徐峰，沈志恒，張佃臣

（海洋石油工程股份有限公司，天津 300451）

導(dǎo)管架在安裝過程中，需要在底部設(shè)置防沉板來保證坐底后、打樁前的穩(wěn)定狀態(tài)。防沉板一般由型鋼形成框架結(jié)構(gòu)，型鋼底部設(shè)置帶孔鋼板。目前，從防沉板與導(dǎo)管架底水平層的連接形式上劃分，主要有一體式和下掛式兩種（圖1、2）。一體式防沉板即防沉板與導(dǎo)管架底部水平層處于同一平面內(nèi)，其與主結(jié)構(gòu)的連接主要依靠型鋼與導(dǎo)管架主腿以及拉筋之間的焊接來實(shí)現(xiàn)。下掛式防沉板即防沉板自身成為一個(gè)結(jié)構(gòu)，通過在防沉板與導(dǎo)管架底部水平層之間設(shè)置立柱來實(shí)現(xiàn)連接。

圖1 一體式防沉板示意圖

圖2 下掛式防沉板示意圖

在選擇防沉板的形式時(shí)，需要考慮的因素有海床平整度、導(dǎo)管架建造程序、鋼材用量、鋼材到貨時(shí)間、現(xiàn)場(chǎng)加工和空間組對(duì)便利度、海上安裝風(fēng)險(xiǎn)以及其他項(xiàng)目影響因素。

1 一體式和下掛式防沉板的對(duì)比

目前，國(guó)內(nèi)淺水導(dǎo)管架常常選擇一體式防沉板，較深水導(dǎo)管架則一般設(shè)置下掛式防沉板。不過近年來，下掛式防沉板逐漸在淺水導(dǎo)管架中得到了推廣和應(yīng)用。

1.1 項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)方面

防沉板的設(shè)置主要是為了保證導(dǎo)管架在坐底后、打樁前的穩(wěn)定狀態(tài)，設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮地基承載能力、抗滑移、抗傾覆，同時(shí)，也要保證防沉板本身的強(qiáng)度。防沉板的設(shè)計(jì)與平臺(tái)海域的海床資料密切相關(guān)，為了保證導(dǎo)管架坐底后有較好的水平度，防沉板的標(biāo)高需要根據(jù)實(shí)際海床資料進(jìn)行匹配。

對(duì)于一體式和下掛式防沉板，對(duì)于地基承載能力、抗滑移、抗傾覆方面的差別并不是特別明顯，主要區(qū)別在于下掛式防沉板可以通過調(diào)整局部下掛防沉板的標(biāo)高來更好地適應(yīng)高低不平的海床，從而保證導(dǎo)管架有較好的水平度，可以盡量避免海上對(duì)導(dǎo)管架調(diào)平的額外工作量。也就是說，當(dāng)海床資料顯示平臺(tái)就位區(qū)域海床不平整時(shí)，下掛防沉板可以有效地降低導(dǎo)管架海上安裝期間的風(fēng)險(xiǎn)，避免海上調(diào)平的同時(shí)，對(duì)于項(xiàng)目成本的控制也是有利的。

1.2 項(xiàng)目工期方面

防沉板一般由型鋼形成框架結(jié)構(gòu)，型鋼底部設(shè)置帶孔鋼板。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，型鋼材料往往會(huì)早于拉筋的到貨時(shí)間，下掛式防沉板相對(duì)于一體式防沉板來說，工作量主要集中在型鋼片，可以提前整體預(yù)制，從而使得防沉板的開工時(shí)間前移。對(duì)整體的項(xiàng)目工期控制有利，也使得項(xiàng)目計(jì)劃的安排更具靈活性。一體式防沉板由于不具備整體預(yù)制的特點(diǎn)，在項(xiàng)目中容易成為限制項(xiàng)目工期的因素。下面以渤海某項(xiàng)目為例，方便讀者更好地理解這種差異。

渤海某項(xiàng)目導(dǎo)管架在陸地建造過程中，由于加工設(shè)計(jì)提供的采辦料單過晚，同時(shí)，由于鋼板的采辦周期較長(zhǎng)，影響了防沉板鋼板的地面焊接，致使原本可以在地面上完成的焊接工作改為高空作業(yè)。防沉板的空間位置較高，吊車吊裝組對(duì)難度大，鋼板與鋼板的拼接處需要進(jìn)行焊接，與導(dǎo)管的焊接處需要進(jìn)行打磨，需在防沉板下面進(jìn)行腳手架搭設(shè)，鋼板拼接處均采用仰臉焊接。防沉板的安裝使該導(dǎo)管架ROW-2的立片工作推遲，相應(yīng)的ROW-2的立片，需要將防沉板在立片后進(jìn)行空間安裝。

上述項(xiàng)目若改用下掛式防沉板，即使鋼板到貨較晚，可以先行在陸地整體預(yù)制型鋼片，待鋼板到貨后再進(jìn)行鋼板的焊接，繼而將防沉板整體與導(dǎo)管架底水平層進(jìn)行組對(duì)，不會(huì)影響ROW-2的立片工作，大大地節(jié)省了項(xiàng)目的建造工期。

