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摘要： 45000集滚船四甲板以上为薄板结构，本文概述薄板分段在运输起吊及总组搭载作业过程中产生变形的原因，对该类型的薄板分段结构变形控制进行分析。
关键词： 薄板分段；变形控制
【中图分类号】F407.474【文献标识码】B
【文章编号】2236-1879（2017）08-0175-02
1引言
45000集滚船为公司承接的世界首艘G4滚装船。该船全长296米，型宽37.6米，型深22.95米，设计吃水10.25米，共有7层活动甲板，其中下3层为重型甲板，既能搭载超高超大工程机械车辆，也可搭载集装箱。上4层为轻型汽车甲板，用于搭载小型私家车。为了提高有效载货面积以及滚装区操作、运营使用的便利，本船型滚装区域甲板船宽方向只在船中设置一排中间支柱，导致甲板梁的横向跨距非常大。另外，干舷甲板以上的滚装区装载的货物载荷较小，结构设计上这些甲板将采用薄板结构形式。45000集滚船上4层轻型汽车甲板大量采用8毫米高强度钢板，反面纵向构件为100x6毫米的球扁钢，横向构件为8毫米腹板高度为445毫米的T排。整体结构刚性较弱，建造、运输、起吊、总组搭载过程中变形较大。
2变形控制难点
2.1分段阶段制作存在变形。
甲板分段在组立阶段现在平面胎架上铺板，焊接完非构架面后翻身焊接构架面，此时由于板厚问题，翻身时就产生边缘拉坏或局部变形。拼板完成后铺设构架面骨材，再使用角焊机焊接骨材，由于母材板厚仅为8毫米，纵骨焊接完成后构架面起筋非常严重，局部整体平整度非常不好
2.2運输吊装过程中存在变形。
分段制造完成后需起吊脱胎，门架放置。由于本身分段划分以及自身结构的特殊性，P面有两根纵向强构件，S面仅一根，吊装门架放置均存在变形。
2.3甲板总组后产生变形。
根据45000网络搭载图，甲板分段前后总组，总组时焊接一条横向大接缝，按照正常作业流程，焊接完成后大接缝附近局部平整度较差，出现凹陷。
2.4搭载松钩后焊前变形。由于集滚船自身结构特性：滚装区为大跨度薄板结构，全宽方向仅一根立柱支撑，总段搭载松钩之后非立柱支撑区域出现大面积下沉，影响整体平整度。
2.5搭载焊后变形。
搭载焊接一条纵向大接缝以及一条横向大接缝，焊接完成后焊缝区域较松钩后状态继续下沉、
345000集滚船汽车甲板区域完工标准
根据标准，甲板平整度应满足（±3L/1000 mm），其中L取全宽方向尺寸，例如：7甲板全宽方向为36800毫米，因此甲板平整度应满足±110.4mm的要求。
4甲板变形测量方案
如前一节提到的完工标准为（±3L/1000 mm），既甲板面上任意两点间的平整度不得大于这个标准。但在实际测量和调教过程中不可能取整层甲板的任意两点进行测量。船厂再与船东沟通后采取如下测量方法：以全宽方向框架为测量面，在全宽方向上取七个测量点，在保证中间立柱高度的情况下，由立柱向舷侧两边拉100mm的检验线，由于半宽方向达到了10m以上，为保证测量准确性，采用琴钢丝作为检验线材料。拉好两段检验线后，利用校验过的测量直尺测量上述7个测量点到检验线的距离X，则该点处的平整度即为（100-X）毫米。
5变形控制措施
5.1分段制作阶段。平面胎架制作过程中建议放一定的反变形量，其次纵骨焊接完成后需火工找平。
5.2总组阶段变形矫正。施工部门需根据技术部门的总组坞墩布置图安放坞墩，且需要全站仪矫正坞墩面的整体平整度，考虑到分段制作阶段的反变形量，在坞墩面预留分段反变形量，保证立柱至舷侧宽度方向保持中拱状态。根据45000一号船搭载完成后监控状态，后续船甲板分段加放20毫米反变形量。
5.3优化吊装方案。
