研究海洋钢结构施工设计新工艺

袁 磊，张 雨，秦明君（海洋石油工程（青岛）有限公司，山东 青岛 266520）



研究海洋钢结构施工设计新工艺

袁 磊，张 雨，秦明君
（海洋石油工程（青岛）有限公司，山东 青岛 266520）

摘 要：海洋钢结构是海上油气开采的重要装置。随着世界对石油的开采逐步从陆地延伸至海洋，海洋钢结构的所处海洋环境越来越恶劣，其施工设计的工艺也越来越重要。本文主要从对海洋钢结构施工设计工艺进行讨论，尤其是对新工艺的讨论。

关键词：海洋钢结构；施工设计；新工艺

0　引言

因为海洋钢结构所使用的环境是海洋，较陆地环境更为恶劣与控制，因为其施工设计的要求也要高于普通的陆地钢结构。目前我国较为常用的海洋钢结构主要是桩基导管架型平台，其结构设计是在陆地钢建筑的基础上进行调试、改进的。海洋钢结构的是海洋油气开采的重要基础，其施工设计质量自然是重中之重。为了保证海洋钢结构质量的同时，其施工效率也开始成为企业重视的要点，新技术的使用也开始被逐步使用。

1　钢结构施工设计的现状与内容

目前海洋钢结构的施工设计主要以绘制施工所需要的现场施工设计图纸、施工工艺方案、所需要材料及相关的文件［1］。现场施工设计图纸是在按照规范的设计技术规格书所绘制的钢结构施工设计图，并根据施工现场环境对其进行修改，使之能够完全用于现场施工的设计图纸。其内容主要为底钢结构的细化与杆件编号的，帮助施工人员更好的施工的钢结构。

组块建筑程序是钢结构的施工设计中的重要一环。它阐明了组块结构从材料、焊接、涂装及检验的各个环节的施工，并给整个钢结构的施工工艺提供了重要的参考文件。该文件类似与施工工艺的考察文件，证明了其施工工艺的可操作性。该程序不对施工工艺产生直接影响，而是作为证明材料存在。

总体建造方案是对组块建造过程的完整规划，其内容包括总体建造方案的规范书、施工技术要求及流程、现场环境、整个建造的流程与施工环节以、各结构的布置图及相关的材料或文件清单。总体建造方案类似于海洋钢结构的完整企划书，其中详细阐述了施工中的任何一个环节与要素。

从上文可以看出，现有的施工设计主要将重点放在具体的设计图纸、方案与规划程序方面，重视各类的文件与相关规范制度。结构设计工作的重复性大，使得整体设计工作的效率无法得到有效提升。随着人们对海洋资源开采的逐步深入，对钢结构的施工设计效率也有了很大的需求。如何简化不必要、重复的工作程序，最大限度的发挥设计图纸与规划方案的效用，以有效提升其整体的施工效率，是新工艺需要解决的重点问题。

2　钢结构施工设计的新工艺

钢结构设计图纸可变为对具体的零件或构件设计图，直接发到相应的施工单位，让施工人员将其作为参考资料进行施工。这是将整体化为部分的过程。通过对零件、配件机构件的详细设计，以此来保证钢结构的整体设计，并减少了不必要设计方案，如水平预制方案。

将钢结构施工设计所需要的、关于施工技术及施工工艺的方案全部规划编制成统一的建造技术规范方案，参考相关的行业标准、规范制度及其发展，整齐规范的列入到同一本方案中，使之成为整个施工工程的重要的标准。这是一个化繁为简的过程。通过整齐划一的制定规范，以减少多余的设计方案，如划线方案或卷管程序等。

将整个钢结构的施工设计制定成一个完整的方案书，其中详细制定了整体钢结构的施工技术要求与规范，并将其相关结构施工的要求与规范编入中，对整个设计工程起到总体概括与指明方向的作用。

3　新工艺在钢结构施工设计中的应用

3.1总装配图

总装配图主要是对工程整体施工规范与要求进行阐述，让施工人员对钢结构的整体施工过程及设计方案有一个整体概念，以有效保证对零部件设计规范。随后再在总装配图后面增加各装配图、构建图、零件图与单件图，以控制整个施工设计的过程与节奏。

3.2装配图

装配图是对结构中的构建与零件组装的参照方案。配件图需要详细的阐述各个零部件的组织过程与程序，并且其中的杆件号必须与其他零部件图纸中的相同。装配图中主要是对甲板整体、吊机立柱平台、防火墙及挡风墙等结构进行详细的阐述。

3.3零件图

零件图顾名思义就是对结构中每个零件的结构、形式、规格等进行具体的阐述。通过对结构中需要使用到的零件进行统一的规范与描述，是整个施工设计质量的基础保证。文中所谓的零件图主要针对加强筋板、盲板等钢管中的零部件。所有的图纸都必须按照原始比例绘制，并在旁边详细的注明杆件号、材质、数量、规格等信息，并与其他图纸中的信息相同，不能有相互矛盾的地方。在图纸的最后要附上完整的零件清单，以车间工人能够之间进行制作加工，而不需要先制作样品进行比较讨论。详细具体的零件图能有效提升车间工人的工作效率，规范了零部件的使用标准。

3.4构件图

构件图可以看作是对零件图的补充。构件图将单个部件组合过程具体展现的图纸。在构件图中，需要表明杆件号、使用材料、构件规格与所需要的数量，杆件号必须与其他图纸中的相同。图中主要阐述主要结构预制与相关节点及附属结构与相关节点的详细信息。主要结构主要包括水平片、甲板片；附属结构主要有吊机支架、火炬臂、楼梯、栏杆等。

3.5单件图

单件图可以认为是构架的补充与延伸，主要可分为钢管单件图与组合梁单件图。组合梁单件图详细表现了各钢板之间拼接的工艺、形式及钢板的具体规格、形状和数量。单件图是施工设计、施工检验的重要工具，对保证整个施工方案的质量有着举足轻重的意义。

4　结论

海洋钢结构的施工中，不仅要重视其质量，也要重视效率、新工艺主要是针对传统工艺中设计重复、程序繁琐等问题，通过制定总装配图，与详细的零件图、配件图、构建图与单件图，逐步建立施工细节及程序的标准与规范，让施工工人能够直接施工，而不必浪费过多的时间在图纸设计、参照行业惯例及研究样品讨论具体施工程序上。

参考文献：

［1］李长龙，沈菲.海洋石油钢结构膨胀型防火涂料施工工艺标准化［J］.涂料技术与文摘，2014（03）：29-33.

［2］2013年度中国钢结构协会科学技术奖系列报道项目篇之四：海洋钢结构、容器及新材料研究［J］.钢结构，2014（09）：88-90.

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