樁腿質(zhì)量控制

1、自升式平臺(tái)圓柱樁腿質(zhì)量控制與檢驗(yàn) 1、簡(jiǎn)介 自升式平臺(tái)主要由平臺(tái)主體、生活區(qū)、設(shè)備區(qū)、作業(yè)區(qū)組成，鋼質(zhì)非自航，主體為箱型結(jié)構(gòu)，樁腿采用圓柱形結(jié)構(gòu)，每個(gè)樁腿設(shè)有一套齒輪齒條升降系統(tǒng)，樁腿通過(guò)升降系統(tǒng)與船體連接和固定，對(duì)船體進(jìn)行升降和支撐在一定高度。樁腿由筒體、內(nèi)部構(gòu)件、齒條組成. 筒體由多個(gè)單節(jié)圓筒組對(duì)焊接而成，內(nèi)部安裝構(gòu)件，外部?jī)蓚?cè)對(duì)稱安裝齒條；內(nèi)部構(gòu)件由型梁、箱型梁組成，起加強(qiáng)支撐作用；外部齒條由齒條和座板組成，起嚙合傳動(dòng)作用。樁腿與圍阱區(qū)、齒輪箱配合進(jìn)行升降，配合間隙要求較高，因此對(duì)樁腿的尺寸精度和焊接強(qiáng)度要求高。樁腿尺寸大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，必須根據(jù)樁腿制作要求并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工條件，制定合理的施工

2、和焊接工藝，確保樁腿制作精度和強(qiáng)度滿足平臺(tái)設(shè)計(jì)和使用要求。 2、主要檢驗(yàn)工序 樁腿（齒條）的制作過(guò)程主要有以下工序：筒體及內(nèi)部構(gòu)件預(yù)制、齒條與座板組裝、內(nèi)部構(gòu)件與筒體組裝、齒條與筒體組裝、樁腿吊裝對(duì)接。各道工序又進(jìn)一步進(jìn)行細(xì)化。具體施工步驟見圖。檢驗(yàn)檢驗(yàn)鋼板放樣下料筒體卷制內(nèi)部構(gòu)件預(yù)制筒體組對(duì)焊接構(gòu)件與筒體組裝檢驗(yàn)檢驗(yàn)筒體與齒條組裝樁腿吊裝對(duì)接檢驗(yàn)檢驗(yàn)齒條與座板組裝齒條對(duì)接 根據(jù)平臺(tái)樁腿特點(diǎn)以及考慮現(xiàn)場(chǎng)施工條件，對(duì)樁腿分段進(jìn)行預(yù)制，每段筒體由若干單節(jié)組成，組對(duì)完成后先后與內(nèi)部構(gòu)件和外部齒條進(jìn)行組裝，最后吊裝對(duì)接成一整根樁腿。 3、樁腿（齒條）質(zhì)量控制工藝和檢驗(yàn) 3.1 筒體和內(nèi)部構(gòu)件預(yù)制工藝

3、3.1.1 鋼板放樣下料 下料尺寸嚴(yán)格按排版圖執(zhí)行，同時(shí)應(yīng)考慮到如下幾個(gè)方面：公差值的選定、焊縫收縮量、卷制的延展量等。 1、筒體全部采用數(shù)控切割機(jī)下料，下料完成后需要逐張校核尺寸，并填寫記錄。 2、筒體下料的尺寸要求：直線度1mm，長(zhǎng)度偏差2mm，寬度偏差02mm（考慮焊縫收縮量），對(duì)角線偏差2mm，坡口角度偏差按照焊接規(guī)范，鈍邊中心位置偏差2mm，其中需將長(zhǎng)度偏差值在兩端做明顯標(biāo)識(shí)。 3、下料完成后卷筒之前需在縱縫外表面兩側(cè)分別劃一條檢驗(yàn)線，離鋼板邊沿100mm，要求尺寸精確、線條清晰。 4、下料完成后卷筒之前在鋼板兩面都劃出4條中心線（0、90、180、270），并有明顯樣沖眼。 3.1

