海上风电机组的施工
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海上风力发电机基础作为固定和承载风机、塔筒等核心组件的重要平台,其施工作业是海上风电产业建设的首要环节之一。目前海上风机基础类型主要是固定式基础,有单桩基础多桩承台基础导管架基础等不同结构。这些基础固定在海床上主要靠打进海床的桩基,就是要进行沉桩施工,下面介绍沉桩施工的相关技术。

1 单桩基础

目前在已运行的海上风电场中,采用单桩基础结构的比例接近 75% ,单桩基础结构是主流的海上风机基础结构形式。单桩基础看似简单,但要保证打入海床的钢桩垂直度误差控制在 0.5‰ 绝非易事。例如5MW风电机组单桩基础的钢桩直径6.8m,桩长78m,桩重950t;某8MW机组单桩基础钢管桩直径为10. 4 m,桩长 112. 66 m, 桩重2408 t。目前的专业打桩船规模远远不够用,即使今年刚交付使用的全球最大打桩船“二航长青”号,可打最大桩重 700 吨,直径 7 米的桩基,还是不能满足需要。要把大型钢桩垂直打入海床需要一套工装设备,就是稳桩平台,稳桩平台也称为沉桩定位架抱桩架等。

稳桩平台主体采用导管架的结构,导管架设置 4 根腿柱,腿柱之间通过箱体梁、横撑和斜撑连接,腿柱是平台定位桩的导向筒、定位桩通过此筒打入海床。 腿柱上端为顶层平台,主要用于吊索具的布置及存放,亦可放置集装箱动力站;在平台的 4 个角有吊耳方便吊装。在平台一侧有上层抱桩器,在下面有下层抱桩器。沿抱桩器中心对角线方向布置液压缸,用于钢桩的夹紧与纠偏,液压缸可前后移动,以适应不同直径的钢桩。由于抱桩器一侧较重,在旁边的 2 根腿柱上加装浮筒,以抵消重心偏移引起的低该侧腿柱的对地压力。 最底层为防沉板结构,以减小稳桩平台的入泥深度。防沉板沿长度方向上向抱桩器一侧适当延伸,增加稳桩平台在该方向上的复原力臂、降低未插入定位桩时倾覆的风险。

 
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2 导管架基础
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图   打桩模架

 

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