大连理工大学 硕士学位论文 导管架海洋平台系统可靠性分析 姓名：杜超 申请学位级别：硕士 专业：防灾减灾工程及防护工程 指导教师：李昕 20060616
大连理工大学硕士学位论文 １绪论 １．１前言 １．１．１海洋平台的发展概况 随着社会的快速发展，人类对能源的需求也越来越大。石油是当今世界最主要的能源，人类对石油的开发已经从昔日的陆地逐渐向海洋进军。占地球面积７１％的海洋，蕴藏着丰富的生物资源和矿物资源【１］。海洋石油开发具有投资高、风险大、高新技术密集等特点，即便如此，面对及其丰富的海洋资源，各国都加紧了海洋高新技术的开发。使海洋环境探测、海洋资源调查、海洋油气开发、海洋深潜和海生物技术等成为世界高技术竞争的热点。 海洋平台是一种海洋工程结构物，它为开发和利用海洋资源提供了海上作业与生活的场所。随着海洋开发事业的迅速发展，海洋平台得到了广泛的应用，如海底石油和天然气的勘探与开发、海底管线铺设、建造海上机场及海上工厂等。目前应用海洋平台最为广泛的领域当属海上油气资源的勘探与开发。海洋平台的建造历史可以追溯到１８８７年在美国加利福尼亚所建造的第一座用于钻探海底石油的木质平台；１９４７年墨西哥ｃｏｌｌｉｓｓａｎａ海域建造了第一座钢质海洋石油开采平台，开创了海洋开发的新篇章［２１。 图ｌｔｌ几种典型海洋平台示意图 Ｆｉｇ．１．１ＳｅＶｅｒａｌ¨ｎｄｏｆｔｙｐｉｃａｌｏｃｅａｌｌｐＩａ饰ｍｓ
导管架海洋平台系统可靠性分析 按结构型式及其特点来划分，海洋平台大致分为固定式平台、移动式平台和顺应式平台等三大类【２６】，如图１．１所示。水深在５—２００米范围内，导管架平台是应用最多的一种平台形式，约占９０％以上。“导管架”【８】的取名基于管架的各条腿柱作为管桩的导管这一实际。固定式钢质导管架海洋平台主要由两部分组成ｐ刀】：一部分是由导管架腿柱和连接腿柱的纵横杆系所构成的空间构架。腿柱（导管）是中空的，钢管桩是一根细长的焊接圆管，它通过打桩的方法固定于海底，由若干根单桩组成的群桩基础把整个平台牢牢地固定于海床。腿柱和桩共同作用构成了用来支撑上部设施与设备的支撑构件；另一部分由甲板及其上面的设施与设备构成，是收集和处理油气、生活及其它用途的场所。如图１．２所示，就是典型的寻管架式海洋平台结构。 图１．２东海油田导管架海洋平台示意图 Ｆｉｇ．Ｉ．２ＴｈｅｊａｃｋｅｔｐＩａｔｆｏｍｌｉｎＥ越ｔＣｈｉｎａｓｅａ １．１．２我国海洋平台的发展状况 我国有１ｓｏｏｏ多公里的海岸线，６５００多个海岛。在近３００万平方公里的海域内，大陆架海区含油气盆地面积近７０万平方公里，预测石油资源储量为２７５．３亿吨，天然气储量为ｌＯ．６万亿立方米。目前已探明在渤海、黄海、东海、南海等海域均有分布，且储量丰富［５】。我国从六十年代中期开始建造石油平台，于１９６６年依靠自己的技术力量在渤海海域成功的安装了第一座导管架式海洋平台。近年来，我国的平台设计、制造、安装都得到了突飞猛进的发展，在各海域陆续建造了近百座海洋平台。其中，我国“十五”重
第五篇 海上平台结构 第二章 导管架设计 第一节 结构总体确定 一、结构总体布置 1. 基本原则 总体布局合理，传力路径短，构件综合利用性好，材料利用率高，满足其他专业对结构型式的要求。 2. 一般考虑 在进行结构总体布置时，一般应考虑如下几个方面： 1） 应尽量使杆件在各种受力状态下都能发挥较大作用, 杆件数量和规格力求少，结构尽量对称； 2） 不宜在飞溅区内设置水平构件； 3） 不宜在冰作用区内设置水平构件和斜撑； 4） 一般情况下，管节点宜设计为简单节点； 5） 导管架斜撑的角度（即与水平面夹角）宜在45度左右； 6） 导管架腿的表观斜度宜在10：1 7：1； 7） 隔水导管与结构的连接: 如业主没有指定，对于动力响应较明显的平台（如三腿或独腿平台），水上部分（包括在甲板和导管架的水上水平层上），隔水导管和甲板﹑导管架的连接要用焊接方法固定，水下部分用楔块固定； 8） 各桩的受力力求均匀； 9） 对于滑移装船吊装下水型导管架，滑靴的布置与吊点的布置要协调考虑； 10）装船滑靴的横向间距的确定应考虑预制场地与运输驳船滑道的间距； 11）应考虑钻井﹑修井的要求。 