1.3 鋼材用量方面

由于一體式防沉板可以借助導(dǎo)管架底層拉筋形成框架結(jié)構(gòu)，從而減少型鋼用量。而下掛式防沉板需要在導(dǎo)管架底水平層與防沉板之間額外設(shè)置立柱，也就相應(yīng)地增加了部分鋼材用量。下面以渤海某項(xiàng)目為例，對(duì)比一體式和下掛式防沉板的鋼材用量。

渤海某8腿導(dǎo)管架，底水平層間距22.28m×64.28m，防沉板采用一體式和下掛式對(duì)應(yīng)的布置圖分別如圖3、4所示。

如圖3和圖4所示，兩種防沉板的布置形式在整體面積以及材料規(guī)格上的差異較小，主要差別在于型鋼框架的組成以及導(dǎo)管架底水平層與防沉板之間額外設(shè)置的立柱。統(tǒng)計(jì)料單顯示，此項(xiàng)目一體式防沉板設(shè)計(jì)凈料約130噸，下掛式防沉板設(shè)計(jì)凈料約194噸，兩種方案的鋼材量差別約64噸。這種差別相對(duì)于項(xiàng)目整體耗費(fèi)的鋼材量而言，占比還是比較小的。

1.4 建造便利度方面

一體式防沉板由于存在較多型鋼與拉筋的相交節(jié)點(diǎn)，此部分工作往往無法使用型鋼切割機(jī)，需要人工下料，施工工藝上存在一定的難度。此外，由于一體式防沉板距離地面相對(duì)較高，增加了空間組對(duì)工作的難度，而組對(duì)時(shí)型鋼還需要與導(dǎo)管進(jìn)行焊接，對(duì)組對(duì)的精度和焊接的要求都比較高。而下掛式防沉板與導(dǎo)管沒有相交節(jié)點(diǎn)，其施工類似甲板片的預(yù)制，無論是施工工藝還是空間組對(duì)，都存在較大的便利度（圖5、6）。

1.5 推行平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化方面

目前，國(guó)內(nèi)對(duì)于海洋平臺(tái)的設(shè)計(jì)正在推行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化就是通過對(duì)已建平臺(tái)設(shè)施的共同點(diǎn)、差異化進(jìn)行深度分析，歸納特點(diǎn)及研究趨勢(shì)，形成技術(shù)成熟、方案合理、專業(yè)齊全的系列化和標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)設(shè)施設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)文件。打個(gè)比方，每個(gè)人的腳都不一樣，但并不是每個(gè)人需要定制一雙鞋，鞋的大小尺寸是有標(biāo)準(zhǔn)系列的。每個(gè)人根據(jù)自身情況選擇適合自己尺寸的鞋。

平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化也是這個(gè)道理，通常每個(gè)海域根據(jù)自己的特點(diǎn)定制平臺(tái)，通過平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化系列，平臺(tái)的設(shè)計(jì)、建造、安裝就可以通過選用適應(yīng)的系列化平臺(tái)，大大縮短工程建設(shè)的周期。對(duì)于下掛式防沉板，通過調(diào)整下掛防沉板的標(biāo)高，可以適應(yīng)導(dǎo)管架制造后安裝在不同水深的區(qū)域，滿足3米以內(nèi)的水深差異。下掛式防沉板的這一特點(diǎn)使得不同水深下導(dǎo)管架主結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化得以實(shí)現(xiàn)，從這一點(diǎn)來上講，下掛式防沉板的優(yōu)勢(shì)還是比較明顯的。

2 結(jié)語

本文主要從項(xiàng)目管理的風(fēng)險(xiǎn)、工期、成本以及建造便利度等角度解析了一體式和下掛式防沉板的優(yōu)劣，通過對(duì)比初步得到如下結(jié)論，為類似結(jié)構(gòu)物防沉板形式的選擇提供比選思路，同時(shí)，對(duì)類似項(xiàng)目的管理控制有一定借鑒意義。

（1）下掛式防沉板可以通過調(diào)整局部標(biāo)高更好的匹配平整度較差的海床，保證導(dǎo)管架坐底后有較好的水平度，降低海上對(duì)導(dǎo)管架調(diào)平的風(fēng)險(xiǎn)。

（2）下掛式防沉板可以實(shí)現(xiàn)陸地整體預(yù)制，受材料到貨時(shí)間以及到貨順序的影響較小，利于項(xiàng)目工期的控制。

（3）下掛式防沉板由于需要獨(dú)立形成框架結(jié)構(gòu)，且需要在導(dǎo)管架底水平層與防沉板之間額外設(shè)置立柱，鋼材用量相對(duì)一體式防沉板會(huì)有部分增加，但增加的鋼材用量占比較小。

（4）下掛式防沉板與導(dǎo)管沒有相交節(jié)點(diǎn)，其施工類似甲板片的預(yù)制，無論是施工工藝還是空間組對(duì)，都存在較大的便利度。

（5）通過調(diào)整下掛防沉板的標(biāo)高，可以適應(yīng)導(dǎo)管架制造后安裝在不同水深的區(qū)域，滿足3米以內(nèi)的水深差異，這一特點(diǎn)使得不同水深下導(dǎo)管架主結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化得以實(shí)現(xiàn)，對(duì)于推行平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)有較大優(yōu)勢(shì)。