消息丨复杂海域超大超重单桩施工神器

发布日期:2021-01-08 发布来源:公司总部 浏览量:897

“最后一台风机叶轮已安装完成,请各部门密切关注第19号台风‘天鹅’的走向和风速,所有船组立即按顺序撤离。”公司三峡广东阳西沙扒海上风电项目经理潘晓炜在高频电话中要求所有船只回港避风。眼前一排排风车整齐转动着,海面涌浪一浪接着一浪,看着刚完成最后一台叶轮安装的一期项目,潘晓炜回忆起刚到这片陌生海域的施工困境。

 

风电场一角

广东阳江海域最大特点就是水深深、波长长、涌浪大,风场离岸最近处超过30公里,平均水深范围在27米至32米之间,该项目包括23台单桩基础及风机安装的施工任务,这其中还有长达108.53米(变径段长17.6米)、重达桩重1743吨的单桩,超大超重的单桩属当时全球之最,也是阳江海域大型单桩首次施工。但施工区域位于无掩护外海,海域常见风力在7级以上,涌浪频繁、波长。且地质条件还很复杂。更麻烦的是,年受台风影响大,“靠天吃饭”、可作业窗口期短,施工之路布满荆棘。万事开头难,项目团队要想在短短的工期内完成所有沉桩任务,必须要研制出一套适用该海域环境的起吊和稳桩工艺。

工欲善其事,必先利其器,2019年3月,项目团队开始研究如何将近两千吨重的钢管桩起吊和稳桩在30多米深的外海海域。“尽管我们已经很熟悉其他海域常规的单桩起吊方式,但还是得针对阳西海域情况‘量身定制’起吊工艺才能做到万无一失。”通过组织大家不断讨论和计算复核, 最后确定了最合适本海域的单桩起吊翻身工艺和稳桩工艺工装方案。

 

讨论方案

“双船起吊成本太高,而且很容易受到风力涌浪的影响,船机起伏不一,行不通。”“一字型单船起吊时单桩重心远超出起重船的起重能力范围,也不行。”大家你一言我一语道出了自己的顾虑。经过对目标船机的研究,项目团队提出了应对深海海况的“单船单钩起吊翻身技术”,即采用主钩为十字型的起重船,在主吊处配置一根支撑梁,在尾吊处配置溜尾翻身钳,配合完成起吊立桩,复核所有参数均满足安全要求。

在阳西沙扒海域要实施超大超重单桩的沉桩施工,还需要满足设计的垂直度不得超过3‰的要求,因施工窗口期非常少,且要高效安全,这就需要在稳桩平台上下功夫,设计出满足稳桩要求且工序少的可靠的平台。

通过组织大家对各种稳桩平台的讨论,对浮式平台、船载平台、负压筒式平台、防沉板式座底集成式平台进行对比,其中浮式平台、和船载平台受海况影响较大,施工窗口期较少,工效较低;负压筒式平台受各个机位地质情况影响,不能对所有机位全覆盖;最终确定了采用防沉板式座底集成式平台,项目部对平台进行设计和优化,并进行了结构有限元分析计算、各种工况复核等,确保平台结构安全性和适用性。

 

起吊钢管桩

百闻不如一见,2019年6月24日下午3点45分,吊装正式开始。只见起重船上的主吊钢丝绳先套住躺在运输船上的钢管桩桩壁上的两个“耳朵”,向上拎起,钢管桩抬头,尾部翻身钳配合,桩慢慢竖立,当钢管桩下放至海底泥面时,尾吊不再受力,自动脱落,此时钢管桩借助泥面像一条小鱼似的翻身站立了,“单船单钩”成功完成了单桩起吊翻身,大家如释重负。紧接着座底式稳桩平台上下两层间隔17.6米的悬挑抱桩器,像两个强壮的大胳膊环抱住钢管桩,通过每层抱桩器上的液压油缸千斤顶控制桩身垂直度。历时7个多小时,项目部自主研发的单船单钩起吊翻身施工工艺和座底式稳桩平台“两大神器”完美配合,一气呵成,顺利完成了项目单桩“首秀”。

“经测量桩顶法兰水平度达0.98‰。”听到数据后,业主竖起了大拇指:“这家伙集成度高、抗风能力强、垂直度调整精度高,看来你们可以申请专利了啊。”大家看着矗立在海中的5号桩,畅想着未来这片海域的壮阔景象。

 

来源:阳西风电项目部

图文:张荣 张锐

中交三航局有限公司江苏分公司江苏分公司

地址:江苏省连云港市连云区中山中路147号

技术支持:中交上海港湾工程设计研究院有限公司