二、结构构件的选取 1． 结构构件的选取要综合考虑强度、刚度、稳定性和经济性这几方面的因素。 2． 不论是成品钢管还是卷制钢管，如有可能，尽量减少所用材料的规格。 3． 对于管型构件的选择要考虑下列因素： 1） D/t比：不宜大于60，对于卷制焊接钢管不应小于20，最好大于30； 注： D---中性直径，t---壁厚。 2） Kl/r：对主要杆件不宜大于120； 注： k---有效长度系数，l---侧向无支撑长度，单位为米（m），r---回转半径, 单位为米（m）。 3） -Y-K节点:主要节点: d/D=0.4～0.8 次要节点: d/D取值可稍小些； 注： d---支杆直径，D---弦杆外径。 三、结构材料选取 1. 基本原则 结构材料的选取既要考虑强度要求，又要考虑结构工作场所的环境条件，在结构中的部位和可能使用的加工方法等。
1.1 简述 1.2 主要特点 2 组成 2.1 主要结构（Primary） 2.2 附属结构（Appurtenance） 3 简单分类 3.1 按导管腿的数量分类 3.2 按水深分类 3.3 按重量分类 3.4 按基本功能分类 4设计 4.1 设计的基本内容 4.2 设计的要求 4.3 设计的依据 4.4 设计的方法 4.5 设计阶段 4.6 设计步骤 4.7 设计荷载及其组合 4.8 设计分析内容 5 建造 5.1 建造主要标准简介 5.2 建造流程 5.3 典型建造方法 6 装船 6.1 吊装装船 6.2 滑移装船 6.3 拖车装船 7 运输 8 安装 8.1 下水方法 8.2 扶正 8.3 就位与固定 8.4 附件安装 9 结束语
1.1 简述 ?导管架型平台是由钢管桩通过导管架固定于海底的结构物，导管架本身具有足够的刚 性，以保证平台结构的整体性，从而提高了平台抵抗自然荷载的能力。 ?导管架是海洋石油平台中传递荷载的主要部件，其主体是钢质桁架结构，是海洋石油平 台的固定基础。 ?导管架是由若干竖向立柱（圆钢管）和横向、斜向联接钢管焊接结成的空间框架结构， 横向和斜向的钢管分别叫横撑和斜撑，也叫横拉筋或斜拉筋，竖向大直径圆管立柱叫导管。 ?导管架的作用： 为平台的海上施工提供条件：在导管架的竖向圆管（导管或桩套筒）内打桩，大大减少了在海上施工时单桩定位等操作上的困难。 把各单位联成一个整体：打桩完毕后，桩和圆管之间的环向内用水泥浆固结，这样再通过导管架的空间结构，将各单桩联成一体，加强了平台工作的整体性，且使平 台的各种荷载能均匀的传递到各桩上。 可安装泊船设备，供交通联络、船舶停靠。 可安装电缆护管及电缆，供通讯、动力。 可安装梯子、走道，登陆桥等，供工作、维护时的通行。 在导管架上架设临时性的工作平台，以加快施工进度和保证施工过程中的安全。 1.2 主要特点 导管型桩基固定平台是国内外制造与使用最多的一种形式，它包括上部结构和基础结构。上部结构（Topsdie）分为甲板、梁、立柱或椼架，主要作用是为海上钻、采提供必须的场地以及布置工作人员的生活设施等，提供充足的加班面积（分不同层），保证钻井或采油作业能顺利进行。 下部结构（Substructure）分为导管架（Jacket）和钢桩（Pile）。 导管架主要由管状构件通过焊接而成，一般呈多边棱台型，座落于海床上，适应复杂的海洋气候工作环境：如海啸、风暴、波、浪、流、海洋生物侵蚀、冰、地震等等，同时它还承受平台的工作荷载。复杂的工作环境，高频率的振动冲击决定了导管架的特殊性。 2 组成 无论何种形式的导管架，其组成基本分为主要结构和附属结构。下面主要介绍各部件的基本结构形式与基本功能。 2.1 主要结构（Primary） 2.1.1 导管腿leg：竖向大直径圆管立柱，承受并传递平台荷载的主要受力构件。 