從項目管理角度解析導管架一體式和下掛式防沉板

徐峰，沈志恒，張佃臣

（海洋石油工程股份有限公司，天津 300451）

導管架在安裝過程中，需要在底部設置防沉板來保證坐底后、打樁前的穩定狀態。防沉板一般由型鋼形成框架結構，型鋼底部設置帶孔鋼板。目前，從防沉板與導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管架底部水平層處于同一平面內，其與主結構的連接主要依靠型鋼與導管架主腿以及拉筋之間的焊接來實現。下掛式防沉板即防沉板自身成為一個結構，通過在防沉板與導管架底部水平層之間設置立柱來實現連接。

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，需要考慮的因素有海床平整度、導管架建造程序、鋼材用量、鋼材到貨時間、現場加工和空間組對便利度、海上安裝風險以及其他項目影響因素。

1 一體式和下掛式防沉板的對比

目前，國內淺水導管架常常選擇一體式防沉板，較深水導管架則一般設置下掛式防沉板。不過近年來，下掛式防沉板逐漸在淺水導管架中得到了推廣和應用。

1.1 項目風險方面

防沉板的設置主要是為了保證導管架在坐底后、打樁前的穩定狀態，設計時主要考慮地基承載能力、抗滑移、抗傾覆，同時，也要保證防沉板本身的強度。防沉板的設計與平臺海域的海床資料密切相關，為了保證導管架坐底后有較好的水平度，防沉板的標高需要根據實際海床資料進行匹配。

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

1.2 項目工期方面

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

渤海某項目導管架在陸地建造過程中，由于加工設計提供的采辦料單過晚，同時，由于鋼板的采辦周期較長，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。防沉板的空間位置較高，吊車吊裝組對難度大，鋼板與鋼板的拼接處需要進行焊接，與導管的焊接處需要進行打磨，需在防沉板下面進行腳手架搭設，鋼板拼接處均采用仰臉焊接。防沉板的安裝使該導管架ROW-2的立片工作推遲，相應的ROW-2的立片，需要將防沉板在立片后進行空間安裝。

上述項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制型鋼片，待鋼板到貨后再進行鋼板的焊接，繼而將防沉板整體與導管架底水平層進行組對，不會影響ROW-2的立片工作，大大地節省了項目的建造工期。

1.3 鋼材用量方面

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

渤海某8腿導管架，底水平層間距22.28m×64.28m，防沉板采用一體式和下掛式對應的布置圖分別如圖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格上的差異較小，主要差別在于型鋼框架的組成以及導管架底水平層與防沉板之間額外設置的立柱。統計料單顯示，此項目一體式防沉板設計凈料約130噸，下掛式防沉板設計凈料約194噸，兩種方案的鋼材量差別約64噸。這種差別相對于項目整體耗費的鋼材量而言，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點，此部分工作往往無法使用型鋼切割機，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較高，增加了空間組對工作的難度，而組對時型鋼還需要與導管進行焊接，對組對的精度和焊接的要求都比較高。而下掛式防沉板與導管沒有相交節點，其施工類似甲板片的預制，無論是施工工藝還是空間組對，都存在較大的便利度（圖5、6）。

1.5 推行平臺標準化方面

目前，國內對于海洋平臺的設計正在推行標準化設計，平臺標準化就是通過對已建平臺設施的共同點、差異化進行深度分析，歸納特點及研究趨勢，形成技術成熟、方案合理、專業齊全的系列化和標準化平臺設施設計方案和設計文件。打個比方，每個人的腳都不一樣，但并不是每個人需要定制一雙鞋，鞋的大小尺寸是有標準系列的。每個人根據自身情況選擇適合自己尺寸的鞋。

平臺標準化也是這個道理，通常每個海域根據自己的特點定制平臺，通過平臺標準化系列，平臺的設計、建造、安裝就可以通過選用適應的系列化平臺，大大縮短工程建設的周期。對于下掛式防沉板，通過調整下掛防沉板的標高，可以適應導管架制造后安裝在不同水深的區域，滿足3米以內的水深差異。下掛式防沉板的這一特點使得不同水深下導管架主結構的標準化得以實現，從這一點來上講，下掛式防沉板的優勢還是比較明顯的。

2 結語

本文主要從項目管理的風險、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劣，通過對比初步得到如下結論，為類似結構物防沉板形式的選擇提供比選思路，同時，對類似項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整局部標高更好的匹配平整度較差的海床，保證導管架坐底后有較好的水平度，降低海上對導管架調平的風險。

（2）下掛式防沉板可以實現陸地整體預制，受材料到貨時間以及到貨順序的影響較小，利于項目工期的控制。

（3）下掛式防沉板由于需要獨立形成框架結構，且需要在導管架底水平層與防沉板之間額外設置立柱，鋼材用量相對一體式防沉板會有部分增加，但增加的鋼材用量占比較小。

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

（5）通過調整下掛防沉板的標高，可以適應導管架制造后安裝在不同水深的區域，滿足3米以內的水深差異，這一特點使得不同水深下導管架主結構的標準化得以實現，對于推行平臺的標準化設計有較大優勢。