甲板分段全宽方向仅3根纵向强结构，根据分段划分P面分段有2根强结构，S面仅1根强结构，S面吊装变形较大，在吊装时在S面构架面加一根槽钢与原来构架形成框架结构。吊环布置尽可能拉开，在甲板面均布吊点，龙门吊1，2号钩与3号钩重心位置错开2米以上，下小车
允许与上小车位置重叠以保证甲板面均匀受力。如图所示
特别对于上建整吊分段进行整体加强，不采取变形后的局部矫正，使总段刚性增大在吊装过程中减小变形为目的。
5.4合理设计搭载支撑。滚装区域设计为薄板大跨距结构，搭载焊前需一定数量的支撑以保证结构的稳定性。支撑布置需遵循需满足以下要求：1以减小甲板变形为目标2考虑支撑安装拆卸、进出滚装区域方便快捷3活动甲板支撑和固定甲板支撑分开布置，互不干涉，固定甲板支撑需穿过活动甲板4上下层固定甲板支撑需保证连续性，允许沿船宽方向微调，不允许沿船长方向移动；
5.5搭载焊后超差处理。原则上首先考虑火工矫正，甲板顶板局部变形火工矫正：受热区域延伸有限没有非受热区域多，冷却之后沿长度方向收缩。这个过程一直持续移动直至板材区域平整。烧T型材区域火工的时候，尽可能不要烧到甲板板。尝试使T型材腹板沿长度方向的收缩越小越好。对于面板变形不是很严重，但有一点甲板局部凹陷的，最后局部火工调整当甲板局部变形矫正的差不多平整之后，开始火工矫正甲板下垂，使用乙炔气，不能使用天然气或其它类型的气体。
薄板：甲板顶板或者T型材腹板，使用小喷嘴火工枪把火焰调到白色。火工矫正时，必须用水在周围30～40mm跟踪冷却，否则甲板板和腹板会变形，火工矫正效果不佳时，可使用割刀按Z字形切开T排腹板，根据下沉情况决定Z字形的密度以及斜向对接缝的宽度。使用油泵顶推T排面板，直至达到预期效果。由于T排面板为主要受力构件，非特殊情况不允许切开T排面板。焊接时注意焊接顺序，先焊接1号斜向焊缝使T排腹板相互连接，待完全空气冷却后焊接2，3焊缝，使重新焊接对T排自身的热影响降到最低。
6总结
薄板控制需从拼板开始每个生产过程需要特别注意，任何焊接的热影响都会对薄板造成变形，关键是使得变形在可控范围内。
关键词： 薄板分段；变形控制
【中图分类号】F407.474【文献标识码】B
【文章编号】2236-1879（2017）08-0175-02
1引言
45000集滚船为公司承接的世界首艘G4滚装船。该船全长296米，型宽37.6米，型深22.95米，设计吃水10.25米，共有7层活动甲板，其中下3层为重型甲板，既能搭载超高超大工程机械车辆，也可搭载集装箱。上4层为轻型汽车甲板，用于搭载小型私家车。为了提高有效载货面积以及滚装区操作、运营使用的便利，本船型滚装区域甲板船宽方向只在船中设置一排中间支柱，导致甲板梁的横向跨距非常大。另外，干舷甲板以上的滚装区装载的货物载荷较小，结构设计上这些甲板将采用薄板结构形式。45000集滚船上4层轻型汽车甲板大量采用8毫米高强度钢板，反面纵向构件为100x6毫米的球扁钢，横向构件为8毫米腹板高度为445毫米的T排。整体结构刚性较弱，建造、运输、起吊、总组搭载过程中变形较大。
2变形控制难点
2.1分段阶段制作存在变形。
甲板分段在组立阶段现在平面胎架上铺板，焊接完非构架面后翻身焊接构架面，此时由于板厚问题，翻身时就产生边缘拉坏或局部变形。拼板完成后铺设构架面骨材，再使用角焊机焊接骨材，由于母材板厚仅为8毫米，纵骨焊接完成后构架面起筋非常严重，局部整体平整度非常不好
2.2運输吊装过程中存在变形。
分段制造完成后需起吊脱胎，门架放置。由于本身分段划分以及自身结构的特殊性，P面有两根纵向强构件，S面仅一根，吊装门架放置均存在变形。
2.3甲板总组后产生变形。
根据45000网络搭载图，甲板分段前后总组，总组时焊接一条横向大接缝，按照正常作业流程，焊接完成后大接缝附近局部平整度较差，出现凹陷。