2.1.2 拉筋brace-chord(barrel),stub:导管腿之间的管状联接构件，也是承受并传递平台荷载的主要受力构件。 2.1.3 裙装套筒skirt pile sleeve：桩与导管架之间的立联接构件，主要结构是管状物与板的组合形式，通过它可将平台荷载传递到钢桩。有些导管架的钢桩直接从导管腿内打入，不需要裙装套筒：有些导管架既有腿内桩，也有裙装。 在裙装套筒构造中还有一些特定构件： 焊珠weld bead—在套筒内壁及钢桩外表面通过焊接而形成的剪力环，加固裙装套筒（或导管腿）与钢桩之间的联接。 间隙块shim—焊接于套筒（或导管腿）的内壁，减少钢桩与套筒之间的间隙，以便于钢桩的垂直打入。 剪力板shear plate、轭状作用板yoke\裙板skirt plate：特定作用及特定位置上的
珠海桂山海上风电场一期导管架安装专项方案 编制： 复核： 审批： 中铁大桥局股份有限公司 2014年9月
目录 1、工程概况 (1) 1.1工程位置及项目规模 (1) 1.2 导管架设计概况 (1) 2、自然环境 (2) 2.1地质及地貌 (2) 2.2 气象条件 (4) 2.3 特征气象参数 (4) 2.4 潮汐 (4) 2.5 波浪 (5) 2.6 海流 (6) 3、导管架安装方案 (6) 3.1 总体安装方案 (6) 3.2 施工步骤 (6) 3.3 构件进场检查 (6) 3.4 导管架安装 (6) 3.5 牺牲阳极接地电缆安装 (7) 3.6 施工重难点及控制措施 (7) 4、施工设备及劳动力组织 (7) 4.1 施工设备 (7) 4.2 劳动力组织 (8) 5、施工周期分析 (8) 6、HSE保证措施 (8) 6.1 职业健康保证措施 (8) 6.2 特种作业安全保证措施 (10) 6.3 环境保证措施 (12) 6.4 施工安全保证措施 (14) 7、附图 (14)
1、工程概况 1.1工程位置及项目规模 珠海桂山海上风电场场址位于珠江河口的伶仃洋水域，处于珠海市万山区青洲、三角岛、大碌岛、细碌岛、大头洲岛与赤滩岛之间的海域。场区内海底地貌形态简单，水下地形较平坦，海底泥面标高一般为-6.0m～12.0m，属于近海风电场。在三角岛上设置110kV升压站，风机电能通过8条35kV集电海缆汇集到三角岛升压站，再通过2回110kV送出海缆，接入220kV吉大站，实现与珠海电网的联网，并在珠海陆域设一集控中心。同时兴建三角岛-桂山岛、三角岛-东澳岛-大万山岛的35kV海底电缆，实现三个海岛的微网与珠海电网联网。 本工程风电场共安装17个风电机组，主要施工内容为：钢管桩沉桩、导管架安装、防腐、灌浆、钢管桩嵌岩、风机整体运输安装、零星工程。 图1-1 风机总体布置图 1.2 导管架设计概况 导管架下部与4根钢桩对接后，通过灌浆进行连接，顶面通过法兰与风机连接，
导管架平台动力性能及安全性分析 作为常见的海上结构,导管架平台在完成钻井、采油、储油等作业的同时,由于长期暴露在海洋环境当中,会受到恶劣的天气环境以及其他诸多复杂因素的影响,有时还会受到爆炸、撞击等偶然载荷的作用,因此平台倒塌事故时有发生,这不仅造成了严重的环境污染,同时也带来了巨大的经济损失。为保证结构在恶劣环境下的抗倒塌能力,延长结构的服役期,有必要从整体结构层面出发,研究平台结构的整体安全性能。 目前导管架平台的整体安全水平研究主要围绕在静力载荷作用分析的阶段,由动力载荷造成的整体倒塌以及所体现的安全储备方面研究较少。同时,对于导管架的倒塌过程,很少进行结构内部杆件的屈服过程与塑性发展特性相关探讨。 本文针对以上几个问题展开了相关研究：探究了非线性方法在有限元分析中的实施手段。对于常见的倒塌分析,一般要求考虑材料、几何非线性,从而能够模拟更为反映实际情况的倒塌过程,因此有必要深入了解非线性在结构分析中的实施过程与分析手段。 将推导二维梁单元的几何、材料非线性有限元模型,结合Newton-Raphson 方法编制程序,研究非线性在结构分析中对计算结果产生的影响。研究了导管架平台的静力倒塌安全性。 采用某冰工况下的环境要素,以及基于提高重现期的载荷增量方法,对平台进行了Pushover分析,得到了不同方向的结构承载力与杆件塑性发展过程,进而根据其储备强度(RSR)探讨了结构整体安全性能；编制了逐步回归响应面程序,该方法不需提前给出功能函数,且计算效率较高。然后,计算了结构的整体可靠度,并通过给定拟合方程的JC法验证了程序的可靠性。
