所示D-D向剖视图。如图所示，桩腿围井20为一个封闭的长方形箱体结构，其自船底基线贯穿平台且向上延伸至平台顶部上方。所述桩腿围井20内还设置有升降机构(图未示)、锁紧装置22、导向装置(图未示)、固桩块(图未示)以及管路(图未示)等构件。请参照图9和图10，图9为桩腿围井检修孔处示意图，图10为锁紧装置结构示意图，如图所示，桩腿围井20上对应内部锁紧装置22处开设有检修孔24，用以对锁紧装置22进行检修；锁紧装置22包括有若干楔块222、复位油缸224以及液压马达226。所述桩腿10利用升降机构与齿条的配合作用下进行上升下降，并能够在升降机构或锁紧装置22的作用下进行固定。

本实施例所提供的自升式平台的桩腿齿条检测及修复工艺，其为对桩腿齿条进行分段检测及修复，其具体操作步骤如下：

S1、检测前的准备工作

1)正式施工前，项目组需组织相关施工人员进行现场施工交底，并现场检查及落实施工所需的各项条件是否满足施工要求。

2)对工作区域内，即码头平台系泊及抛锚区域的水深进行测量，现场核实每条桩腿区域最低潮位时的水深、并对水面下的地质状况进行勘察，根据测量数据及勘察报告判断是否满足施工要求，如不满足，则对平台靠泊位置调整。

S2、请参照图11，图11为平台在码头浮船系泊时俯视图；如图所示，平台使用带缆50与码头进行系泊。

将桩腿上升至桩腿底部与平台船底平齐，将每条桩腿10由下自上依次划分为第一分段101、第二分段102以及第三分段103，第一分段101和第二分段102均位于桩腿围井20内，其中第一分段101位于主甲板以下，第二分段102位于主甲板以上，第三分段103位于桩腿围井20上方。第一分段101和第二分段102的总高度与所述桩腿围井20的高度相同，在本实施例中，所述桩腿围井20的高度为18.7m，即自桩腿底板0-18.7m为第一分段101和第二分段102，在本实施例中第一分段101为自桩腿底部0-5.9m高度，第二分段102为自桩腿底部5.9-18.7m高度。

此时检测人员能够对暴露在桩腿围井20外的桩腿第三分段103的齿条进行检测及修复。

S3、使用升降机构对整条桩腿10进行临时支撑或固定，对桩腿围井20上锁紧装置22的检修孔24进行切割扩大，切割扩大示意图请参照图12，同时将锁紧装置22的楔块222、复位油缸224以及液压马达226及其他妨碍检测及修复作业的物件进行拆除，搭设合适的检测及修复平台，形成一高度h为2.6m的桩腿齿条检测区P；所述检测区P位于主甲板上方，其底部距离平台船底，即距离桩腿底部高度为5.9m，其与桩腿第二分段102底部相对应；请参照图13，图13为所述检测区高度h与桩腿总高度H关系示意图。随后将桩腿由最高点开始分次下降，从桩腿围井20处开设的检测区P处对桩腿第二分段102的齿条进行分次检测及修复，具体地，桩腿第二分段102分次下降时每次的下降高度不大于所述检测区P的高度，以便对桩腿第二分段102进行全面检测及修复，避免发生遗漏。

本实施例中桩腿第二分段102的检测修复中共进行4次桩腿下降作业，每次下降高度为2.6m，将桩腿第二分段102由下自上分成102a、102b、102c、102d和102e五部分进行齿条的检测及修复：

S31、请参照图14，图14为桩腿围井局部示意图一，如图所示，此时能够从检测区P处对第二分段102a部分的齿条，即自桩腿底部5.9-8.5m高度范围内的桩腿齿条进行检测及修复。

检测修复时为四条桩腿同时进行检测及修复，有助于节省施工时间；作为一种优选的实施方式，步骤S3中检测区的开设以及桩腿第二分段102中102a部分齿条的检测无需对桩腿进行下降作业，其可与步骤S2同时进行，以节省整体施工时间，进一步缩短工期。

