导管架平台的布置和结构形式

20.5.1　导管架平台的布置和结构形式

导管架平台可以分为三个主要组成部分，即上部结构、导管架和桩，如图20.5－1所示。

图20.5－1　导管架平台结构组成图

1）上部结构

上部结构包括平台甲板、舱壁、围壁、甲板支柱以及桁架结构，甲板结构的主要作用是在海上为钻井或采油提供足够的平台场地，以便在其上布置钻井或采用设备、辅助设备、各种生活设备以及供直升机升降。上部结构有整体式与组块式两种结构形式。

在整体的上部结构中，大多数设备都均匀地分布在整个甲板上，板桁材的交叉形成了多个舱室，在这些舱室中几乎放置了所有的加工设备和公用设备。有时采用局部的整体结构，局部的整体甲板结构其结构自重较小。

2）导管架

导管架是由导管（桩腿）和连接导管的纵横撑杆所组成的空间钢（桁）架。各管状构件相交处形成了管状节点结构。一般管节点都采用弦杆（即管节点中直径较大的管构件）管壁加厚或其他措施进行加强，其主要作用是支撑上部结构。平台进行海上安装施工时，导管架的桩腿则作为打桩定位和导向用。在使用上，导管架还可以用来系靠船舶，以便于供应船靠离平台。

导管架腿是由三种撑杆牢固地支撑和连接在一起的：垂直面的斜撑、水平面的水平撑和斜撑。撑杆帮助把水平载荷传至基础，在建造和安装期间保持结构的完整性，防止安装导管架桩系统时发生扭曲运动，支撑牺牲阳极和油井导管，并把这些构件产生的波浪力传至基础。

3）桩

桩的作用是把平台固定于海底并承受横向载荷和垂直载荷。桩腿一般采用4个、8个，早期也有10个、12个桩腿。桩通过导管架打入海底土中，由单桩组成或群桩形成桩基础，上部结构和导管架的载荷通过桩基础传入地基。有四种海洋平台桩基应用得较为广泛，即打入桩、钻孔再打桩、钻孔灌注桩及爆扩桩。

为使导管架适应不同水深和土壤条件，可采用如下一些方法：制造比中间桩大的角桩和通过角桩的腿，或者腿的尺寸不变，在导管架腿之间布置裙桩，或者布置角桩的裙桩群。由于腿的斜度，增加了海底处腿之间的间隔。采用裙桩代替较大直径导管架腿或者采用裙桩群可以使导管架腿在海底处强度大大提高。