研究表明,尽管两类指标的研究侧重点不同,但两类指标均能很好地对结构的安全性进行描述。在地震作用下,对导管架平台进行了动力性能研究。 选择了26条具备不同频谱特性的三向地震记录,采用IDA方法对结构进行了动力增量分析,在分析中记录不同地震波作用下结构全过程响应信息与杆件状态信息,以及塑性点、倒塌点对应的载荷水平。探讨了结构的位移、层间角等动力参数的发展规律,发现结构在不同地震波下的动力参数发展特性并不一致且差别较大。 然后对结构的塑性发展过程进行了研究,提出了基于塑性发展影响系数的最易出现失效模式。该方法获取的失效模式与所有真实倒塌失效模式均较为接近且相似度离散性较小,具有统计意义。 对平台结构的动力倒塌失效特性进行了研究。首先,对相关倒塌参数进行总结,通过变形能、位移响应、基底剪力等特征参数对海洋平台结构的抗倒塌能力与安全储备进行分析,进而,从频谱特性的角度探讨了结构的倒塌极限状态动力特性,以及不同频谱特性与倒塌相关参数之间的联系。 研究发现：针对地震这类动力特性较为强烈的载荷形式,平台结构的承载能力与变形能力同时保证了结构的整体安全储备,不同地震作用下的结构倒塌承载力相近,结构的失效模式为动力强度破坏。从频谱特性的角度来看,当载荷水平较低时,结构响应频率在主振动区成分最高。 随着载荷水平的提高,结构受迫振动增强,共振效应比重降低。地震频谱特性中共振频率附近一定范围内频谱成分较大时,会对结构产生不利的影响。
142 1?概述 导管架平台主要由两大部分组成。一部分是支承结构，由导管架和钢管桩组成，用来支承上部设施与设备的基础结构；一部分是上部设施与设备，由甲板与其上的设备组成，作为收集和处理油气、生活及其他用途的场所 [1] 。导管架是由腿柱和连接腿柱的纵横杆系所构成的空间构架。 在实际的平台设计中，要根据不同的海域，选取不同 的波浪理论来计算结构的波浪力。目前对于二维波浪理论的各种求解算法已经有了许多的研究应用，但在国内的大型平台结构分析系统方面仍有很多工作有待解决[2]。在现代的平台设计中，用人工去简化作用在结构上的波浪荷载已不切实际，所以解决大型导管架平台结构分析中的波浪荷载自动处理问题有实际意义。 2?PIPE59单元特点和模拟方法 ANSYS软件中的PIPE59单元是与空间梁单元类似的单元，能够计算圆管形构件的流体静力和动力效应[3，4]。利用这些特点，考虑用该单元模拟海流载荷，通过输入单元控制参数，就可以自动模拟海流特性。 波浪通过导管架平台时，随着地震相位周期性的变化，对平台结构的作用力也在作周期性的变化。为此按照一定的步长对相位角（0～360?o ）进行等分，编程计算求得环境载荷从8个方向施加时每个方向产生最大作用的相位角，计算结果见表1。 表1?相位角计算结果 载荷方向0?o 45?o 90?o 135?o 相位角350?o 336?o 342?o 4?o 载荷方向180?o 225?o 270?o 315?o 相位角 28?o 41?o 36?o 14?o 3?导管架平台强度分析3.1?结构计算模型 采用ANSYS软件构建其有限元模型，取甲板主梁组成 的梁格和导管架各构件作为梁单元组成的空间结构（见图1）。采用PIPE16和PIPE59单元模拟导管架，采用BEAM 单元模拟平台梁格，模型共计598个单元，527个节点。建模中应考虑在泥面处设断点，泥面上下模型赋值不同单 元。 