[发明专利]一种海上风电嵌岩钢管桩的沉桩方法

说明书

本发明公开了一种海上风电嵌岩钢管桩的沉桩方法，对四根锚桩、一根试验桩、两根基准桩和两根基准桩护筒进行沉桩。沉桩方法包括以下步骤：搭设定位架，起重船驻位，平吊和竖桩，插桩，沉桩，拆除定位架，打设试验桩、基准桩和基准桩套筒。进行搭设定位架步骤时，先采用振动打桩锤将四根以正方形点阵布置的辅助桩沉设入土，再将定位架吊放至四根辅助桩上，在定位架落钩前完成初调平工作，找到水平点位置后，在辅助桩上设置反拉钩与定位架连接，并在吊重情况下焊接定位架与辅助桩之间的连接件，使定位架与辅助桩快速固定成一体。本发明的沉桩方法，能使钢管桩沉桩后桩顶平面位置偏差控制在50mm以内，垂直度控制在千分之五以内。

技术领域

本发明涉及一种海上风电嵌岩钢管桩的沉桩方法。

背景技术

海上风电具有资源丰富、发电利用小时数高、清洁环保和适宜大规模开发的特点，近几年欧美国家均把风电开发的重点转向海上，许多大型风电开发企业、设备制造企业正在积极探索海上风电发展之路。

随着海上风电建设水平的提高，风电机组的容量也越来越大，对结构安全特性的要求越来越高，尤其是对桩基承载力和沉桩控制精度的要求也越来越高。由于海上风电项目大多离岸较远，所有设备和钢管桩均需采用驳船运至现场，受大风、季风、波浪、雾等自然环境影响大，将严重影响施工船舶的稳性，最大水平荷载作用下试验桩力点水平位移会非常大，对钢管桩平台结构整体刚度、稳定性和加载设备、测试设备油缸行程的要求都较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种海上风电嵌岩钢管桩的沉桩方法，它能高效完成沉桩施工，还能保证沉桩精度。

本发明的目的是这样实现的：一种海上风电嵌岩钢管桩的沉桩方法，用于对四根锚桩、一根试验桩、两根基准桩和两根基准桩护筒进行沉桩；所述沉桩方法包括以下步骤：搭设定位架，起重船驻位，平吊和竖桩，插桩，沉桩，拆除定位架，打设试验桩、基准桩和基准桩套筒；

进行搭设定位架步骤时，先采用振动打桩锤将四根以正方形点阵布置的辅助桩沉设入土，再将定位架吊放至四根辅助桩上，在定位架落钩前完成初调平工作，找到水平点位置后，在辅助桩上设置反拉钩与定位架连接，并在吊重情况下焊接定位架与辅助桩之间的连接件，使定位架与辅助桩快速固定成一体；

进行起重船驻位步骤时，起重船到达施工泊位时船头方向与潮流向一致，先进行起重船的抛锚，再进行运桩驳的抛锚；运桩驳完成靠泊后，指挥起重船的吊臂旋转至运桩驳上的桩顶吊耳处，在桩顶吊耳上系好起重船的第一主吊钩的钢丝绳，同时指挥起重船的大臂旋转至桩的翻身吊耳处，在翻身吊耳上系好起重船的第二主吊钩的钢丝绳，并在桩顶吊耳的上方和翻身吊耳的上方各系一根缆风绳，再指挥起重船转臂，调整好大臂的角度，让第一主吊钩的钢丝绳和第二主吊钩的钢丝绳均处于受力状态；

进行平吊和竖桩步骤时，由起重船的第一主吊钩与第二主吊钩开始同步起吊，先水平抬高锚桩，当锚桩完全离开运桩驳的甲板0.5m时，暂停起吊，检查第一主吊钩的钢丝绳与第二主吊钩的钢丝绳的受力情况，无异常后继续起吊，当锚桩距离运桩驳的甲板2～3m时，运桩驳退出施工区域；起重船通过第一主吊钩起、第二主吊钩落的方式相互配合将锚桩变成竖起状；起重船的第二主吊钩继续下放，使第二主吊钩的钢丝绳不受力，同时起重船的第一主吊钩继续上升，将锚桩转移到定位架的上方；

进行插桩步骤时，采用对称原则插桩；以两根锚桩为一组，分两次插入；由起重船将锚桩移到定位架的锚桩位，通过定位架上辅助牵引配合，使锚桩的底部进入锚桩位的龙口，通过抱桩器抱紧后保持锚桩竖直状态，缓缓入水，当锚桩入水深度为20m时，在锚桩上安装滑轨抱箍，再将锚桩的底部送到离泥面2m时，利用安装在定位架上层的抱桩器微调钢管桩的垂直度，然后利用锚桩的自重下沉入土，下沉过程中利用抱桩器保持锚桩的垂直度；起重船脱钩第一根锚桩，按上述方法起吊第二根锚桩，并将第二根锚桩插入与第一根锚桩对称的锚桩位；最后按上述方法依次插入第三根锚桩和第四根锚桩；