C/D型总段船坞无余量搭载反变形加放

张杨飞，刘盈汉，里博群

(上海外高桥造船有限公司，上海 200137)

面对母公司“邮轮引领，一体两翼”的产业布局，总组场地日趋紧张，无法满足现场生产，作为子公司将承担总段的建造，以此满足公司年度既定生产任务，但异地总组的C/D型总段在移交到后道船坞搭载阶段常出现中间下沉，两头上翘的现象，俗称“包饺子”。船坞搭载产生大量外板错位和甲板抛势高低不良[2]，严重影响了搭载进度，同时造成了大量人工工时、能源等成本的增加和消耗。

1 问题分析

针对此现象，在C/D型总段驳运至公司前进行三维数据测量，海运至母公司放置门架隔墩再次进行三维数据测量。经多组数据(见表1、表2)比对发现：C/D型总段驳运至公司均出现同样的“包饺子”现象。

表1 C型总段吊装海运前后部分数据 mm

跟踪C/D型总段吊装驳运过程发现：从子公司到母公司本部进行船坞搭载过程中，一共较母公司本部多了3次吊装、1次平板车转运和1次海运。由于受多次吊装、驳运和海运，使分段产生不可回弹的塑性变形，从而导致C/D型总段“包饺子”问题频繁产生。

表2 D型总段吊装海运前后部分数据 mm

2 改善方案

2.1 方案建议

针对C/D型总段外部流转后出现“包饺子”现象，提出2个解决方案。

2.1.1 方案1

由于C/D型总段从子公司流转至母公司呈规律的出现“包饺子”现象，并且C型总段变形范围介于10～15 mm，D型总段介于5～10 mm。为减小和规避这种吊装导致的不良变形，欲尝试使用斜撑对C/D型开口肋位受力点进行刚性固定。以C型为例，见图1。

图1 开口处斜撑加强示意

方法：①使用足够长的整根槽钢以双抱形式或大口径圆钢对C/D型总段进行刚性支撑，槽钢或圆钢电焊约束在同侧吊攀分中肋位强档；②使用足够长的整根槽钢以双抱形式或大口径圆钢对C/D型总段进行刚性支撑，槽钢或圆钢约束在艏艉吊攀所在肋位各1根。

2.1.2 方案2

就多次吊装海运流转引起C/D型总段产生不良塑性变形，除采取斜撑刚性固定的方式规避和减小外，还欲尝试以分段制作和总组时以加放反变形的方式进行改善。C型为例，见图2。

图2 分段总组反变形加放示意

方法：在上下边舱总组时，采取将总组平台坞墩楞木水平调整为“中间中拱，两头下沉”的形式，从而将C/D型总段总组成“两头低，中间拱”的状态达到开口变大抵消由于多次吊装和海运流转引起的不良变形的目的。

2.2 方案可行性分析

2.2.1 方案1

①人员。需增加槽钢或圆钢安装拆卸人员共2组(临港厂区和本部各1组)。

②需要叉车、吊车流转槽钢或圆钢斜撑。

③合拢搭载时需要用船坞塔吊配合拆卸。

④增加电焊、打磨人工成本和能源消耗。

⑤从设计工法角度来讲属于一种工艺上的倒退(斜撑安装拆卸影响合拢搭载节点)。

⑥从安全角度来讲，斜撑安装拆卸存在一定安全隐患。

⑦斜撑安装和拆卸过程中对涂装油漆涂层造成破坏。

综上，方案1从经济角度上分析，增加了人工成本和能源消耗、材料浪费；从工艺角度上分析，工艺的倒退；从安全角度上分析，存在高空作业、拆卸过程中的安全隐患；再加上槽钢或圆钢在2个厂区流转既不经济又不方便，故方案1可行性价值不大。

2.2.2 方案2

①无需额外人工、材料和动能源投入。

②工艺上反变形可以通过分段总组时调整坞墩水平实现。

③没有额外安全隐患的产生。

④对分段涂装油漆不产生破坏。

⑤不足之处：通过对上下边舱两端加放反变形[3]，将会造成中间合拢口上翘对接T排出现“剪刀口”问题。见图3。

图3 总段T排对接处“剪刀口”示意

综上,方案2在经济、工法、安全角度均有较高的可行性，不足之处是会产生合拢口T排对接的“剪刀口”错位问题。但完全可以通过分段制作时加放反变形的方式解决，较方案1有可行性。

