320 t風電安裝平臺第3節樁腿吊裝方案

何 勇

(江蘇海新船務重工有限公司，江蘇 南通 226100)

江蘇海新船務重工有限公司(以下簡稱我公司)為中交第三航務有限公司建造的2艘320 t風電安裝平臺樁腿超出了工廠400 t龍門吊的起吊高度，原計劃待船舶出塢后使用浮吊進行吊裝，即風電安裝平臺在漂浮狀態下完成樁腿對接。為節約建造時間和建造成本，經反復計算和精心策劃，在確保安全的前提下，最后利用400 t龍門吊成功吊裝第3節樁腿，開創了該類型船舶利用門吊吊裝超高樁腿的先例。

1 320 t風電安裝平臺

320 t風電安裝平臺為四圓柱樁腿、液壓插銷式升降系統的自升非自航風電施工平臺，具有一層連續主甲板。

4條樁腿位于船體的四角，每條樁腿均設置固樁室，首部兩固樁室之間設置人員甲板室，可供50人日常起居，主甲板上放置4臺發電機組，作為本平臺的動力源。中后部為通暢作業甲板，尾部右舷樁腿設置1臺640 t繞樁式主起重機。

本平臺主要用于沿海及近海淺水水域調遣、作業，進行海上風電基礎施工，可以作為三樁或四樁導管架基礎打樁施工作業平臺，也可以作為單樁施工定位穩樁平臺和嵌巖施工平臺。

本平臺入CCS級，平臺主要技術參數如下：型長，55.0 m；型寬，31.0 m；型深，5.5 m；設計吃水，3.6 m；甲板載荷，5 t/m2；可變載荷，1 200 t；最大作業水深，40 m；樁腿結構形式為圓柱形，樁腿數為4。

樁腿的長度在船塢內從塢底到頂部(包括樁靴、墊木以及頂部法蘭)約為75.2 m，樁腿的直徑(外徑)為2.8 m。整個樁腿質量為120 t，樁腿在船塢內合龍后的最高點高出400 t吊機主梁下平面約2.3 m，第3節樁腿筒體起吊時，理論上筒體邊緣超出400 t行車主梁側面板約250 mm，質量約104.11 t，不包括索具質量。基線、樁腿與行車相對位置示意圖見圖1。

圖1 基線、樁腿與行車相對位置示意圖

2 方案設計

2.1 第3節樁腿的合龍順序

由于樁腿的合龍后高度高出400 t門吊主梁下平面約2.3 m，樁腿合龍后、平臺出塢之前，400 t門吊是不能向塢首方向運行的，所以在每個平臺第3節樁腿吊裝合龍前，2個平臺所有需要用400 t門吊吊裝大型設備的工程都必須結束。待2個平臺所有的第3節樁腿吊裝合龍焊接并驗收完成后，2個平臺即下水出塢。根據2個平臺在船塢內的布置位置，應先吊裝合龍2#平臺的2#、3#樁腿的第3節，再吊裝合龍1#、4#樁腿的第3節，待2#平臺的4只第3節樁腿全部合龍完工后，再吊裝合龍1#平臺的2#、3#樁腿的第3節，然后吊裝合龍1#平臺的1#、4#樁腿的第3節，當1#平臺的4只樁腿的第3節合龍完后，400 t門吊只能停留在塢尾。樁腿布置示意圖見圖2。

圖2 樁腿布置示意圖

2.2 第3節樁腿的吊裝方案

1)400 t門吊上小車東鉤鋼絲繩調整。經過實際測量，400 t門吊上小車吊鉤的最大起升高度為船塢軌道面向上60 m，塢深12.9 m，整個起升高度為72.9 m(即到吊機箱形主梁底面)，樁腿高度75.2 m，超過主梁2.3 m，再考慮到第3節筒體吊裝高度高出合龍口約0.5 m，即起升時第3節樁腿高出主梁底面2.8 m，起升高度至少要增加7.1 m，再加上小車吊鉤的長度2.73 m，整個吊鉤的起升高度增加約10 m，為了增加起升高度，采用縮短上小車起吊鋼絲繩方法，滑輪組為12道，鋼絲繩需縮短120 m。