4、.2 單節(jié)筒體卷制及檢驗(yàn) 1、單節(jié)筒體卷制、焊接 對(duì)下料后的鋼板在卷板機(jī)上進(jìn)卷制滾圓，并用H10Mn2 / SJ101材料進(jìn)行埋弧自動(dòng)焊進(jìn)行焊接，坡口及焊接形式。460 130/40123456730/4015/206 0 5 6 0 5 2、焊接要求 組對(duì)時(shí)點(diǎn)焊在外側(cè)；先焊接內(nèi)側(cè)焊縫；外側(cè)清根時(shí)要將由缺陷的點(diǎn)焊清理干凈；焊縫略低于母材時(shí)要進(jìn)行橢圓度校核；焊縫外側(cè)余高不得大于1mm，內(nèi)側(cè)余高13mm對(duì)焊縫進(jìn)行探傷。3、 單節(jié)筒體檢驗(yàn) 單節(jié)筒體精度要求有：橢圓度：5mm；周長(zhǎng)偏差：3mm；橢圓度測(cè)量：采用激光測(cè)距儀在筒體內(nèi)部測(cè)量?jī)?nèi)徑，至少測(cè)量4點(diǎn)，且均勻分布，最大與最小內(nèi)徑差為橢圓度。如果橢圓度

5、超標(biāo)則重新上滾板機(jī)滾圓直至符合要求。周長(zhǎng)測(cè)量：在筒體上的上、中、下三處用卷尺圍繞筒體進(jìn)行測(cè)量。3.1.3 筒體對(duì)接及檢驗(yàn)筒體對(duì)接及檢驗(yàn)1、在轉(zhuǎn)胎上用對(duì)筒體環(huán)縫進(jìn)行組對(duì)，組對(duì)時(shí)控制錯(cuò)邊：、在轉(zhuǎn)胎上用對(duì)筒體環(huán)縫進(jìn)行組對(duì)，組對(duì)時(shí)控制錯(cuò)邊：2mm（應(yīng)均勻分布），組對(duì)間隙：（應(yīng)均勻分布），組對(duì)間隙：68mm。 2、 檢驗(yàn)分段筒體環(huán)縫組對(duì)完成后，需在筒體中間和兩端都設(shè)檢驗(yàn)分段筒體環(huán)縫組對(duì)完成后，需在筒體中間和兩端都設(shè)置米字撐，米字撐與筒體點(diǎn)焊牢固，并使得橢圓度置米字撐，米字撐與筒體點(diǎn)焊牢固，并使得橢圓度5mm。 3、 分段筒體環(huán)縫組對(duì)完成后，要在筒體內(nèi)外兩側(cè)劃出分段筒體環(huán)縫組對(duì)完成后，要在筒體內(nèi)外兩側(cè)劃出

6、4條中條中心線，分別為心線，分別為0、90、180、270，且標(biāo)有明顯樣沖，且標(biāo)有明顯樣沖眼，任意部位中心線之間的弧長(zhǎng)偏差：眼，任意部位中心線之間的弧長(zhǎng)偏差：5mm。 4、分段環(huán)縫組對(duì)后，主要控制精度有：橢圓度：、分段環(huán)縫組對(duì)后，主要控制精度有：橢圓度：5mm，直，直線度：線度：3mm/任意任意8m，整段直線度：，整段直線度：6mm，錯(cuò)邊，錯(cuò)邊2mm。 5、橢圓度測(cè)量方法同上；直線度測(cè)量采用在筒體外部拉鋼絲，、橢圓度測(cè)量方法同上；直線度測(cè)量采用在筒體外部拉鋼絲，測(cè)量筒體距鋼絲的距離，測(cè)量數(shù)據(jù)的極值之差即是直線度，測(cè)量筒體距鋼絲的距離，測(cè)量數(shù)據(jù)的極值之差即是直線度，至少測(cè)量至少測(cè)量4條直線度（見

7、圖條直線度（見圖5）；錯(cuò)邊測(cè)量采用焊角尺。）；錯(cuò)邊測(cè)量采用焊角尺。固定點(diǎn)鋼絲尺子6、筒體焊接材料為H10Mn2/ SJ101的埋弧自動(dòng)焊，坡口及焊接形式： 7、焊接要求：組對(duì)時(shí)點(diǎn)焊在外側(cè)，由雙數(shù)焊工按對(duì)稱于樁腿軸線的順序施焊；筒體組對(duì)后焊接之前要測(cè)量直線度；先焊接內(nèi)側(cè)焊縫；外側(cè)清根時(shí)要將有缺陷的點(diǎn)焊清理干凈；焊縫外側(cè)余高不得大于2mm，內(nèi)側(cè)余高13mm；環(huán)縫焊接完成后要進(jìn)行校核橢圓度和直線度對(duì)焊縫進(jìn)行探傷。6 0 5 6 0 5 460 130/40123456730/4010/13筒 體 內(nèi)筒 體 外3.1.4 內(nèi)部構(gòu)件預(yù)制1、下料 樁腿內(nèi)部構(gòu)件采用數(shù)控下料，尺寸根據(jù)樁腿排版圖和圖紙尺 寸進(jìn)