S32、将4条桩腿分别下降2.6m，此时桩腿底部超出船底基线2.6m，桩腿底部距离水面7.1m。请参照图15，图15为桩腿围井局部示意图二，如图所示，此时能够从检测区P处对桩腿第二分段102b部分的齿条，即自桩腿底部8.5-11.1m高度范围的桩腿齿条14进行检测及修复。

S33、继续将4条桩腿分别下降2.6m，此时桩腿底部超出船底基线5.2m，桩腿底部距离水面9.7m。请参照图16，图16为桩腿围井局部示意图三，如图所示，此时能够从检测区处对桩腿第二分段102c部分的齿条，即自桩腿底部11.1-13.7m高度范围的桩腿齿条14进行检测及修复。

S34、平台在码头进行抛锚，平台码头抛锚示意图请参照图17，抛锚后继续将4条桩腿分别下降2.6m，此时桩腿底部超过船底基线7.8m，桩腿底部距水面12.3m，此时能够从检测区P处对桩腿齿条第二分段c部分，即自桩腿底部13.7-16.3m高度范围的桩腿齿条14进行检测及修复。

S35、继续将4条桩腿分别下降2.6m，此时桩腿底板16超出船底基线7.8m，桩腿底板16距离水面12.3m。请参照图18，图18为桩腿围井局部示意图四，如图所示，此时能够从检测区处对桩腿第二分段102d部分的齿条，即自桩腿底部13.7-16.3m高度范围的桩腿齿条14进行检测及修复。

S36、再将4条桩腿分别下降2.4m，此时桩腿底部超出船底基线10.2m，桩腿底部距水面14.7m。请参照图19，图19为桩腿围井局部示意图五，如图所示，此时能够从检测区P处对桩腿第二分段102e部分的齿条，即自桩腿底部16.3-18.7m高度范围的桩腿齿条14进行检测及修复。

在桩腿第二分段102的检测修复中共进行4次桩腿下降作业，前两次下降桩腿时，由于下降高度与水深的原因，桩腿底板16与水底淤泥基本不进行接触，平台在码头上进行浮船系泊施工；后两次下降桩腿时，桩腿底板16伸入淤泥的最大高度为6m左右，由于涨落潮时平台会发生平移，淤泥对伸入淤泥的桩腿部分的作用力导致桩腿受力变弯受损，因此平台需在码头进行浮船抛锚施工，以避免平台进行移动导致桩腿受力变弯。

S4、对桩腿齿条第一分段进行检测及修复：

平台进坞，并在船坞内对桩腿第一分段101的齿条进行检测及修复。进坞前，在坞内布置若干个坞墩30，坞墩30布置请参照图20和图21，图20为坞内坞墩布置俯视图，图21为平台进坞坐墩后横剖示意图。所述坞墩30为铁质坞墩，根据桩腿第一分段101的高度选用不同高度的坞墩，在本实施例中，第一分段101高度为5.9m，而由于自桩腿底部4.5-5.9m高度范围内的桩腿齿条在正常工作时处于自由状态，其不与升降机构直接进行接触，一般不会产生磨损，故可不对其进行检测，在本实施例中，所述坞墩30的高度为4.5m。

平台进坞时，需保持桩腿底板与船底基线平齐。平台进坞坐墩后，先按照船检要求对桩腿底板进行检测。桩腿底板检测完成后，将桩腿下降4.5m，下降时注意桩腿底部不能与坞底接触，其与坞底需保持50mm左右的间距，以桩腿底部发生受力变形；随后对自桩腿底部0-4.5m高度范围内筒体12内外侧的加强结构18进行检测，判断筒体12内外侧的加强结构18是否发生变形，具体检测位置请参照图22，图22为桩腿底端结构示意图，并对桩腿齿条进行检测及修复。

