湖南支撑用管供应商
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产品描述

试验材料
国内某钢管公司开发生产了JU2000E自升式钻井平台X80钢级桩腿支撑管,解决了材料成分设计、高纯均质化冶炼—连铸工艺、高精度轧管工艺、热处理工艺等多项关键技术问题,且产品批量生产性能稳定,各项性能指标达到或者超过国外同类产品。选取该公司用于制造JU2000E自升式钻井平台桩腿支撑管Φ323.85mm×28.58mm规格,该支撑管的屈服强度Rt0.5和抗拉强度Rm分别为610MPa和700MPa,断后伸长率A为28%,断面收缩率为85%,-40℃纵向全尺寸冲击功平均值为251J。
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①明挖顺做法:全面积敞开,挖机停靠在基坑外侧开挖土方,结构施工形式为底板→中板→顶板。②明挖逆作法:全面积敞开,挖机停靠在基坑外侧开挖土方,结构施工形式为顶板→中板→底板,那么钢支撑施工复杂,将钢支撑分节吊入顶板预留孔洞,顶板下小挖机及人力、电动葫芦配合在顶板下拼装钢支撑,。③全盖挖顺做法:基坑内层混凝土支撑位置使用预留开挖空洞取土,深基坑内侧其他部位均为大面积栈桥板(混凝土板),大型挖机停靠在基坑内侧栈桥板上,结构施工形式为底板→中板→顶板,那么钢支撑施工与明挖逆作法基本一致,施工复杂。④半盖挖顺做法:深基坑内侧一半或者一小部分为混凝土栈桥板,挖机停靠在栈桥板或者基坑外侧开挖土方,结构施工形式为底板→中板→顶板,钢支撑在基坑外侧上方施工便道1根分2节吊入基坑内,再利用小挖机配合拼装钢支撑。⑤半盖挖逆作法:深基坑内侧一半或者一小部分为混凝土栈桥板,大型挖机停靠在栈桥板或基坑外侧开挖土方,结构施工形式为顶板→中板→底板,那么钢支撑施工与明挖逆作法和全盖挖顺做法基本一致,施工复杂。
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抗氢脆性能
X80以上级别的结构钢管对氢脆敏感,曾在桩腿支撑管中发现氢致裂纹,由此造成了海洋平台的垮塌事故。长期在海水环境服役的固定式钻井平台,难以检测结构管的氢致开裂,尤其要关注材料的氢脆问题。HSE建议海工用高强结构钢管宜采用“海水+CP+硫化物”环境的慢应变速率拉伸试验测试氢脆指数EI,且海工用高强结构钢管应符合EI≤60%的要求。EI采用公式定义:EI =(RAa-RAe)/RAa
式中RAa———材料在空气环境中拉伸测得的断面收缩率,%;
RAe———材料在试验环境中拉伸测得的断面收缩率,%。
按上述方法,测试和评价了该X80钢级桩腿支撑管材料的抗环境氢脆性能。试验环境中的海水采用海水;CP电位的选取(≤-1100mV)参照相关规范和工程要求;采用H2S模拟硫酸盐还原菌SRB引起的生物硫化物,参考后者在海水中的实际浓度(一般≤0.06%),选取了H2S的浓度范围;拉伸应变速率根据以往工作经验取4.0×10-6s-1。结果表明,X80钢级桩腿支撑管在“海水+CP电位-1100~-750mV(Ag/AgCl)+无硫化物”环境和“海水+CP电位-1000 m V(Ag/Ag Cl)+0.01%~0.06%硫化物”环境中的氢脆指数均符合EI≤60%的要求,即X80钢级桩腿支撑管材料具有较低的氢脆倾向,能够满足海洋平台桩腿在相应环境下对材料抗氢脆性能的要求,具有优良的抗氢脆性能。X80钢级桩腿支撑管抗氢脆的相关机理是:
(1) X80钢级桩腿支撑管用钢的纯净度高,夹杂物数量少、尺寸小,从而减少了氢致裂纹源;
(2) X80钢级桩腿支撑管经淬火+高温回火后,形成了细化的粒状贝氏体和铁素体基体组织,且基体上分布大量弥散合金碳化物粒子、少量位错的组织,氢陷井的数量较多,氢的扩散通道减少,大大减少了钢的吸氢量。
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施工要点
1.格构柱设计要求
格构柱截面形式为 550×550mm,角钢型号为∠160×16,缀板型号为 500×300×12@600 mm,钢构件连接均为满焊。其中格构柱嵌入基底以下 15m,即钻孔灌注桩长 15m,钢立柱嵌入钻孔灌注桩 3m。钢立柱与钻孔灌注桩主筋焊接,一起吊放,钻孔灌注桩桩径 1200mm,桩身垂直度偏差≤1/300 桩长。
2.格构柱制作技术要求
①格构柱采用在场外钢构加工制作,原材料进场首先审查质量合格证明文件并对材料的外观进行检查验收,合格后准予制作。对制作完成的格构柱依据《钢结构工程施工验收规范》GB50205-2001 及设计要求进行验收验收合格后方允许进场进行安装。
②格构柱间对接焊接时接头应错开,保证同一截面的角钢接头不超过 50%,相邻角钢错开位置不小于 50cm。角钢接头在焊缝位置角钢内侧采用同材料短角钢进行补强。
3、钢筋笼浇筑时易出现的问题
1)钢筋笼上浮
已经沉放到设计深度位置的钢筋骨架,在浇砼过程中,骨架位置比原设计位置高出,俗成“浮笼”。
原因分析
(1)钢筋笼骨架内径与导管间距小,粗骨料粒径太大, 主筋搭接焊头未焊平,在导管提升与下沉回来过程中,挂带钢筋笼。
(2)钢筋在安装过程中,骨架扭曲,箍筋变形、脱焊脱落或者导管倾斜,使得钢筋与导管外壁紧密接触。
(3)有时因机具故障,浇砼时停歇,导管与钢筋间砼已凝结,提升导管时将钢筋带出。
(4)浇砼速度过快,砼面升至钢筋笼底,产生向上“浮力”,导致钢筋笼浮上来。
处理办法
(1)刚开始浇砼就出现“浮笼”,主要是导管与笼之间有挂带现象;应立即中止浇砼,反复上下摇动导管或单向旋转。
(2)在浇砼过程中,随着导管拔出,笼上浮,但砼面不动,亦是因导管与笼间有挂带现象,应反复摇动导管,重复使之上下移动,以切断二者联系。
2)桩头冒水
在基坑垫层砼浇灌完毕,桩头部位出现渗水现象。
原因分析
(1)砼浇注不密实,桩身(尤其是桩头部位)有裂隙或夹泥,砼中石子粒径太大,级配不均匀。
(2)浇砼时,泥浆相对密度过大,砼与主筋之间有夹泥,地下水沿着夹泥冒出。
(3)在基坑开挖时,挖土机械碰撞桩身,造成桩头部位有裂隙。
(4)截桩时风镐等机械过度冲击桩头部砼,致使桩头砼产生裂缝而渗水。
处理办法
(1)如发现有桩头冒水现象,应检测桩身砼强度、桩身有无缺陷,对于桩头一段长度范围内出现裂隙的,应凿除桩头砼,直至露出坚实砼后再灌高出原等级一个强度等级的砼。
(2)如桩身质量有严重缺陷,应请设计及检测中心核定是否须重新补桩。
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