图1?ANSYS有限元分析模型 根据规范，可将桩的下部模拟为刚性固定端，刚性固定端位于设计泥面垂直以下T （m）处[6]。设计泥面的位置在自然泥面下的距离应按地质条件决定。T 值可按经验公式确定： T =6D （1） 式中：D —桩外径，m。 3.2?组合工况分析 3.2.1?冰载荷 在风和流作用下，大面积冰原挤压垂直孤立桩柱产生的冰载荷的计算方法，导管架所受的最大冰力为： F I =m ×K 1×K 2×σc ×D ×h （2） 式中：K 1、K 2—桩的局部挤压系数和桩与冰层接触系数；m —桩的形状系数，园柱体取0.9；σc —冰的单轴极限抗压强度（KPa），2244KPa；D —导管架直径（m）；h —冰层厚度（m）。 3.2.2?风载荷 最大风速为45m/s，方向0?o 、45?o 、90?o 、135?o 、180?o 、225?o 、270?o 、315?o 。风荷载计算公式为： 基于ANSYS的导管架平台强度分析 任红伟 中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院?山东?东营?257000 摘要：导管架平台的波浪力分析是设计中的难点，利用ANSYS软件中PIPE59单元的浮力、波浪及海流荷载计算功能，通过控制单元参数可达到自动模拟海流载荷目的。在Water?Table菜单中分别输入8个方向波流参数，其中疲劳分析考虑的是平台在一个周期里受到的最大和最小波浪载荷，编程计算求出每个方向产生最大作用的相位角。通过建模分析，得到8种工况下结构位移和导管架各点应力。 关键词：导管架平台?强度分析?海流载荷?PIPE59单元 ?Strength?analysis?of?jacket?platform?based?on?ANSYS Ren?Hongwei Drilling Technology Research Institute ，Shengli Petroleum Engineering Co.，Ltd.，Dongying 257000，China Abstract：The?wave?force?analysis?is?difficult?in?design?for?jacket?platform.?PIPE59?element?in?ANSYS?software?has?the?function?of?computing?buoyancy，wave?and?current?load.?The?current?load?can?be?simulated?automatically?by?adjusting?the?unit?parameters.?The?wave?flow?parameters?of?eight?directions?were?input?in?the?Water?Table?menu?respectively.?Fatigue?analysis?needs?the?maximum?and?minimum?of?wave?load?in?a?cycle?of?platform，programming?to?calculate?the?phase?angle?of?maximum?effect?in?each?direction.?By?modeling?analysis，the?structural?displacement?and?stress?at?various?points?of?jacket?is?obtained?in?eight?kinds?of?conditions. Keywords：jacket?platform；strength?analysis；current?load；PIPE59?element
