适用于深水导管架的裙桩预制及焊接质量控制方法与流程

文档序号:44273353发布日期:2026-01-06 19:12阅读:9来源:国知局
技术简介:
本发明针对深水导管架裙桩预制中存在尺寸控制精度不足、焊接质量不稳定、预制周期长及资源浪费等问题,提出分层拼接与精细化焊接控制方案。通过优化导管分层组装顺序、采用定位检测与变形监测、分段跳焊及对称施焊等工艺,提升结构精度与焊接质量,缩短预制周期并降低资源消耗。
关键词:深水导管架,裙桩焊接控制

本发明属于焊接,具体地说涉及一种适用于深水导管架的裙桩预制及焊接质量控制方法。


背景技术:

1、裙桩套筒即钢桩与导管架的连接构件,通过它将平台荷载传递给钢桩,主要结构是由卷制钢管与钢板组合而成,是非常重要的结构。其特点是结构复杂、构件多、施工困难、预制安装周期长。裙桩套筒的预制安装是导管架整个建造过程中的一个关键节点,合理的预制方案会使得项目在人力、机械、场地等资源上一开始处于有利位置,从而对整个项目的运行产生积极影响。目前常规的尺寸和焊接控制方法存在以下几点不足:

2、(1)尺寸控制精度不足。裙桩套筒的结构复杂,涉及多个精密部件的组合,对尺寸控制的精度要求较高。然而,传统的尺寸控制方法往往依赖于人工测量和手工调整,容易受到人为因素的影响,导致尺寸控制精度不足。这不仅会影响裙桩套筒与导管架和钢桩之间的连接精度,还可能对整体结构的稳定性和安全性造成潜在威胁。

3、(2)焊接质量控制不稳定。焊接是裙桩套筒预制过程中的重要环节,焊接质量的好坏直接关系到整体结构的强度和耐久性。然而,传统的焊接控制方法往往依赖于焊工的技能和经验,缺乏标准化的操作流程和质量控制手段。这可能导致焊接接头存在缺陷,如气孔、裂纹、夹渣等,从而影响裙桩套筒的强度和可靠性。

4、(3)预制周期长,效率低下。裙桩套筒的预制过程涉及多个工序和环节,包括材料准备、加工制造、组装焊接等。传统的预制方法往往存在一体化程度低、工序繁琐、流程复杂等问题,导致预制周期长、效率低下。这不仅会增加项目的成本和时间投入,还可能影响项目的整体进度和交付时间。

5、(4)资源利用不合理。在裙桩套筒的预制过程中,需要消耗大量的人力、机械和场地等资源。然而,传统的预制方法往往缺乏科学的资源规划和利用手段,导致资源浪费和效率低下。这不仅会增加项目的成本投入,还可能对环境造成不必要的负担。


技术实现思路

1、针对现有技术中的问题,现提出一种适用于深水导管架的裙桩预制及焊接质量控制方法。本发明提供如下技术方案:

2、一种适用于深水导管架的裙桩预制及焊接质量控制方法,其裙桩包括n个以上的导管,n≥2,导管间通过剪力板和yoke板焊接连接,剪力板沿导管的轴向方向延伸设置,yoke板沿导管的径向方向延伸设置并在剪力板轴向两侧,剪力板与导管的连接面为长条形,yoke板与导管的连接面为圆弧形,yoke板外固定连接有用于固定不同yoke板的轭板,包括以下步骤:

3、s1、预制平台搭建;

4、按照裙桩的导管横置后的高低层次分布设置垫墩,且垫墩至少设置2排;

5、s2、分层拼接;

6、s21、底层导管就位;将至少2个导管横置于垫墩上,作为底层导管;

7、s22、半拼接各导管;

8、若n=2,则直接将2个导管通过yoke板拼接;

9、若n≥3,yoke板上预留出连接上一层导管的弧形槽,先在底层导管下部焊接yoke板,然后再在两侧的底层导管上焊接剪力板,接着在底层导管的上部增设连接yoke板,且yoke板两端抵接该剪力板,之后再于中部的垫墩上铺设上一层的导管,导管连接于yoke板和两侧的剪力板;若仍有导管未拼接,则余下导管则在现有最上层导管的上部按照“剪力板——yoke板——导管”的顺序逐层增设部件并安装导管,直至完成第n个导管的安装;

10、s3、导管全拼接;在导管上继续焊接yoke板和轭板,使得导管外形成yoke板的环形连接。

11、优选的,步骤s22中,焊接剪力板与导管、yoke板与导管前进行定位精度检测,在焊接时进行变形度监测并及时校正。

12、优选的,步骤s22中,焊接前用h型钢对剪力板进行长度方向上的固定,且布置在剪力板中部位置。

13、优选的,步骤s22中,焊接前通过挡风装置对焊接部位进行挡风,并通过电加热片进行预热。

14、优选的,步骤s22中,焊接剪力板时,从中间向两端间断性退焊,一侧填充2/3后,另一侧进行气刨清根,开始两面同时施焊。

15、优选的,步骤s22中,轭板与yoke板的焊缝均在一侧完成2/3焊接后,另一侧即可开展相应的气刨清根及焊接。

16、优选的,步骤s22中,yoke板与导管之间的环缝、剪力板与导管间的拼接缝采用分段焊和/或跳焊。

17、优选的,步骤s22中,平板焊接,先焊平板对接缝,再焊结构对接缝,最后焊结构与结构之间的立角缝、结构与平板之间的立角缝,结构之间及结构与外板之间的焊接从中间向四周辐射进行。

