%27埕岛二号%27中心平台非灌浆腿导管架结构设计.pdfVIP

刘佛昆 (胜利石油管理局勘察设计研究院) ■叠：本文结合“埋岛二号”生活平台，介绍了非灌浆隧导管架的结构分折和细部构造设计计算 将其受力性能与常规导管架作了对比．总结了该结构型式的导管架在结构设计时应注意的问愿． 主一词t中心平台 非灌浆腿 导管架结构 一鼍进 “埕岛二号”中心平台位于胜利埕岛油田CB25A平台附近，是由生活平台、油气及 水处理平台、动力及注水平台、储罐平台及火炬平台组成的集、注、储、输多功能综合 平台群。除火炬平台下部基础为独立桩结构外．其余平台下部基础均为直立式导管架结 构．导管架采用油田原有的旧导管架优化改造而成．在“埕岛二号”中心平台结构中， 首次采用了非灌浆腿技术，通常的导管架在桩与导管架主导管的环形空间内灌注水泥浆， 依靠水泥浆与钢桩表面的摩擦粘结作业进行平台与钢桩之间的荷载传递。为灌注水泥浆， 导管架上预先设有灌浆管线和封隔器。而非灌浆腿导管架桩与导管架主导管之间的环形 空间不进行灌浆，桩与导管架仅在项部通过一定数量的楔形板连接，简化了海上施工作 业．本文结合“埕岛二号”中心生活平台介绍非灌浆腿导管架的结构设计。 二精桷量汁 1、环t囊件 结构设计按平台使用寿命15年，采用50年一遇极端环境条件，设计水深11．2米， 主要环境数据见表l。 表l环境数据 极端波浪 表面 风 海冰 设计潮差 抗震烈度 I 波高 周期 流速 I 33．6m／s6．7m 8．6s 169衄／s 45cm 2．17m 8度 2’田暑●阳}优化 现有的旧导管架原为日本东京湾建设川崎人工岛时的l临时打桩设备．其平面为梯形， 吨．见图l。共设6层水平层．6根主导管内径为士1676m，打入6根巾1600∞的钢管桩。 在对该旧导管架优化改造时考虑下列改造原则： ①适应新的环境条件，满足平台使用功能； ②尽可能切除不必要的构件，减少作用在平台上的环境荷载； ③切除旧导管架上原有的附属构件，减少改造后导管架的总重，方便海上施工。 根据以上原则，将旧导管架从顶部11．5m高处切除．同时切除潮差段的水平撑及斜 ～ …一——百iF爵噩噩_—一 撑，减少导管架的挡冰面积。切割后的导管架总重约310吨，见图2，采用胜利油田自有 浮吊可以进行海上施工作业。 3、饲雠直径的■定 确定钢管桩直径时主要考虑下列因素： ①导管架主导管的规格：根据规范，导管架主导管内径与钢管桩外径之比通常可选在 1．05～1．40范围： ——一—口J∞‘一-- ②打桩机具的影响：在确定钢管桩直径时应考虑到施工机具对桩径的限制； ③上部组块安装的精度控制：确定的钢管桩与主导管之间的环形空间不能过大．以 免打桩时桩距控制困难，误差太大．影响上部组块的正常安装； ④桩的受力性能：根据桩的轴向及横向受力分析，确定合理的桩径和桩的A土深度， 减少钢管桩用钢量。 对内径由1676m主导管与之匹配的钢管桩外径一般可选择在巾1200m～巾1600呻， 根据桩与导管架的整体受力性能及桩与导管架的连接构造、施工精度控制等因素．最终 确定通过改造后的导管架4个角上的主导管打入4根m1400m的钢管桩，桩人土58m． 4、螬鞠计算 1)荷载计算 作用在导管架上的荷载主要包括设备荷载、结构自重及环境荷载。环境荷载包括风、 波浪、海流、冰苟载等。波浪荷载根据M0rison公式计算．波浪运动水质点速度及加速 I}P 度采用流函数理论计算。冰荷载根据API 2N规范计算，对于后排桩腿，考虑了冰荷 载的折减，结构整体分析时采用多个荷载作用方向组合。对于最不利于荷载方向，作用 于导管架上的荷载汇，总见表2。 表2荷载汇总表(单位：kN) I结构自重 甲板设备 波流载荷 风载荷 冰载荷 I 5772 1