导管架平台的历史和发展进程 世界上第 一座固定式海洋平台建于1887年，它安装在美国加利弗尼亚的油田上，实际上是一座木结构的栈桥。二战后，用于战争中的许多先进科学技术成果被应用到海洋开发中。1947年在美国墨西哥湾水深6米处成功地安装了世界上第一座设备齐全的钢质导管架平台。开创了海洋开发的新时期。此后，海洋平台得到了迅速的发展。上世纪七十年代末，钢制导管架平台已经安装于300多米的海域，而到了1990年具有486米高的巨型导管架平台也已工作与墨西哥湾400多米的水深中。这种导管架式平台在随后的多年中逐渐地扩展到更深的水域和更恶劣的海洋环境中。这些平台以勘探、开发海洋资源为主，其中尤以开发、储藏石油和天然气的平台占多数。 自上世纪四十年代美国安装使用了世界上第一座钢质导管架式平台(Steel Jacket Offshore Platform)以来，这种结构已经成为中浅海海洋平台的主要结构型式。随着海洋石油开发的迅速发展，导管架式海洋平台被广泛用于海上油田开发、海上观光以及海洋科学观测等方面。迄今为止，世界上建成的大、中型导管架式海洋平台约有2000余座。工作水深已达到四、五百米。 结构形式 “导 管 架 ”的取名基于管架的各条腿柱作为管桩的导管这一实际。固定式钢质导管架海洋平台主要由两部分组成: 一部分是由导管架腿柱和连接腿柱的纵横杆系所构成的空间构架。腿柱(或称导管)是中空的，钢管桩是一根细长的焊接圆管，它通过打桩的力一法固定于海底，由若干根单桩组成的群桩基础把整个平台牢牢地固定于海床。腿柱和桩共同作用构成了用来支撑上部设施一与设备的支撑结构:另一部分由甲板及其上面的设施与设备组成，是收集和处理油气、生活及其它用途的场所。图1-2为典型的导管架式海洋平台结构的示意图。
导管架安装设计与建造过程探讨 摘要：本文主要论述了导管架的设计原则，设计步骤，对导管架的建造流程和建造方法进行了论述，通过本文让我们对导管架的作用和安装设计过程有了一个了解，对我们以后的工作具有一定的指导作用。 关键词：导管架安装建造设计 导管架型平台是由钢管桩通过导管架固定于海底的结构物，导管架本身具有足够的刚性，以保证平台结构的整体性，从而提高了平台抵抗自然荷载的能力。导管架是海洋石油平台中传递荷载的主要部件，其主体是钢质桁[héng]架结构，是海洋石油平台的固定基础。 一、导管架的设计 1、总体设计 根据设计任务书的要求，设计出合理的机构型式，确定主尺寸，进行总布置，计算总体性能，绘总体图，编写总体说明书、总体性能计算书以及相关的试验成果报告等。总体设计要考虑整个平台的综合平衡，协调处理各专业的要求，解决各专业之间可能出现的矛盾，以达到整体设计的合理性。 2、结构设计：根据总体设计确定的结构型式，选择各部分的结构型式，确定其尺寸，进行构建布置，绘结构图，进行结构计算，编写结构计算书和说明书，结构设计包括整体结构设计和各部分结构设计。 3、工艺设计 根据生产工艺要求，对工艺、设备、材料、布置、流程等内容进行设计，编写工艺说明书及各种规格书（specification）。 4、设计步骤 首先根据平台使用目的和要求对导管架进行总体布置，确定主尺寸、使用载荷。根据导管架所处海域位置确定环境条件：风、波、流、冰、地震、水深、温度等，确定平台高程和方位。根据土壤地质资料进行桩基初步设计：确定桩径、桩数、桩长，确定导管尺寸及倾斜度。根据设计规范、长细比等要求，结合经验，确定导管、立面支撑、水平支撑等。根据以上初步估算结果，输入计算机专用软件（如：SACS，ANSYS等），最后确定出详细结构。 二、导管架的建造 1、建造流程
