海上升壓站平臺運輸及吊裝過程相關數據問題分析

余意

（廣東粵電湛江風力發電有限公司，廣東湛江 524133）

0 引言

在新時期，隨著工程建設規模的不斷擴大，需要大量應用升壓站平臺滿足工程施工需求。在實施升壓站平臺運輸和吊裝過程中，必須確保整個過程的安全性，以避免受相關因素影響出現安全問題。為了實現這一目標，需要積極加強對升壓站平臺運輸和吊裝過程中的數據監測和分析工作。可以引入適當的檢測裝置，并將其布置在合適的位置，以確保數據收集的精確性和有效性。通過對這些數據進行分析，可以有效了解整個安裝過程的實際情況，從而確保升壓站平臺運輸和吊裝過程的安全性，為整個工程的實施提供有效保障。

1 升壓站平臺運輸及吊裝過程相關數據監測要求及目的

升壓站平臺運輸和吊裝過程中需要進行相關數據監測，以確保工程項目的安全監測要求得以滿足。為了保障安全，需要明確各項數據監測的目的，并積極引入自動化監測模式。這樣可以有效地監測升壓站平臺在運輸和安裝期間的傾斜和振動，并根據監測結果進行施工優化。進一步了解升壓站平臺在運輸和安裝期間的傾斜和振動情況，可以科學合理地評估其應用情況，避免結構局部損傷，確保升壓站平臺運輸和吊裝過程安全穩定實施，并為整個工程的實施提供有效保障[1]。

2 升壓站平臺振動、傾斜監測傳感器的布置

升壓站平臺振動和傾斜監測布置安裝傳感器，主要涉及兩種布置方式：

第一，布置振動監測裝置時，需要在升壓站一層4根主立柱上分別安裝1 套三向加速計，共安裝4 套三向加速計。儀器的X 方向為主導潮流向，Y 方向垂直于主導潮流向，Z 方向為豎直向。

第二，在傾斜監測中，需要在升壓站一層的4 根主立柱上分別布置1 套雙向傾角儀，共布置4 套雙向傾角儀。儀器的X 方向為主導潮流向，Y 方向垂直于主導潮流向。具體的安裝細節參考表1。

表1 升壓站上部組塊儀器布置列表

3 工程概況和數據監測注意事項

3.1 工程概況

以某工程項目為例，基于該工程的實際情況開展升壓站平臺運輸及吊裝過程的相關數據監測工作，從而依照數據監測結果進行注意事項分析。該項目場址位于沙扒鎮附近海域，涉海面積約48km2。場址水深范圍23～27m，中心離岸距離20km。項目規劃裝機容量為300MW，擬布置55 臺5.5MW 的風電機組，同時配套建設220kV 海上升壓站和陸上控制中心。

3.2 升壓站平臺運輸及吊裝過程中的監測注意事項

第一，明確數據監測的時間段。該工程作為監測對象，分析的數據時間段為2021 年5 月18 日至2021年5 月26 日。主要運輸及吊裝工況如下：升壓站平臺于2021 年5 月15 日滾裝上船；5 月18 日開始從南通發運；5 月25 日23 點開始起吊，直至26 日凌晨1 點吊裝作業完成。

第二，在實際監測過程中要注意以下幾點：監測報告中提及的峰峰值是指一個周期內信號的最高值與最低值之間的差值，它描述的是信號變化范圍的大小；峰峰值反映周期內振動信號變化的強度，以及升壓站在運輸過程中的搖晃幅度；峰峰值也是振動與傾斜數據分析中的重要參考參數[2]。

4 升壓站平臺運輸及吊裝過程相關數據問題分析

4.1 傾斜監測資料分析

第一，傾斜度均值過程線。傾斜度統計均值正值表示沿設計主導潮流向，負值表示與設計主導潮流向相反。在傾斜度統計中，X 軸表示沿船頭方向（即縱搖），Y 軸表示垂直于船身方向（即橫搖）。監測結果顯示，升壓站上部組塊在運輸期間（2021 年5 月18 日至2021 年5 月25 日）受風浪影響較大，最大傾斜角變化值為-3.736°（4B 立柱22.5m-Y 軸），但傾斜度均值過程線無明顯的趨勢性變化；吊裝期間（2021 年5 月25日至2021 年5 月26 日）有發生傾斜變化，最大傾斜變化值為2.197°（2F立柱34.5m-Y 軸），但在吊裝 完成后恢復穩定。說明海上升壓站未發生異常的傾斜變化，不存在向某方向持續傾斜的情況。實測傾角變化過程線呈現明顯的鋸齒狀波動，但波動幅度趨于穩定，且不存在異常監測值。分析立柱的傾斜角度波動主要受風向、風力、波浪、海流、船只等因素的影響。目前的觀測資料總體表明海上升壓站上部組塊未出現傾斜的異常變化[3]。

第二，傾斜度峰峰值過程線分析。監測結果顯示，傾斜峰峰值大值主要發生在運輸時段至吊裝時段。運輸時段峰峰值最大值達到了10°，吊裝過程中最大值達到3.241°。以上兩個時段晃動較大，傾斜晃動過大可能造成升壓站內部未緊固部件傾倒或滑移。

