黃先超 許延壯 張 平 王羲威 姜立群
(海洋石油工程(青島)有限公司,青島 266555)
在海洋鋼結構工程中,為控制整個項目的重量及排水要求,在項目內部的操作平臺及平臺處會鋪設大量的格柵板用來承受操作者的體重。格柵板是用鋸齒扁鋼按照一定的間距和扭鋼進行交叉排列,焊接成中間帶有方格子的一種鋼鐵制品[1]。經向為負載扁鋼,即格柵板的長度方向;緯向為橫桿,即格柵板的寬度方向。在負載扁鋼和橫桿的每個交匯處,通過焊接、鉚接或壓鎖將其固定[2]。鋼格柵的制作流程一般分為機器壓焊和手工制作兩種[3]。機器壓焊使用高壓電阻壓焊機,機械手自動將橫桿橫放在均勻排列的鋸齒扁鋼上,通過強大的電焊功率和液壓力將橫桿壓焊入鋸齒扁鋼內,從而得到焊點堅固、穩定性和強度極高的高品質格柵。手工制作的格柵是先在鋸齒扁鋼上沖孔,然后將橫桿放入孔中點焊。橫桿與鋸齒扁鋼之間存在間隙,且不可能每個接觸點都進行焊接,因此焊接不牢固,強度有所降低。表面一般做熱浸鋅處理,可以起到防止氧化的作用[4]。在海工范圍內,格柵都采用第一種制作方法。
在海洋結構的建造過程中,格柵板屬于結構專業。一般來說,結構專業在海洋工程建造中處于最先開工建造的專業,格柵開洞只能根據設備、管線、電儀專業的當前設計位置而定。格柵需要格柵廠家根據格柵外形圖進行預制[5],等格柵預制完成進行安裝時,設備、管線、電儀的位置往往存在大量修改,或由于建造誤差的積累引起原有格柵的開洞位置與其他專業的實際位置不匹配。此時若重新返回到格柵預制廠家根據最新開孔進行修改,會大大延長格柵修改周期,從而增加項目的生產周期和施工成本,也會存在格柵未修改完成而圖紙升版導致的反復修改情況,所以現場根據現場實際情況進行修改比較符合項目實際。下面將重點介紹幾種常見場地格柵修改的方法。
格柵修改前,一般需要建造單位根據實際情況,如根據項目特點、格柵的修改率、修改量以及建造單位的施工工藝等來評估采辦一批格柵原材料,用來進行現場格柵開洞的取消、移位、新開孔以及格柵孔大小變化等情況的修改,或者分批次進行采辦。常見的幾種格柵修改方法如下所述。
如圖1 所示,如果由于其他專業圖紙升版導致格柵上開孔取消,需要將格柵上已經開好的孔進行封堵。具體的封堵方式如下:第一,將開孔處連帶開孔的封邊板或者套筒一起切下;第二,利用格柵修改材料進行焊接,或者從空白格柵上切下需要的形狀的格柵;第三,將兩部分進行對接并焊接;第四,對修改后的格柵進行外觀及焊接檢驗;第五,檢驗合格后,噴砂后進行防腐處理,包括熱浸鋅或者熱噴鋅作業;第六,重新鋪設修改好的格柵。
如果需要重新開孔,存在兩種情況:一種是貫穿桿件影響后期此處格柵的安裝與拆卸;另一種是對后期格柵的安裝與拆卸無影響。如果影響格柵的安裝與拆卸,格柵須在開孔處分成兩部分,另一種則不需要。本文以格柵分為兩部分進行描述,如圖2 所示。第一,將需要拆分的格柵按照開洞需要位置分為兩部分,并切除部分格柵,使兩部分之間的間距為標準安裝間距,保持兩塊格柵鋪設后的總寬度與原先一塊格柵鋪設的寬度不變;第二,對格柵的邊緣進行封邊,對開孔處套筒進行安裝;第三,對修改后的格柵進行外觀及焊接檢驗;第四,檢驗合格,噴砂后進行防腐處理,包括熱浸鋅或者熱噴鋅作業;第五,對修改好的格柵重新進行鋪設。第二種情況與此種情況修改方式類似,不再贅述。