对桩腿齿条的检测包括齿条齿形检测和内部缺陷的检测。所述齿条齿形检测方法为使用齿形模板40、游标卡尺以及塞尺进行检测，并对齿顶磨损量、齿面磨损量以及齿宽尺寸进行测量，对测量数据进行记录并对齿形不符合要求的齿条位置进行标记。请参照图23和图24，图23为桩腿齿条局部侧视图，图24为齿形模板结构示意图，如图所示，所述齿条14一侧与所述桩腿筒体12外表面固定焊接，另一侧为渐开线齿形，单个齿包括齿顶和两个齿面(A面和B面)；所述齿形模板40为铝合金板件，其包括位于一侧的具有与所述齿条14齿形形状相匹配的渐开线齿形检测面42。请参照图25和图26，图25为齿顶磨损量检测示意图，图26为齿面磨损量检测示意图，如图所示，检测时将齿形模板40的检测面与齿条14紧密结合，并在齿条14齿顶上选取检测点使用塞尺进行测量，检测点处齿条14齿顶到齿形模板40之间的距离为该处的齿顶磨损量K；在齿条14齿面的上部和根部分别选取检测点并使用塞尺进行测量，检测点处齿条齿面到齿形模板30检测面的直线距离为该处的齿面磨损量J1和J2，所选取的检测点应为两个以上，以获得较为准确的测量数据。请参照图27，图27为单个齿A面俯视图，如图所示，在齿条14齿顶两侧边选取两个检测点(X1和X2)，随后使用游标卡尺对两检测点之间的直线距离进行测量，即得齿宽L。

所述内部缺陷的检测为采用专用的内部探伤设备对齿条内部可能存在的裂纹、夹渣等缺陷进行检测，得出缺陷的尺寸、位置等信息并作出标记。

对桩腿齿条的修复需根据齿形检测所得的齿顶磨损量K、齿面磨损量J以及齿宽L尺寸的检测数据以及结构探伤所得的齿条缺陷的信息，以及桩腿齿条的主要参数进行修复，桩腿齿条的主要参数如下：

1)桩腿主筒体筒壁厚度50mm，材质为CCS EH36；

2)齿条板厚度为140mm，材质为ASTM A514Q，屈服强度为690MPa。

3)齿条夹板厚度为40mm，材质为CCS EQ63。

具体的修复方法为：对于磨损情况较轻、存在表面裂纹或其他明显缺陷的部分，采用打磨或加热的方式去除表面的油污、氧化皮、铁锈等杂质，并对齿顶和齿面进行打磨处理以除去表面的裂纹等缺陷；对于磨损情况较严重、严重不符合齿形要求的部分在打磨处理后采取堆焊的方式将齿形填充完整，再利用手工打磨，将齿形打磨至设计要求的标准。打磨时产生的凹坑应该打磨光滑，保证齿面平整。

具体地，当检测得齿条两侧齿面磨损总量大于或等于6mm时，或齿条表面有裂纹，打磨除去裂纹时打磨深度和原齿面磨损量之和大于或等于6mm时，应当对其进行堆焊修复并要求修复尺寸到原齿面高度。当检测得齿条齿顶磨损大于5mm时，需要对齿顶进行修复。原齿原高154mm，由于本次修复只针对齿条齿顶磨损＞5mm的齿条进行修复，即齿条齿顶磨损≤5mm的齿条无需修复，修复后的齿条齿顶与未修复的齿条齿顶不存在太大的高度差，因此在齿条齿顶中要求修复后的齿条全齿高为152±1mm，比原齿齿高低1-3mm，这样可以更好地保证升降机构平顺运行。

堆焊时焊前准备包括：

1)在本实施例的焊接修复中，焊条为采用奥林康TENACIT080CL焊条，其直径Φ＝3.2mm或Φ＝4.0mm，在局部补焊时尽量采用直径φ为3.2的焊条。焊条使用前必须在350℃-400℃温度下烘焙1小时，之后放于插电的保温桶内在100℃-150℃之间保温。注意焊条的保温时间最长为4小时，超过此时间的焊条必须再次烘干后方可使用，烘干次数最多为3次，以避免烘焙后的焊条在空气中存放时间过长而导致吸湿返潮，使焊条药皮内扩散氢含量显著增加，对焊接质量造成不良影响。