2.4搭载松钩后焊前变形。由于集滚船自身结构特性：滚装区为大跨度薄板结构，全宽方向仅一根立柱支撑，总段搭载松钩之后非立柱支撑区域出现大面积下沉，影响整体平整度。
2.5搭载焊后变形。
搭载焊接一条纵向大接缝以及一条横向大接缝，焊接完成后焊缝区域较松钩后状态继续下沉、
345000集滚船汽车甲板区域完工标准
根据标准，甲板平整度应满足（±3L/1000 mm），其中L取全宽方向尺寸，例如：7甲板全宽方向为36800毫米，因此甲板平整度应满足±110.4mm的要求。
4甲板变形测量方案
如前一节提到的完工标准为（±3L/1000 mm），既甲板面上任意两点间的平整度不得大于这个标准。但在实际测量和调教过程中不可能取整层甲板的任意两点进行测量。船厂再与船东沟通后采取如下测量方法：以全宽方向框架为测量面，在全宽方向上取七个测量点，在保证中间立柱高度的情况下，由立柱向舷侧两边拉100mm的检验线，由于半宽方向达到了10m以上，为保证测量准确性，采用琴钢丝作为检验线材料。拉好两段检验线后，利用校验过的测量直尺测量上述7个测量点到检验线的距离X，则该点处的平整度即为（100-X）毫米。
5变形控制措施
5.1分段制作阶段。平面胎架制作过程中建议放一定的反变形量，其次纵骨焊接完成后需火工找平。
5.2总组阶段变形矫正。施工部门需根据技术部门的总组坞墩布置图安放坞墩，且需要全站仪矫正坞墩面的整体平整度，考虑到分段制作阶段的反变形量，在坞墩面预留分段反变形量，保证立柱至舷侧宽度方向保持中拱状态。根据45000一号船搭载完成后监控状态，后续船甲板分段加放20毫米反变形量。
5.3优化吊装方案。
甲板分段全宽方向仅3根纵向强结构，根据分段划分P面分段有2根强结构，S面仅1根强结构，S面吊装变形较大，在吊装时在S面构架面加一根槽钢与原来构架形成框架结构。吊环布置尽可能拉开，在甲板面均布吊点，龙门吊1，2号钩与3号钩重心位置错开2米以上，下小车
允许与上小车位置重叠以保证甲板面均匀受力。如图所示
特别对于上建整吊分段进行整体加强，不采取变形后的局部矫正，使总段刚性增大在吊装过程中减小变形为目的。
5.4合理设计搭载支撑。滚装区域设计为薄板大跨距结构，搭载焊前需一定数量的支撑以保证结构的稳定性。支撑布置需遵循需满足以下要求：1以减小甲板变形为目标2考虑支撑安装拆卸、进出滚装区域方便快捷3活动甲板支撑和固定甲板支撑分开布置，互不干涉，固定甲板支撑需穿过活动甲板4上下层固定甲板支撑需保证连续性，允许沿船宽方向微调，不允许沿船长方向移动；
5.5搭载焊后超差处理。原则上首先考虑火工矫正，甲板顶板局部变形火工矫正：受热区域延伸有限没有非受热区域多，冷却之后沿长度方向收缩。这个过程一直持续移动直至板材区域平整。烧T型材区域火工的时候，尽可能不要烧到甲板板。尝试使T型材腹板沿长度方向的收缩越小越好。对于面板变形不是很严重，但有一点甲板局部凹陷的，最后局部火工调整当甲板局部变形矫正的差不多平整之后，开始火工矫正甲板下垂，使用乙炔气，不能使用天然气或其它类型的气体。
薄板：甲板顶板或者T型材腹板，使用小喷嘴火工枪把火焰调到白色。火工矫正时，必须用水在周围30～40mm跟踪冷却，否则甲板板和腹板会变形，火工矫正效果不佳时，可使用割刀按Z字形切开T排腹板，根据下沉情况决定Z字形的密度以及斜向对接缝的宽度。使用油泵顶推T排面板，直至达到预期效果。由于T排面板为主要受力构件，非特殊情况不允许切开T排面板。焊接时注意焊接顺序，先焊接1号斜向焊缝使T排腹板相互连接，待完全空气冷却后焊接2，3焊缝，使重新焊接对T排自身的热影响降到最低。
6总结
薄板控制需从拼板开始每个生产过程需要特别注意，任何焊接的热影响都会对薄板造成变形，关键是使得变形在可控范围内。