如圖3 所示,由于圖紙的升版或者現場建造的誤差積累,導致原來的格柵開洞需要向右側移動距離d。此時,需要現場根據實際情況進行修改,以滿足現場貫穿件的安裝。具體修改方式如下:由于格柵貫穿件的存在,格柵原來分成A、B 兩部分,現在將右側的B 格柵切下寬度為d(d 為標準間距)的格柵C;對格柵B、C 的切割邊緣進行封邊;對修改后的格柵進行外觀及焊接檢驗;檢驗合格,噴砂后進行防腐處理,包括熱浸鋅或者熱噴鋅作業;對修改好的格柵按照C、A、B 的順序重新進行鋪設。
格柵開洞的上下移動和左右移動的方法類似。需要注意的是,格柵修改后,在承載扁鋼方向的邊緣處有支撐要求,需要在格柵斷口處根據實際情況增加支撐來進行格柵固定件的安裝。
上邊兩種方式介紹的是格柵開洞的水平移動或豎直移動,若需要格柵開孔的傾斜方向移動,則在水平方向和豎直方向修改。
1.4.1 格柵開孔的擴大
如圖4 所示,原始開孔小于實際需要的開孔,需要對原始開孔進行擴孔。此時,需要根據以下步驟進行修改:第一,對原始格柵進行劃線,并切除多余部分;第二,對新的開孔位置安裝合適的封邊板或套筒;第三,對修改后的格柵進行外觀及焊接檢驗;第四,檢驗合格,噴砂后進行防腐處理,包括熱浸鋅或者熱噴鋅作業;第五,對修改好的格柵重新進行鋪設。
1.4.2 格柵開孔的縮小
如圖5 所示,格柵原始開洞大于實際開洞需求,按照以下方法進行修改:第一,將原始開洞進行封堵,封堵方式參見1.1 章節的描述;第二,按照實際需求,在合適的位置對格柵進行開孔,開孔方法參見2.2 章節的描述;第三,對新開好的孔進行封邊或套筒的安裝;第四,對修改后的格柵進行外觀及焊接檢驗;第五,檢驗合格,噴砂后進行防腐處理,包括熱浸鋅或者熱噴鋅作業;第六,對修改好的格柵重新進行鋪設。
上述方式適用于格柵原始開孔較小的情況。若原始開孔較大,采用此方式修改會浪費材料及人工,應先切除原始的封邊板或套筒,再取一件備用的空白格柵,在空白格柵上切下相適應大小的格柵進行開孔。開孔后的環狀格柵和原來的格柵進行組對焊接,并安裝套筒或封邊板,修改完成,檢驗合格,防腐處理后進行格柵的鋪設,見圖6。
具體是先封堵再開孔,還是直接補環形格柵,往往根據現場工人的施工難度、現場情況和現場經驗而定。無論采取哪種修改方式,均能滿足現場需求。
以上的修改方式屬于最基本的修改方式,而在工程實際應用中往往伴隨著復雜的修改。例如:格柵開孔的修改不僅包括格柵開孔傾斜方向的移位,還有可能包括格柵開孔大小的變化等,可以先按照2.3 章節的描述進行格柵開孔移位,再按照2.4 章節的描述進行格柵開孔大小的修改,或者此兩步作業進行次序顛倒或者交叉進行,也可以實現格柵的修改工作。
上述只是介紹了其中一種較為復雜工況下格柵的修改方式,以往的工程應用實踐證明,復雜的格柵修改只要按照上述基本修改方式,合理安排修改順序,基本都能滿足現場的修改需要。
通過此種修改方法在已完工項目中的應用,可以得出以下結論:
(1)已完工項目的實際應用表明,本文中集中格柵修改方式可以快速有效地修改格柵,以滿足現場的施工要求;
(2)通過在現場修改格柵,可以大大降低格柵返回廠家進行修改的工期要求及施工成本;
(3)在格柵修改工作開始前,需要根據建造狀態和項目特點,提前采購一批用于格柵修改的原材料用于現場修改;
(4)本文中集中格柵修改方法,可以作為企業的推薦做法或企業標準來執行。