2)準備配重塊。采用400 t門吊上小車起吊第3節，上小車東西兩吊鉤的中心吊距為11 m，每鉤的起重能力為150 t。當上小車東側鉤起吊第3節樁腿約104.11 t(不包括索具質量)時，根據400 t門機使用參數，上小車東西兩側鉤偏載載荷應小于50 t，需在上小車西側鉤配重約86 t的配重塊，上小車東西兩側鉤起吊重量平衡后才能起吊。待東側鉤吊裝樁腿第3節筒體到達合龍位置時，西側鉤側吊裝配重塊緩慢下降，為了平衡負載，上小車東西兩側鉤都不得松鉤，待樁腿第3節筒體合龍固定牢固后、東側小車需脫鉤卸負載時，西側鉤起吊的配重塊下方需做工裝托架支撐。

3)偏心吊帶法蘭吊碼的制作。由于樁腿筒體的半徑為1 400 mm，超過上小車吊鉤中心到主梁腹板的距離，為了使樁腿筒體與400 t吊機主梁腹板不產生接觸，采用偏心吊，將樁腿起吊質量質心由樁腿中心點向筒體0°方向偏250 mm，具體做法是：在樁腿頂端法蘭平面增加2個100 t帶法蘭吊碼，用螺栓連接，其安裝位置分別在90°和270°方向，向0°方向偏離筒體中心250 mm，合龍時為了使樁腿第3節筒體垂直向下與下筒體對齊，在第3節筒體下端配風纜2根，以便調整第三節筒體合龍位置。當上小車東側鉤起吊第3節筒體頂端法蘭面上2個100 t的吊碼，筒體合龍端面落在船塢地面的廢舊輪胎上(2～3個，直徑2 m)，緩慢將樁腿第3節筒體在船塢地面上立起來，同時上小車西側鉤和下小車主鉤起吊約86 t配重塊，合龍樁腿。將第3節樁腿筒體立起前，應檢查合龍口處是否有管系伸出，若有，應先拆除管系，以免影響樁腿合龍。吊碼型式示意圖見圖3，吊碼布置示意圖見圖4。

圖3 吊碼型式示意圖

圖4 吊碼布置及安裝示意圖

4)預搭腳手架。因樁腿高度較高，第3節樁腿與已經樹立起來第2節樁腿合龍口的距離最大為500 mm，因此，在合龍口處的腳手架平臺的安全護欄的高度不得高出合龍口，腳手架平臺在第2節樁腿合龍之前應預制。待第3節樁腿和第2節樁腿合龍到位且固定后再加高安全網防護欄；并設置三防布或擋火板，以免樁腿筒體合龍過程中進行氣割、焊接、碳刨時火花飛濺。腳手架平臺布置示意圖見圖5。

圖5 腳手架平臺布置示意圖

5)400 t門吊運行控制的協調性。由于2個平臺的樁腿2#與3#，1#與4#的合龍口在同一橫截面上，當吊裝3#樁腿的第3節筒體完成后，再吊裝2#樁腿的第3節筒體時，應確保400 t門吊主梁腹板與3#樁腿最上面的安全距離，控制好400 t門吊的慣性，準確將門吊停在能合龍的位置上，因此，在400 t行車運行過程中需要有專人在行車上面和兩側嚴密觀察。 當第3節樁腿起吊快到合龍口時，為防止筒體因轉動而與行車梁相碰，應稍作停頓，穩定樁腿筒體，核對方向后，再緩慢下降到位。

6)樁腿合龍時，其精度控制、焊接要求按樁腿合龍與焊接工藝進行。

7)當第3節樁腿合龍時，為方便人員進出到樁腿里面，合龍口附近的一個插銷孔盒背部封板將暫時不安裝，待第3節樁腿完全合龍完成后,再將插銷孔盒的封板焊好。

8)每只樁腿的高度為75.2 m，由于高度較高，為防止第3節樁腿在合龍過程中發生傾斜和晃動，因此，在樁腿安裝過程中將上、下環梁的插銷插上固定，同時在固樁室平臺頂部用鋼質楔塊將樁腿筒體與固樁室緊緊固定。

3 安全注意事項

1)生產部和安全環保部在樁腿起吊、合龍過程中，進行如掛鉤、卸鉤、焊接工具的吊裝和裝配工作時，作業人員的安全防護，以及在樁腿筒體內、外作業等的安全要求需按照國家相關要求執行，整個吊裝過程需全程監控，設置警戒區域。

2)吊裝時要確保通訊要暢通，對講機數量要足夠，對講機統一使用一個專用頻道，統一指揮。

3)樁腿起吊用的索具、卸扣應符合國家標準要求，吊碼全焊透焊縫應無損檢測合格，吊碼加強檢查、吊碼卸扣孔平整度符合標準要求。

4)樁腿起吊時，應預先檢查天氣預報并時刻關注天氣變化和風力變化情況，天氣狀況良好，風速應符合起重機操作要求。