2)在焊接施工区域周围搭设相应的平台或脚手架，保证施焊的位置和空间，并在四周应安装挡风设施，避免焊接过程中风速过大导致焊接件冷却速度过快。

3)所需补焊或堆焊的齿条周围搭建加热工装，固定电加热设备，为齿条进行预热及保温做好施工准备工作。

进行堆焊修复前需要合理划定区域，齿条修复期间可采用多位置同时施工，以加快修复进程；同时每个焊接及打磨工位之间需保持一定的间距并做好防护措施，以确保焊接、打磨施工不产生相互影响。另外，进行焊接前需要确保待修复位置的齿面已打磨光滑圆顺，同时待修补位置周边至少50mm范围内的油污、铁锈等杂质已被清理，随后对待焊部位进行100％干式磁粉检测，以确保其表面裂纹和缺陷已去除干净。焊接修复前还。另外，对实施堆焊修复的单个齿距范围内进行预热，焊接时最低预热和道间温度为150℃，最高预热和道间温度为230℃，所有焊接均应在此温度区间内进行，预热、后热的加温速率和降温速率要控制在100℃/h(不小于2h)，齿面加温时确保焊缝受热均匀。请参照图28，图28为堆焊修复时焊接顺序示意图，焊接时焊道采用回火焊道技术，即最后两层焊接顺序从坡口两边向中间焊接，如图28所示，每层焊缝尽量保证平整，以方便后续打磨。

焊接完成后立即开始后热，后热温度为280℃±20℃，保温时间最少2h。整个修补焊接过程中焊缝加热及保温必须一直保持到后热结束。后热完成后，焊件冷却降温速率应≤100℃/h，并继续使用硅酸铝纤维毯双面覆盖焊缝冷却至室温。

堆焊修复后，待齿条后热冷却至室温，开始对齿面修复打磨平整。

打磨以及堆焊修复后需齿面磨损量、齿顶磨损量以及齿宽进行测量，磨损量应在设计允许的最大磨损范围内，以避免其对齿条的正常工作造成不良影响进而影响桩腿的升降功能。齿面和齿顶的磨损量测量参照原测量方法，利用齿条模板40、游标卡尺以及塞尺进行测量，检测时齿面允许公差为-1-0mm。检测时齿形模板40应在齿面多次测量，以保证同一齿面压力角相同。修复打磨后齿面和齿顶的平整度偏差应为3mm，齿面粗糙度应小于0.1mm。

打磨以及堆焊修复后还需对齿面和齿顶所有打磨处以及焊接处进行无损检测。无损检测包括外观检验和磁粉无损探伤，具体地，为分别在进行焊接的桩腿齿条热冷却完成后以及修复结束72小时后，对修复部位进行目视检测，以确保焊缝不出现有可见表面缺陷，同时对齿面或齿顶进行磁粉无损探伤，确认缺陷完成清除。

相对于现有技术，本发明所提供的自升式平台的桩腿齿条检测及修复工艺，利用了自升式平台桩腿可上升下降的功能特性，对桩腿的齿条进行了分段检测及修复，其工艺合理，操作简便，避免了使用传统方法中将桩腿齿条整体拆卸之后再进行检测及修复对成本、工艺操作以及施工产生的巨大挑战；另外，利用桩腿围井处锁紧装置的检修孔并对其进行拆除扩大以形成检测区，避免了在桩腿围井处重新开设检测区的操作，进一步简化了工序及降低了施工难度；平台进坞后利用常规尺寸的坞墩以分散承载力，避免了制作专用工装所需的高昂成本投入，大大降低了施工成本，同时检测及修复工期短，有效提高了经济效益。