就方案2上下边舱对接T排“剪刀口”问题，决定从小组到片体到分段背烧阶段通过加放反变形控制[4]。

3 反变形加放策略

3.1 C/D型总段反变形加放

1)在上下边舱外板FR艏、艉及中间放置坞墩和楞木，强档处坞墩楞木全部摆放，见图4。

图4 总组坞墩木垫加高示意

2)根据反变形加放量调整楞木水平，实际操作中以抬高总组合拢缝处水平达到两头低加放反变形的目的。(整体水平以合拢缝为界左右对称分散展开呈“两头低，中间上翘”状态。)

3)总组阶段反变形加放结束，上下边舱焊前、焊后需对总段进行焊前三维检测并确认反变形加放量。由于上下边舱以外板为胎架面，C/D型总段较高，需借助三维反射片测量技术[5]。

图5 分段总组三维反射片应用示意

3.2 C/D型总段的上下边舱合拢口反变形加放

1)上边舱甲板面距总组合拢缝距离较短，吊装反变形导致合拢口T排上翘量在5 mm内，其反变形通过分段合拢口背烧调节，使合拢口宽度偏大0～3 mm。

2)下边舱近基线合拢口距总组合拢口距离较长，吊装反变形导致合拢口T排上翘量在8 mm以上，故减小总组合拢口T排“剪刀口”着重控制下边舱。具体措施如下。

①小组立阶段将“大刀板T排”接缝加放反变形，使大刀板面板一侧呈微量中拱状态。

②中组片体阶段控制片体反变形使下边舱总组合拢口一边水平呈微量下沉状态。

③小组及中组制作阶段实施反变形要保证分段线型平顺、三角舱角度及CM节点强度。

3.3 C/D型总段吊装及驳运注意事项

1)C/D型总段总组合拢后吊装时要有专人检测吊码位置及焊接质量。

2)C/D型总段吊装前上下边舱内装配电焊废料一并做好5S管理，如遇到雨雪天气需要将分段内积水清理完毕，避免因为不必要的承重对总段造成一定塑性变形和安全隐患。

3)C/D型总段装船时楞木摆放于总段强档FR艏、艉及中间3档，且水平同总段外板水平走势一直。(其中吊装前按照分段驳运图纸与总段外板处做好楞木摆放标记，驳船楞木摆放严格按照分段驳运图纸要求进行摆放。)

4)为防止驳船横倾/纵倾对总段造成不良变形，在总段四周使用8根限位槽钢将总段和驳船进行刚性固定。

3.4 C/D型总段反变形加放实践应用

以公司180K，210K为例进行反变形加放。

3.4.1 C型总段反变形加放实践应用

表3 C型总段反变形加放后船坞搭载情况跟踪 mm

对180K、210K 散货船 C型总段进行反变形加放实践,发现 180K、210K散货船C型总段流转时加放方变形最佳范围值为10～15 mm。且反变形加放可以明显改善吊装驳运过程中的不良变形。

3.4.2 D型总段反变形加放实践应用

表4 D型总段反变形加放后船坞搭载情况跟踪 mm

经过对180K、210K散货船D型总段进行反变形加放探索及实践跟踪发现： 180K、210K散货船D型总段流转时加放方变形最佳范围值为5～10 mm。由于D型总段含小隔舱分段，吊装海运所导致的不良塑性变形相对而言较小，反变形加放量也相对较小。但难点在于看似可有可无的反变形往往会被忽视加放或不加放[6]，因此总组阶段反变形加放自检互检体制需严格执行，确保有效规避吊装不良变形。

4 结论

经实践证明，通过C/D型总段总组阶段正公差反变形加放，从根本上解决了由于流转和吊运过程产生的塑性变形而引起的总段船坞搭载出现开口偏小的问题。其次，反射片技术的应用及驳运楞木标准化管理，有效地降低过程精度偏差，提升总段定位精度[7]。最后，为总段船坞搭载无余量一次性到位提供保证，同时提高龙门吊利用效率与减少修正成本，并形成作业标准书等规范文件，可有效地指导后续C/D型总段的建造。