摘 要：本文介绍82000DWT散货船搭载阶段外板不搭设脚手架的研究与应用，旨在为其他船舶建造或改装降低成本提供宝贵经验。
关键词：外板不搭设脚手架；降低成本；研究与应用
中图分类号：U671 文献标识码：A
Abstract： This paper expounds the research and application of no scaffolding in shell area at erection stage of 82000DWT bulk carrier to reduce the cost of ship construction and conversion.
Key words： No scaffolding in shell area； Reduction of cost；Research and application
1 引言
2011年前，我司与国内绝大多数船厂一样，船台搭载阶段船体外板一直采取脚手架“满搭”模式，用来焊接、装配、修补焊缝、装焊各种舾装件、报验检查等工作，耗费大量的人工及材料，脚手架费用一直居高不下，浪费严重。基于此原因，我们研究采取工艺措施减免脚手架的搭设，以期降低造船生产成本。
图1、图2分别是外板区域工艺改进前后的脚手架状况。
2 脚手架的说明
2.1 脚手架定义
指施工现场为工人操作并解决垂直和水平运输而搭设的各种支架。主要为了施工人员上下工作或外围安全网维护及高空安装构件等，脚手架制作材料通常有：竹、木、钢管或合成材料等，我们使用钢管等搭设脚手架。
2.2 脚手架设计与施工有专门企业标准
舱室内已经采用挂式脚手架对常规满搭式脚手架进行了优化，所以本文仅针对外板区域脚手架进行优化介绍。
2.2.1 脚手架由基础零件、架体部件和安全防护件组成
（1） 基础零件包括：耳板、吊环、吊耳、板卡和球头卡；
（2）架体部件包括：肘板、挂件、支柱、梯盖、中间托架、支柱托架、脚手板、梯子、吊钩、栏杆、脚手管、链条和钢丝绳；
（3） 安全防护件包括：安全网和绳索等。
2.2.2 脚手架零部件制作的技术要求
（1）零部件制作后，边沿打磨至R2，喷砂Sa2，涂一度底漆，一度面漆，支柱和栏杆的面漆颜色为黑黄相间，间距为150 mm，其余零部件面漆颜色为黄色；
（2） 每个零部件均需在指定位置做标记，标记内容为零部件的代号，颜色为黑色；
（3）一些特殊尺寸的允许偏差为±1.0 mm。
基础零件用于连接或固定脚手架架体部件；
2.2.3 架体部件
（1） 肘板是脚手板的支撑部件；
（2） 挂件是连接肘板或吊钩的部件；
（3）支柱是支撑栏杆的部件；
（4）梯盖是设置在楼梯口或焊机升降处的开闭式脚手板；
（5）中间托架通常与梯盖和脚手板配合使用，是支撑脚手板和梯盖的部件；
（6） 脚手板单块最大承重为200 kg，结构尺寸为3 000x300 mm；
（7）梯子分为短直梯和三角梯两种；
（8）吊钩通常与挂件及脚手管配合使用，主要用于舱室内甲板、平台的结构下；
（9）栏杆选用ø34×3 GB/T 8162的钢管；
（10）脚手管规格为ø48×3 GB/T 8162的钢管；
（11）链条选用直径8 mm起重用短环链，安全系数不小于4.0，用于链条脚手架；
（12）钢丝绳选用直径8 mm GB 8918的镀锌无油钢丝绳，用于捆绑链条和脚手管。
2.2.4 安全防护件
（1） 安全网是防止坠落的防护装置，安全网CB/T 3749 《船用阻燃安全网》 ；
（2）绳索选用直径ø16 mm的合成化纤绳或等强度的麻绳。绳索的安全工作载荷为50 kg.