8、行，同時(shí)考慮焊接收縮和避開樁腿焊道。2、箱型梁的預(yù)制 焊接方法：CO2氣體保護(hù)焊，焊接材料：E71T-1，坡口及焊接形式:14228143532020345500-214208.56兩 端300m m范 圍 內(nèi)413兩 端300m m范 圍 內(nèi)3、焊接要求組對(duì)時(shí)點(diǎn)焊長(zhǎng)度約75mm，焊縫厚度約6mm，間隔約300mm，坡口朝上，從中間往兩端施焊，先統(tǒng)一打底，然后再填充蓋面，箱型梁內(nèi)部?jī)啥?00mm范圍內(nèi)要進(jìn)行填角焊，焊角高度為6mm。4、型梁的預(yù)制焊接方法：CO2氣體保護(hù)焊，焊接材料：E71T-1，坡口及焊接形式 :31020140202054 5 5 0 0-22020104136881414

9、5、焊接要求 組對(duì)時(shí)點(diǎn)焊長(zhǎng)度約75mm，焊角約6mm，間隔300mm，施焊前應(yīng)固定在水平胎架上，坡口朝上，四名焊工從中間往兩端同步跳焊，施焊長(zhǎng)度和間隔距離均為300mm。3.2 齒條與座板組裝3.2.1 齒條排版與劃線 根據(jù)齒條尺寸與樁腿尺寸，從整體上對(duì)齒條進(jìn)行排版（見圖），保證齒條預(yù)制和安裝精度。對(duì)齒條單齒中心進(jìn)行劃線，以便下步組裝、測(cè)量。9 0 9 79 4 4 72 8 5 5 . 79 4 4 69 4 4 69 4 4 59 4 4 54 4 1 2 . 43.2.2 齒條、座板切割下料 根據(jù)齒條排版圖，盡可能采用齒條自帶坡口，齒條切割、開坡口采用半自動(dòng)火焰切割，切割前預(yù)熱到1001

10、50，切割完畢后立即采用硅酸鋁巖棉包裹保溫。齒條切割后用鋼印將安裝編號(hào)做永久標(biāo)識(shí)。3.2.3 齒條與座板組對(duì) 1、齒條與座板組對(duì)前須制作專用胎架，以便齒條與座板安裝和測(cè)量。 2、齒條與座板最對(duì)時(shí)應(yīng)緊密貼合，間隙0.5mm；齒頂直線度：3mm/32齒；齒側(cè)直線度4mm/32齒。直線度的測(cè)量采用上面介紹的拉鋼絲法。3.2.4 齒條與座板焊接1、焊接要求 齒條焊接前做焊接評(píng)定，且經(jīng)過(guò)CCS審核；所有焊接人員持有相應(yīng)焊工證；焊前清除焊道兩側(cè)25mm范圍內(nèi)氧化物、油、水等影響焊接的雜質(zhì)；焊接采用窄焊道多層排焊，每一道都要進(jìn)行焊后清理；所有焊道的起弧點(diǎn)、熄弧點(diǎn)不能集中，要延緩錯(cuò)開；焊接應(yīng)連續(xù)進(jìn)行不得中斷，

11、直至焊接完畢；焊后焊道成型美觀，無(wú)咬邊、裂紋等缺陷，并進(jìn)行探傷。 2、焊材選用 3、焊接溫度控制 焊接前采用陶瓷電加熱片預(yù)熱150200，焊接中層間溫度控制在150230之間；焊后立即將焊道及附件區(qū)域加熱至200250，保溫2小時(shí)，然后用硅酸鋁巖棉保溫緩冷且降溫速度不超過(guò)50/小時(shí)。序號(hào)焊縫名稱手工電弧焊焊材1齒條對(duì)接縫CO2氣體保護(hù)焊Conarc802座板對(duì)接縫CO2氣體保護(hù)焊CHT7113座板與齒條的角焊縫CO2氣體保護(hù)焊TWE-81K24、組裝焊接形式（見圖）5、焊接順序 由4名焊工采用分段退焊法，從齒條中心向兩端對(duì)稱同步退焊。6、焊接完成后復(fù)測(cè)焊后數(shù)據(jù) 齒頂直線度6mm/32齒；齒側(cè)直