B RIDGE&TUNNEL 桥梁隧道 层厚度要求则可在规定范围内调整钢筋位置以保证保护层厚度符合要求；垫块绑扎应同于以上要求，在立侧模前应检查底模保护层厚度，并在侧模靠好后再次检查保护层厚度，若存在垫块脱落或偏位则应立即纠正。 空心板梁控制。由于板的厚度较小因而施工中垫块宜出现移位或破碎现象而失去垫块的作用，最终会导致该部位钢筋下沉而影响保护层厚度，因而必须必须采用梅花型点触式垫块；钢筋下料及弯曲形状必须严格按照设计进行；安装时应将腹板钢筋撑点焊至外侧主筋与纵向水平筋交汇部位，并应加密钢筋撑以保证主筋不向内侧偏移；该部位外模挂好后应重新检查垫块是否存在脱落现象，若存在则应立即纠正。 检查控制 混凝土浇筑前检查。混凝土浇筑前应重点检查钢筋位置以免影响结构承载力和耐久性，一般应进行检验批验收的方式进行控制；浇筑前应将模板内垃 圾、泥土等杂物以及钢筋上的锈蚀和油 污等清除干净，并检查垫块间距及是否 对角交错设置。 浇筑中控制。混凝土浇筑及振捣 时应规范操作，以免出现钢筋绑扎位置 准确但到混凝土浇筑时则出现变位现 象，其原因主要是施工人员踩踏和施工 机具碾压导致支撑钢筋倾倒或上层钢筋 变形，该类现象一旦发生其保护层厚度 则也难以保证，因而应严禁操作人员在 钢筋上任意行走，并对上层筋进行有效 固定；浇筑时应将混凝土采用铺设马道 而避免在刚浇筑的混凝土上推车浇筑； 振捣时振捣棒不应触及钢筋骨架，并应 在负弯矩筋或悬挑构件筋上留置检查 点，任选几点绑扎与保护层厚度相同的 木块，应保证绑扎牢固以防脱落；一般 现浇板负筋都置于板上面，其通过梁时 则在梁体钢筋上与其绑扎到一起，因此 应合理放置马凳以控制负筋保护层厚 度，并将马凳与负筋焊牢以保证混凝 土浇筑时不发生位移以及负筋不出现下 沉，有效控制保护层厚度。 浇筑后检查。混凝土浇筑完成后 应将留置的小木块取出，并可直接尺 量，同时可随机采用局部开剥的方法 检查保护层厚度，之后用掺加膨胀剂 的高标号水泥砂浆将检查点出露筋抹 压密实。 结语 在钢筋混凝土桥梁结构中钢筋 保护层厚度在很大程度上决定着桥梁 构件的使用寿命，因此在很大程度 上决定着后期维保费用及使用价值， 因而在施工中应从设计、材料、钢筋 绑扎、安装以及垫块安装等角度进行 全方位控制，方可最终保证保护层厚 度，更充分体现钢筋混凝土结构的经 济效益和社会效益。 作者单位：邢台路桥建设总公司 导管架式平台与构架式平台大致相仿，平台下部也是钢管桩(在导管架内插钢管桩)与横向或斜向钢材连结成构架形式，平台部分为型钢与钢板组成的梁、板体系。两者主要区别在于：(1)导管架式的平台，根据浮吊能力，可以做成一个整体，也可在工厂内加工成数个分体，到施工点再由浮吊放入水中，组成一个整体，施工速度较快； (2)组成导管架平台的各部件较构架式要大，较能承受风浪或船只的撞击，一般均为海洋桥基中适用。当导管架的定位桩全部施打好后，平台甲板层的安装可以在现场进行，也可以在陆上预先分块加工，用船运到施工现场后用浮吊将甲板层逐块吊装到位，然后将分块的甲板层连接成整体，形成平台。下面就对公路桥梁整体导管架平台施工技术进行 分析。 基本原理 导管架平台 导管架平台即是采用海上石油钻 井平台的方式(导管架)进行施工平台的 搭设。固定式施工平台是海洋石油勘探 开发最早采用的设施，其中应用最为广 泛的是导管架法钢质施工平台，从与其 他类型比较来看，应用导管架法施工的 钢质平台的结构最为安全。导管与钢管 桩之间用砂浆填充，导管架承受波浪、 潮流的水平力，并起到整体稳定作用； 钢管桩是整个平台的承重构件，直接接 受上部结构传来的竖向荷载，最终把所 有荷载传给地基。导管架平台施工的优 点为施工简便，制作精度高；施工受天 气因素影响较小，工期有保证；结构受 力明确，整体稳定性好。 导管架平台组成 导管架平台为装配式的施工工艺， 平台由导管架、钢管桩、上部结构三部分 组成。导管架是竖向钢管(导管)与水平平 联及斜撑钢管的组合体。在国内桥梁平台 施工中，其高度一般在20.40m。事先根 据平台形式和加工条件、平台钢管桩布置 形式、起吊能力划成若干导管架，然后在 现场安装形成整体。随后在导管内打设平 台钢管桩，上面布置纵横主、次承重梁和 面板构成施工钢平台。 导管架平台布置 根据大桥的实践，导管架平台的 布局有两种方式。一种是将导管架平台 公路桥梁整体导管架平台施工技术 文/毕浩军 TRANSPOWORLD 2012No.19(Oct) 254