3 问题分析及解决方案
3.1 问题分析及解决方案
为达到“外板不搭脚手架”的预期目标，我们经过多次设计研讨，概括出外板不搭设脚手架需要解决的主要问题及方案。
3.1.1分段/总段封焊问题
分段吊装到位，调整完毕就涉及封焊，封焊分为焊段和码板两种，外板区域封焊焊段和码板都要求在结构面烧焊，外板不需要搭设脚手架，结构面需及时搭设新式工装脚手架服务于封焊，脚手架眼板提前到分段阶段安装完毕。
3.1.2 分段/总段装配和余量问题
为做到装配码板全部安装在结构面，减少外板面工作量，需要控制好分段/总段精度，外板基本无严重变形，我们使用全站仪开展模拟搭载工作；另外，模拟搭载工作的开展，实现了船体分段无余量搭载，总组阶段一次把分段切割到位，使高空作业地面做，避免了高空修割余量困难等阻碍。模拟搭载具有在外板无脚手架条件下吊装定位作业工作量小，占用吊车时间短等优势。
3.1.3 分段/总段焊接及密试问题
技术中心组织改进焊接工艺流程，分区域采用不同的工艺流程。船体货舱区采取“C”型总段合拢方式，船台合拢焊缝为垂直方向，避免了横向合拢焊缝焊接作业，为机械吊笼和合拢吊笼在货舱区外板外侧使用创造了条件，后期外板合拢焊缝采用GOVN垂直气电焊坡口进行；货舱区合拢口型材与曲面部分采用COVS坡口，外板内侧使用新型脚手架工装平台进行装配焊接作业，这些措施使船体货舱区外板不搭架脚手架成为现实。首尾部外板合拢焊缝采用COVS或CO1/2VS坡口，在外板外侧利用高架车辅助完成贴揭衬垫工作，在结构面利用船体平台或新型脚手架工装完成焊接作业；另外，首尾部外板不搭设脚手的情况下，高架车被广泛应用于焊缝修补打磨、焊后报验船东船检、抽真空试验和报验等工作。
3.1.4 分段/总段涂装问题
首尾外板船台合拢焊缝抽真空交舱试验后，需要用高架车完成焊缝涂装工作；货舱区外板焊缝可以不再用高架车配合，还是使用吊笼。
3.1.5锚台安装问题
锚台提前安装到80E总段上，保障总组阶段报检完毕。
3.1.6 船名港籍、分舱标识安装问题
首尾船名和港籍名提前到总组阶段安装；分舱及顶推标识标志提前到分段阶段完成，不需要船台搭架或使用高架车。
3.1.7 水尺标记、载重线标记安装问题
由于水尺标记和载重线标记按要求需在合拢后完成，所以必须采用工装进行。其中位于船舯处的2组水尺标记和载重线标记，使用吊笼完成安装；位于首尾部的4组水尺标记，均需要用高架车辅助完成安装。
3.1.8 船台滑道两侧场地准备
由于外板工程主要采用高架车来完成，要求船台滑道两侧留出适当场地供高架车行走，船台墩等要提前移位摆放。
3.2 其他推进方案
解决上述所有外板不搭设脚手架问题的同时，我们还从以下方面进行了推进。
3.2.1 优化总组方案
根据生产条件和搭载效果，对前期57 000 DWT、9 2500 DWT等系列散货船分段划分和总组方式进行认真总结、分析和对比， 82 000DWT船舶最终形成了货舱区以“C型”总段、首尾机舱以半立体总段为主的总组方式。加大82 000DWT项目船体总组分段吨位，其中80A总段吨位已达560 t，接近我司吊车极限。主船体分段总数140个，实现总组分段134个，分段总组率约为96%，搭载吊装次数减少到42吊次。通过分段总组，减少了船台搭载时合拢焊缝长度数量，同时减少船体外板合拢焊缝船台装配、焊接、打磨、密性试验及补涂等工作量。
3.2.2 优化吊装方案
制定总段吊装前船台准备工作检验制度，制定准备工作的具体内容。检验已搭载的总段上面安装和即将搭载总段相对应的工装、限位等。此类工装的加放，明显缩短搭载靠拢时间。
3.2.3 制定实施分段建造精控管理制度
用于控制各道工序，提高合拢精度。技术中心、分段工区、搭载工区及制造部等部门每周召开精控管理例会，解决精控管理中突出问题，布置精控管理工作任务，强调精控管理要点。技术中心从分段吊装防变形和分段摆放防变形方面精心策划，保证分段线型尺寸扩大精控管理工作取得的成果，大幅减少分段合拢焊缝错位，尤其是外板合拢焊缝线型不顺引起的修割工作量。
3.2.4 外板不搭脚手架使许多外板辅助工程无法开展
为解决以前这一作业瓶颈，除了采用高架车外，我们设计制作了2种2.6 m舭部焊接作业平台，具有简单轻便，安全可移动，适用范围广，使用舒适，不易损坏等优点，现已广泛应用于船台船体外板合拢作业，取得了良好的使用效果；完善了适用垂直气电焊作业的合拢吊笼和机械吊笼，上下贯通，方便简捷，一次搭设，全程使用，有效替代了外板搭满地脚手架的的落后方式，也促进了焊接工艺的提升和焊接效率的提高。
4 结论
船台搭载外板不搭脚手架在 82 000 DWT船舶上的成功实现，根本上优化了外板搭架模式工艺，大幅降低了船舶建造搭架成本，使我们船舶建造工艺水平有了质的提升，对我司船舶建造具有转折性意义。船台搭载外板不搭脚手架的各项举措在后续船舶上的应用同样有着广阔空间。