2024年05月02日 星期四
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基于海上风电自升式辅助稳桩平台大直径单桩基础施工工法
发布时间:2022-05-30 点击次数:554

目前我国大直径无过渡段单桩施工传统工艺流程是:①主起重船抛锚驻位,钢桁架结构稳桩平台及辅助桩运输船靠泊;②挂钩起吊稳桩平台吊放调平,起吊插入辅助桩(四根)开始振沉;③提升辅助平台,采用反吊焊接等方式进行加固稳定,打开龙口(抱桩器);④起吊大直径工程桩翻身植桩,自沉结束后加锤(包括替打法兰或替打段),将管桩沉至设计标高,过程中测量控制垂直度,如有高应变检测,遵照设计要求及检测规范执行。

针对传统式钢桁架结构稳桩平台存在的问题:①传统钢桁架稳桩平台自重较大,需起重船舶吊放驻位,调平及施工难度较大,运输成本较高;②传统辅助稳桩平台配套辅助桩需逐根振沉,提升平台加固作业等施工时间较长;③辅助桩使用频次达到一定程度后容易出现管口卷边等情况,需进行桩身切割及加长处理。我司项目部积极开展科技创新,在传统式稳桩平台主要辅助沉桩功能上进行优化。首先采用驳船改造,搭载抱桩/稳桩系统,与浮体相连,无需运输船转运;其次,浮体搭载桩腿及液压升降系统,替代辅助桩振沉工序,同时根据液压系统微调,提高平台调平精度,保证沉桩垂直度控制,最后,浮体搭载锚泊定位系统,通过抛锚驻位、绞锚微调,提高钢管桩平面位置定位精度,确保满足设计要求指标。依托本工法的施工方案,目前已在江苏启东H1#、H2#、H3#海上风电场H1标段、H3标段大直径单桩基础施工中成功应用。

稳桩平台主要用于工程桩沉桩过程中桩基定位、垂直度控制、提高安全可靠性的沉桩辅助性钢桁架结构设施。但是传统稳桩平台亦存在诸多限制及问题,因此,项目组积极开展科技创新,在传统式稳桩平台主要辅助沉桩功能上进行优化。总结出了《海上风电大直径单桩基础自升式辅助稳桩平台施工工法》:

(1)机动性强,优化平台吊放转运工序,提高工效。

(2)调平效率高,辅助稳桩平台水平度调整数字化,确保工程桩垂直度控制。

(3)机位平面定位精度高,减小施工难度,降低测量工作量。

适用于地基表层淤泥厚度不大于10米、水深5-25米,钢管桩直径为3.6-8.5米,桩长在50~95米的大直径单桩基础施工项目。对于其它不同水深、不同管桩直径、不同管桩长度的单桩基础施工项目,可以通过对自升式稳桩平台的吃水深度、桩腿插深、抱桩稳桩系统及桩腿功能优化来满足具体项目的要求,该工法具有工程应用及借鉴指导意义。

比较传统钢桁架结构稳桩平台施工方法节省费用211.6万元。较传统施工方法,单个机位节省工期1天,该风场92个机位,共计节省有效工期92天;较传统施工方法,减少人工、船机设备等资源投入,具有明显的经济效益。

本工法成功运用于江苏华威启东H1#海上风电场项目和启东华尔锐启东H3#海上风电场项目。

该工法克服了海上风电项目“抢装潮”严峻形势下船机设备紧张、传统辅助稳桩平台工序繁杂、工期紧张等施工难点,逐步成为单桩基础施工主要工艺方法,施工质量、安全、进度效益明显,具有广阔的推广应用前景。