以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自升式平台的桩腿齿条检测及修复工艺，所述自升式平台包括有平台结构、若干桩腿以及升降机构，平台结构设置有桩腿围井，设置有主甲板、中间甲板和顶甲板，所述桩腿围井贯穿所述主甲板、所述中间甲板和所述顶甲板；所述桩腿外表面轴向设置有齿条，所述桩腿可在升降机构的作用下在桩腿围井内进行上升下降，其特征在于，其具体操作步骤如下：

S1、平台在码头浮船系泊状态下，将桩腿上升至桩腿底部与平台船底平齐，将桩腿由下至上依次分为第一分段、第二分段及第三分段，所述第一分段位于桩腿围井内主甲板以下，所述第二分段位于桩腿围井内主甲板以上，所述第三分段位于桩腿围井外；对位于桩腿围井外的桩腿第三分段上的齿条进行检测及修复；

S2、在桩腿围井对应所述第二分段底部位置处开设检测区，将桩腿分次下降并对桩腿第二分段的齿条进行分次检测及修复；

S3、平台进坞，在坞底设置坞墩，待平台进坞坐墩后，将桩腿下降至所述第一分段位于平台船底以下，进行桩腿第一分段上齿条的检测及修复。

2.根据权利要求1所述的桩腿齿条检测及修复工艺，其特征在于：步骤S2中桩腿第二分段分次下降时每次的下降高度不大于所述检测区的高度。

3.根据权利要求1所述的桩腿齿条检测及修复工艺，其特征在于：所述桩腿围井内设置有锁紧装置，桩腿围井上对应锁紧装置的位置处设有检修孔；步骤S2中在对桩腿第二分段进行检测及修复前还包括使用升降机构支撑及固定整条桩腿，并对桩腿围井上锁紧装置的检修孔进行切割扩大，对妨碍检测及修复作业的物件进行拆除，得到检测区。

4.根据权利要求1所述的桩腿齿条检测及修复工艺，其特征在于：所述桩腿包括圆柱形筒体以及筒体外表面沿轴向延伸设置的齿条；所述筒体底端内部设置有桩腿底板，桩腿底板下方的筒体内外侧均设置有加强结构；步骤S3中平台进坞坐墩后先进行桩腿底板的检测，再将桩腿下降至第一分段位于平台船底以下并对其齿条以及加强结构进行检测及修复。

5.根据权利要求1所述的桩腿齿条检测及修复工艺，其特征在于：步骤S2中桩腿分次下降前包括对码头平台系泊及抛锚区域的水深以及水底的地质情况进行勘察。

6.根据权利要求5所述的桩腿齿条检测及修复工艺，其特征在于：当桩腿下降高度大于或等于水深时，对平台进行抛锚，抛锚后再继续下降桩腿并进行检测及修复。

7.根据权利要求1所述的桩腿齿条检测及修复工艺，其特征在于：对桩腿齿条的检测包括齿条齿形检测和内部缺陷的检测；所述齿条齿形检测为对齿条的齿面磨损量、齿顶磨损量以及齿宽进行测量；所述内部缺陷的检测为利用无损结构探伤对齿条内部裂纹、夹杂进行检测。

8.根据权利要求7所述的桩腿齿条检测及修复工艺，其特征在于：所述齿条齿形检测方法为使用齿形模板和塞尺进行齿顶磨损量以及齿面磨损量测量，使用游标卡尺对桩腿齿条的齿宽进行检测；所述齿形模板包括位于一侧的具有与桩腿齿条齿形形状相匹配的检测面，检测时将检测面紧贴桩腿齿条，利用塞尺分别检测桩腿齿条齿顶、齿面到所述齿形模板的距离，即为齿顶磨损量以及齿面磨损量。

9.根据权利要求1所述的桩腿齿条检测及修复工艺，其特征在于：所述桩腿齿条的修复方法为对齿条进行打磨或堆焊后再进行打磨。

10.根据权利要求1所述的桩腿齿条检测及修复工艺，其特征在于：步骤S1-S3中桩腿齿条修复完成后还包括对齿条进行再次检测。

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