12、線度6mm/32齒；齒間距偏差：2mm。齒間距的測(cè)量即測(cè)量單齒中心線。480230152.4242.4370303030焊縫2焊縫1齒條座板3.3 內(nèi)部構(gòu)件與筒體組裝3.3.1 內(nèi)部構(gòu)件的劃線 在安裝內(nèi)部構(gòu)件之前，根據(jù)3.13劃線確定的四根中心線，分別在90o和270o中心線兩側(cè)劃出型梁的安裝線和檢驗(yàn)線。33.2 內(nèi)部構(gòu)件安裝 為方便安裝，首先安裝型梁，根據(jù)檢驗(yàn)線檢驗(yàn)型梁偏差；然后安裝箱型梁及其肘板，確保箱型梁安裝間距偏差3mm。3.3.3 內(nèi)部構(gòu)件焊接與檢驗(yàn) 內(nèi)部構(gòu)件焊接時(shí)要考慮90o和270o方向上的徑向焊接收縮，確保樁腿橢圓度，焊接完畢后需對(duì)樁腿數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)檢。3.4 齒條與筒體組裝 圓柱

13、形樁腿齒條對(duì)稱分布在樁腿兩側(cè)，由于齒條在升降過(guò)程中與齒輪箱和導(dǎo)向槽配合，所以兩側(cè)齒條間距（即齒頂間距）精度要求較高，所以在齒條與筒體組對(duì)的過(guò)程中控制齒頂間距精度是重點(diǎn)。3.4.1 齒條劃線安裝 在安裝齒條之前，在筒體上劃安裝線。由于筒體外部齒條座板與內(nèi)部型梁是完全對(duì)應(yīng)的，所以將型梁安裝線反饋到筒體外部即是齒條的安裝線，將齒條按照安裝線進(jìn)行安裝，并留有徑向焊接收縮量。3.42齒條測(cè)量檢驗(yàn) 在齒條安裝過(guò)程中，只有對(duì)齒條精確的測(cè)量才能保證齒條安裝精度。齒條安裝精度要求主要有：齒頂直線度3mm/32齒、齒側(cè)直線度3mm/32齒、齒頂間距偏差1.5mm。1、齒頂直線度、齒側(cè)直線度測(cè)量 齒頂直線度和齒側(cè)直

14、線度的測(cè)量采取拉鋼絲法，且保證鋼絲和被測(cè)點(diǎn)在同一水平線上，以消除鋼絲重力影響，做好記錄。2、齒頂間距測(cè)量 由于齒頂間距尺寸較大，無(wú)法采用游標(biāo)卡尺進(jìn)行直接測(cè)量；如果采用經(jīng)緯儀、全站儀測(cè)量累計(jì)誤差大。所以尋找一種簡(jiǎn)便而精確的測(cè)量方法是很有必要的，下面介紹一種現(xiàn)場(chǎng)實(shí)用而精度滿足要求的測(cè)量方法。 原理如圖11所示，在樁腿兩側(cè)齒頂拉2條平行的鋼絲,測(cè)量其間距L1=L2;測(cè)量齒頂?shù)戒摻z的距離，如a1、a2，b,1、b2，可以算出兩端齒頂間距為：S1= L2-a1-a2,S2=L1-b1-b2；，其它齒頂間距測(cè)量重復(fù)第二步即可測(cè)量全部齒頂間距。3、齒條與筒體焊接 齒條與筒體焊接工藝要求參考齒條焊接，并考慮徑

15、向焊接和注重焊接質(zhì)量，確保齒條與樁腿焊接強(qiáng)度和焊后精度。35 樁腿的吊裝對(duì)接 樁腿第一段與樁靴焊接為一體，始終處于垂直狀態(tài)，樁腿剩余分段預(yù)制完畢后，要逐段進(jìn)行吊裝對(duì)接，在對(duì)接的過(guò)程中，不僅要考慮樁腿、齒條對(duì)接時(shí)的直線度、錯(cuò)邊，同時(shí)要嚴(yán)格控制齒條對(duì)接時(shí)的齒間距。3.51 樁腿吊裝 在樁腿吊裝前，要制定詳細(xì)的吊裝方案和安全措施，并在樁腿上焊接合理的吊耳，以便吊裝和后期切割，吊裝過(guò)程中避免樁腿之間碰撞。3.5.2 樁腿對(duì)接測(cè)量1、樁腿筒體直線度測(cè)量 在樁腿對(duì)接中，在包含對(duì)接縫前提下，采用拉鋼絲的方法在任意8m的范圍內(nèi)測(cè)量多組筒體直線度，偏差3mm即可滿足要求。2、齒頂、齒側(cè)直線度測(cè)量 在包含對(duì)接縫前提下，齒頂、齒側(cè)直線度可以采用拉鋼絲或經(jīng)緯儀進(jìn)行多組測(cè)量，偏差3mm/32齒即可滿足要求。3、齒間距測(cè)量 齒間距測(cè)量可以測(cè)