船舶大型舾装件建造技术分析

(上海外高桥造船有限公司，上海 200137)

随着货船体型越来越庞大[1-2]，大型舾装件外形尺寸变大，精度要求提高，相应的建造、设计方法和工艺方面需要有更高的要求[3-4]。本文主要根据绑扎桥、舱口盖、导轨架和立柱等大型舾装件的建造经验来总结大型舾装件的建造技术。

1 消化设备资料及技术要求

建造的准备阶段，首先要做的是对大型舾装件的设备资料进行消化，主要关注以下几点：设备资料本身问题点检查及纠错；大型舾装件中是否存在机加工零件；设备资料是否已经取得船东或是船检认；震动或是强度试验或是报告是否完成；常规工艺上难以制作的部件需提前考虑；是否存在难以采购的部件或材料(需要采购部门确认)；从建造方面是否还可以对设备资料优化。

2 确定设计及建造方式

2.1 设计方式

根据大型舾装件的类型和特点选择大型舾装件的设计方式。

对于结构类型简单、零部件形式较统一的大型舾装件，例如集装箱船的导轨和甲板立柱等[5]，通常采用“非建模出图模式”，主要是通过消化CAD图，转换DXF图，采用节点统计，节点零件，结合EXCEL的矩阵计算模式，即可统计出零件数量，再通过对板材零件坡口形式备注，进行板材套料。

对于结构复杂，外形尺寸较大的舾装件，例如舱口盖、舵叶和绑扎桥等，通常需要采用精细化建模的设计模式，例如对绑扎桥的设计[6]中需要由结构、铁舾、电舾、管系、工法、涂装等分专业进行细化模型。主体结构部分需要对板架增加坡口信息，标注焊接收缩量，设置余量信息；各舾装专业提供舾装建模部件制作图和安装图。

从设计效率上看，“非建模的出图模式”出图效率比较高，所以对于形式简单的大型舾装件尽量采用此类设计方式；“精细建模出图模式”的优点在于可以细化图纸信息，虽然设计过程繁琐，能够保证图纸质量，使得现场建造获取信息充足，不易出错，一般用于较复杂的大型舾装件。

2.2 建造方式

在建造方式方面，对于整片难以吊装和运输的大型舾装件，通常采用“多段式的设计和建造方式”，并对分段间对接处注意保留余量信息。这方面主要考虑建造场地尺寸、运输能力、起吊能力和涂装厂房尺寸等因素。例如，对20 000 TEU超大型集装箱船的绑扎桥[3]建造准备时对建造环境总结见表1。

表1 20 000 TEU超大型集装箱船绑扎桥建造环境

单片绑扎桥的质量约98 t，所以采用分两榀组装运输的方式，并在左舷侧分段增加对接缝处调整余量30 mm。

3 精度及工艺分解要点

1)务必考虑钢板收缩量和末端余量，以保证成型尺寸。

2)需要和现场确定尺寸定位基准。从现场精度方面的要求确定精度的基准线，尺寸标注上也优先考虑从基准线上标注尺寸，以减少累计误差并且方便现场控制精度和检验。

例如绑扎桥通常以导向方钢管侧壁为基准线，舱口盖以中心线为基准，等。

3)考虑大型舾装件成品在进行搭载安装时的余量设置。

工艺方面，根据大型舾装件的型式确定合适的胎架或搁墩，注意：方便生产且安全，防止变形，便于检测，便于对大型舾装件的运输。

4 材料统计及订货

对于原材料统计这个环节，最佳的状态是对需建造的大型舾装件进行完整的板材零件进行套料，通过对模型抽取信息得到准确的材料清单，然后订货。但有时候计划需要在生产设计全面开展以前提前对原材料的采购下发订单，这就要对大型舾装件的原材料进行预估，后面生产设计套料结束后再及时修正。对于定长的型材订货，需要考虑技术要求余量及需要对齐等制作工艺上的余量需求并根据技术要求提供材料的相应船级社证书。

例如20 000箱绑扎桥的搭载要求与主甲板接触端留有20 mm修割余量，与舱口围接触和甲板立柱接触端留有10 mm的修割余量，加上方钢管需要有约20 mm的工艺余量，所以订货上每根方钢管需要留50 mm余量。

5 装配设计流程及确认

首先确定大型舾装件的建造基面，然后确定装配顺序，增加板材零件的坡口信息，并实现零件分道组装，提高现场装配效率。例如,21 000 TEU绑扎桥是以剪力墙面作为基面建造，先采用小组立，再利用小组立片体进而拼装绑扎桥分段，其小片体及装配示意图见图1。

图1 绑扎桥小片体及装配示意

又如,180KBC的舱口盖是面板作为基面建造，先采用小组立，再利用小组立片体进而拼装舱口盖，见图2。

6 吊装运输及变形控制的工装设计

大型舾装件建造完成后需要在胎架上进行精度、尺寸等检查验收，但是胎位上的验收并非就代表大型舾装件建造结束，还有一项不能忽略的而且非常重要的一个环节就是对大型舾装件的吊装运输及变形的控制——工装设计。

对于超大型舾装件的吊装和运输的工装设计，不只是对吊装强度进行计算，还需根据舾装件的形式考虑防止吊装和运输过程中引起的塑形变形。

对于细长型大型舾装件的运输，如超出平板车总长，需要设计专用搁架，如导轨。

对于水平搁置扁平型大型舾装件，如需要叠放，需要考虑计算叠放运输，需要考虑叠放的大型舾装件上层对下层的压力点需在结构强力点，并在两层中间增加垫木或其他支撑条，避免局部受力够大导致变形，此类大型舾装件如散货船和集装箱船的舱口盖运输。

对于立式搁置扁平型大型舾装件的运输，吊装和运输时需要考虑长度方向对其进行连贯加强且充分加强，布置足够多的吊眼，使用吊架进行吊装，避免吊装引起的塑形变形，如绑扎桥。

7 生产设计建模出图及交底

大型舾装件的生产设计需涵盖前述步骤中所有的技术要点，并且要与生产部门充分沟通，多次交底。首先大型舾装件的典型分段首次生产设计完成后，要先与生产部门进行交底及讨论，设计不能闭门造车，要确保设计下发到现场的图纸与现场施工习惯保持一致，对后期需要调整的部件，需要做贴附件提醒,所以图中需注意备注点焊件和余量信息。其次在正式图纸下发前，再对生产部门进行正式交底，保证现场对关键注意点做好提前预警和准备。

图2 舱口盖的装配示意

设计专用工装件。对频繁定位的部件可以设计一些专用定位工装，便于现场施工。例如绑扎眼板的安装有角度要求，这对现场的安装精度要求较高，可以设计一些专用夹具工作件来用于此类眼板的重复性的安装定位工作，以实现生产部门的快速安装。

对于部分大型舾装件本体上需要安装的一些通道舾装件或少量电舾装件[6]，设计布置此类舾装附件时候需要注意：

1)与主甲板舾装件布置接口匹配。

2)根据大型舾装件本体板架拼装顺序安排通道附件或电舾装件的安装阶段。

3)不锈钢件的附件前期需打包供货，减少零件现场遗失率。

8 结论

多种大型舾装件的建造实践证明，将每一步的细节及要求最终落实到图纸和工艺，可保证图纸信息的全面性、完整性和准确性；由生产部门落实到建造生产，可降低因为考虑不周全导致的返工率，保证建造高效、顺利。