18、优选的,板对接焊接时,先焊端焊缝,后焊边焊缝。

19、优选的,步骤s22中,平板施焊和环形合拢缝的焊接过程中应由双数焊工对称进行施焊。

20、相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:

21、1、通过优化拼接顺序和支撑结构,减少了不必要的精度控制调整工作,从而提高了整体施工效率和质量;

22、2、通过精细的焊接控制和预热处理,以及顺序化的焊接策略,有效降低了焊接变形和返工率,从而缩短了完工时间;

23、3、通过裙桩套筒预制局部三维维精度控制网实施精控测量,确保了所有构件和裙桩整体安装尺寸的精准控制,进一步提升了工程质量和整体施工效率。


技术特征:

1.一种适用于深水导管架的裙桩预制及焊接质量控制方法,其裙桩包括n个以上的导管,n≥2,导管间通过剪力板和yoke板焊接连接,剪力板沿导管的轴向方向延伸设置,yoke板沿导管的径向方向延伸设置并在剪力板轴向两侧,剪力板与导管的连接面为长条形,yoke板与导管的连接面为圆弧形,yoke板外固定连接有用于固定不同yoke板的轭板,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的适用于深水导管架的裙桩预制及焊接质量控制方法,其特征在于,步骤s22中,焊接剪力板与导管、yoke板与导管前进行定位精度检测,在焊接时进行变形度监测并及时校正。

3.根据权利要求1或2所述的适用于深水导管架的裙桩预制及焊接质量控制方法,其特征在于,步骤s22中,焊接前用h型钢对剪力板进行长度方向上的固定,且布置在剪力板中部位置。

4.根据权利要求1或2所述的适用于深水导管架的裙桩预制及焊接质量控制方法,其特征在于,步骤s22中,焊接前通过挡风装置对焊接部位进行挡风,并通过电加热片进行预热。

5.根据权利要求1所述的适用于深水导管架的裙桩预制及焊接质量控制方法,其特征在于,步骤s22中,焊接剪力板时,从中间向两端间断性退焊,一侧填充2/3后,另一侧进行气刨清根,开始两面同时施焊。

6.根据权利要求1所述的适用于深水导管架的裙桩预制及焊接质量控制方法,其特征在于,步骤s22中,轭板与yoke板的焊缝均在一侧完成2/3焊接后,另一侧即可开展相应的气刨清根及焊接。

7.根据权利要求1所述的适用于深水导管架的裙桩预制及焊接质量控制方法,其特征在于,步骤s22中,yoke板与导管之间的环缝、剪力板与导管间的拼接缝采用分段焊和/或跳焊。

8.根据权利要求1所述的适用于深水导管架的裙桩预制及焊接质量控制方法,其特征在于,步骤s22中,平板焊接,先焊平板对接缝,再焊结构对接缝,最后焊结构与结构之间的立角缝、结构与平板之间的立角缝,结构之间及结构与外板之间的焊接从中间向四周辐射进行。

9.根据权利要求8所述的适用于深水导管架的裙桩预制及焊接质量控制方法,其特征在于,板对接焊接时,先焊端焊缝,后焊边焊缝。

10.根据权利要求1所述的适用于深水导管架的裙桩预制及焊接质量控制方法,其特征在于,步骤s22中,平板施焊和环形合拢缝的焊接过程中应由双数焊工对称进行施焊。


技术总结
本发明属于焊接技术领域,具体公开一种适用于深水导管架的裙桩预制及焊接质量控制方法,其裙桩包括N个以上的导管,N≥2,导管间通过剪力板和YOKE板焊接连接,包括以下步骤:S1、预制平台搭建;S2、分层拼接;S21、底层导管就位;S22、半拼接各导管;若N=2,则直接将2个导管通过YOKE板拼接;若N≥3,先在底层导管下部焊接YOKE板,然后再在两侧的底层导管上焊接剪力板,接着在底层导管的上部增设连接YOKE板,且YOKE板两端抵接该剪力板,之后再于中部的垫墩上铺设上一层的导管,余下导管则在现有最上层导管的上部按照“剪力板——YOKE板——导管”的顺序逐层增设部件并安装导管;S3、导管全拼接,减少了部件数量,进一步缩短了组装时间,同时保证了结构强度,提高了安装效率和焊接效率。

技术研发人员:李朋,耿凯,杜书鑫,刘涛,李翠涛,王中举,陈绪敏,刘金营,展刚印
受保护的技术使用者:中国石油天然气集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2026/1/5
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