[发明专利]一种大型单桩施工垂直度控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及海上风电行业的海洋工程业，特别涉及海上潮间带风电大直径管桩沉桩垂直度控制方法。

背景技术

海上风力发电单桩式基础因其结构简单和安装方便，为目前国外最普遍的形式。它由钢制圆管构成，圆管壁厚在45-70mm，直径为4.5米-6.5米，通过打桩设备将单桩打入持力层。但因大型单桩自重较重，单根重量重达400-600吨，沉桩时仅能依靠抱桩器来调整桩身的垂直度，故国外对单桩桩身的垂直度要求普遍为5‰。现提供一种海上潮间带风电大直径管桩沉桩垂直度控制工艺，可使沉桩垂直度控制在2‰以内，满足风机直接安装要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种海上潮间带风电大直径管桩沉桩垂直度控制方法，它解决了潮间带区域单桩高精度沉桩的问题，使沉桩垂直度小于2‰，大大的降低了施工成本，提高施工效率。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：一种大型单桩施工垂直度控制方法，包括以下步骤：1)、初调：单桩吊入下抱桩器，使桩在下抱桩器中心后，同时抱住上下抱桩器，均匀预紧所有千斤顶；先调整两个钩头高度以调整垂直吊耳方向“垂线”垂直度，另一方向通过海工吊起杆或扒杆尽量使桩保持在垂直状态，使千斤顶滚轮接触管桩外壁稍受力即可；慢减吊荷慢松钩头，使桩沿着上下抱桩器定向平稳自沉，同时检查垂直度，如需调整则尽量用下抱桩器调整，直至桩自沉稳定；2)、终调：将法兰水平度控制在1.5mm以内松主钩，如有调整则调整校对垂线，找到垂线控制点，如果微调则以原状态新垂线控制调整，否则需重新挂双钩，将桩拔起按照以上方法使桩在垂直状态下以新的“垂线”为准重新调整桩的垂直度，直到垂直度符合要求；3)、压锤沉桩：松钩换钢丝绳，套锤压桩下沉，使桩入土深度4m至6m，稳桩检查垂直度并符合垂直度在0.05％以内的要求；4)、沉桩：第一锤吊打，松钢丝绳300mm，采用最低打击能量开锤点击，停锤检查贯入度、垂直度，前3至5锤点击调节能量控制贯入度，当贯入度在10mm至50mm时开始手动连击，刚开始宜采用轻击，小贯入度沉桩，使桩平稳下沉，以防桩有较大倾斜，每沉桩500mm停锤检查垂直度及贯入度一次；5)、至设计标高0.5m-1m时调整锤击能量控制贯入度10mm以内沉桩到设计标高。

优选地，所述步骤1)中桩的自沉深度是2m至5m。

优选地，所述步骤2)还包括压锤自沉过程中若有垂直度偏离，则将锤吊起，调整千斤顶。

优选地，所述步骤4)还包括：如垂直度有偏离趋势，则停锤调整垂直度，小幅度调整可将锤吊起，用上抱桩器调整，垂直度符合要求后压锤继续锤击；垂直度偏离较大时，吊锤落至甲板，桩重新挂双钩，吊机配合抱桩器调整垂直度；如垂直度无变化则加大能量控制贯入度在50mm至100mm以内，桩入土深度达到8m后，每沉桩1000mm停锤检查垂直度及贯入度一次；桩入土深度达到18m时张开下抱桩器。

本发明具有以下有益效果：解决了潮间带区域高精度打桩的问题，大大的降低了施工成本，降低单台总成本约20％，同时减少海上施工环节，极大的降低了安全风险。

具体实施方式

一种大型单桩施工垂直度控制方法，包括以下步骤：

1、初调：单桩吊入下抱桩器，使桩基本在下抱桩器中心后，同时抱住上下抱桩器，均匀预紧所有千斤顶。先调整两个钩头高度以调整垂直吊耳方向“垂线”垂直度，另一方向通过海工吊起杆或扒杆尽量使桩在垂直状态，使千斤顶滚轮接触管桩外壁稍受力即可。慢减吊荷慢松钩头，使桩沿着上下抱桩器定向平稳自沉，同时检查垂直度，如需调整则尽量用下抱桩器调整，直至桩自沉稳定(一般自沉2-5m)；

2、终调：将法兰水平度控制在1.5mm以内松主钩，如有调整则调整校对垂线，找到垂线控制点(原则上中下不少于五个控制点，可结合刻度线记录)，如果微调则以原状态新垂线控制调整，否则需重新挂双钩，将桩拔起按照以上方法使桩在垂直状态下以新的“垂线”为准重新调整桩的垂直度，直到垂直度符合要求。

3、压锤沉桩：松钩换钢丝绳，套锤压桩下沉，此时桩入土深度估计约4-6m，稳桩检查垂直度并符合要求(垂直度在0.05％以内)，压锤自沉过程中如有垂直度偏离，则将锤吊起，调整千斤顶。