第三，典型傾斜度數據時域波形分析。從典型時域圖可以看出，升壓站上部組塊在運輸過程中晃動較大，傾斜度沿一個方向的瞬時值達到6°以上。典型圖形如圖1 和圖2 所示。

圖1 傾斜度典型均值過程線

圖2 傾斜度典型峰峰值過程線

4.2 振動數據資料分析

第一，典型振動峰峰值過程線如圖3 所示。通過比較分析，升壓站在運輸及吊裝過程中振動峰峰值均未超過0.2g（即2m/s2），運輸、吊裝過程中，受風、波浪和海流的共同作用，船體上部的結構物將隨駁船一起運動，運動慣性力將作用在組塊結構上，由觀測結果可知未出現振動異常情況，在吊裝完成后振動情況恢復穩定。

圖3 典型振動峰峰值過程線

第二，升壓站烈度統計分析。選取升壓站5 月18日至5 月26 日每天瞬時振動值最大時的數據做烈度統計，統計結果如下表2 所示。

表2 升壓站烈度統計

4.3 數據分析結果分析

第一，升壓站上部組塊傾斜峰峰值大值主要發生在運輸時段至吊裝時段。運輸時段橫搖最大單幅傾斜值為3.736°（升壓站立柱4B-22.5m，5 月21 日），縱搖最大單幅傾斜值為1.351°（升壓站立柱4B-22.5m，5 月21日）；吊裝過程中橫搖最大單幅傾斜值為2.197°（升壓站立柱2F-34.5m，5 月26 日），縱搖最大單幅傾斜值為2.016°（升壓站立柱4F-22.5m，5 月26 日）。根據《海上拖航指南》2011 版附錄1 支撐件及綁扎部件的強度標準中的表3.1 缺省的運動標準參考值，運輸過程中升壓站上部組塊的橫搖單幅限值為20°，縱搖單幅限值為10°，因此滿足運輸要求。不過，如果傾斜晃動過大可能造成升壓站內部未緊固部件傾倒或滑移[4]。

第二，升壓站在運輸及吊裝過程中振動加速度均未超過0.2g（即2m/s2），其中運輸期間的最大垂蕩加速度值為0.065m/s2（升壓站立柱2F-34.5m，5 月22日）。根據《海上拖航指南》2011 版附錄1 支撐件及綁扎部件的強度標準中表3.1 默認的運動標準參考值，運輸過程中垂蕩加速度限值為0.2g（即2m/s2），因此滿足運輸要求。運輸、吊裝過程中，受風、波浪和海流的共同作用，船體上部的結構物將隨駁船一起運動，運動慣性力將作用在組塊結構上，由觀測結果可知未出現振動異常情況，在吊裝完成后振動情況恢復穩定。

第三，升壓站上部組塊在運輸及吊裝過程中測得最大烈度均小于6°；通常重要建筑物的抗震等級設防至少為8°，因此整個運輸及吊裝過程中升壓站上部組塊都處于較為穩定狀態，實測振動變化過程線呈現鋸齒狀波動形態，波動幅度較小，且不存在異常監測值。

5 升壓站平臺運輸及吊裝過程管理策略

5.1 明確管理與控制目標

根據建設工程項目的實際需求，并按照預期要求和質量標準完成升壓站平臺的運輸和吊裝工作。升壓站平臺運輸及吊裝是建設工程項目施工中的關鍵階段，其安全性和有效性需要確立明確的目標。

首先，需要明確質量管理與控制的總體目標，制訂整個升壓站平臺運輸及吊裝的總體目標。

其次，項目部門對這些目標進行詳細剖析和細化，根據具體的項目建設質量標準和功能要求來實施。

最后，根據管理目標對施工過程進行分解和落實，從而確定整個升壓站平臺運輸及吊裝過程的具體施工要求，以確保施工方案的可行性、合理性和科學性。

5.2 加強管理與控制組織結構的優化

升壓站平臺運輸及吊裝過程數據分析結果要引起重視，積極加大組織結構的優化力度。對不同部門、不同崗位的質量管理與控制目標進行明確，基于個人崗位來實施。這一優化過程應從源頭開始，以優化質量目標為服務目的。同時，要基于質量成本、質量體系應遵循的原則以及質量控制與管理的職責來對組織結構進行優化，在組織結構優化完成后，需要根據具體的質量體系和要求來實施，并明確各個階段的質量目標。

此外，還需高度重視驗收、工序管理點、過程和準備階段等環節，嚴格按照標準制作質量控制報告，并積極協調不同部門，有效銜接各部門的數據信息，以確保質量管理與控制得到保障。

5.3 加強管理與控制的動態化實施

基于全面質量控制方法開展動態化管理，對質量管理與控制目標進行分解和細化，比較計劃值，對有利偏差和不利偏差分別對待。對于前者要持續進行，對于后者要及時糾偏，糾偏過程包括技術糾偏、管理糾偏、組織糾偏和經濟糾偏。對此，要進行事前質量的管理與控制，加大前期準備工作的控制力度，細化各項管理目標，根據管理目標編制施工方案和施工計劃，并根據具體崗位劃分質量管理與控制責任。

6 結語

綜上所述，升壓站平臺運輸及吊裝過程中的數據分析工作至關重要。合理布置監測裝置，能夠有效收集升壓站平臺運輸及吊裝過程中的相關數據，并以此為基礎研究升壓站平臺運輸及吊裝過程的具體情況，明確不同環節的危險狀況，從而提前做好預防工作，確保整個升壓站平臺運輸及吊裝過程的安全性和有效性，為整個工程的安全、穩定實施提供有效保障。