[发明专利]海上风电桩基础防冲刷柔性吹砂袋滚滑垒叠施工方法

说明书

海上风电桩基础防冲刷柔性吹砂袋滚滑垒叠施工方法，包括以下步骤：(1)铺设砂袋；(2)砂袋抛填；(4)充填控制；(5)分层分段；(6)海缆从钢管桩牵出部分有20米悬空段，牵出口距离泥面1.5‑3米，悬空段海缆敷设时留有部分余量，海缆牵出范围防冲刷砂袋回填以3m*3m的小型砂袋充填后平行电缆线方向投放。发明了海上风电桩基础防冲刷柔性吹砂袋滚滑垒叠施工方法，其经济性好，且在海上风电桩基冲刷防护效果好。

技术领域

本发明涉及海上风电桩基防冲刷的技术领域，更具体地涉及海上风电桩基础防冲刷柔性吹砂袋滚滑垒叠施工方法。

背景技术

海上风电桩基会使该区域原来波浪、海流等水动力条件发生改变,打破原本已经建立的泥沙输运平衡,从而使桩基

周围海底发生冲刷。海流遇到桩的阻碍发生绕流,桩周围流速加大,在桩周围形成的马蹄形漩涡以及桩后方的剥蚀漩涡是对桩基形成冲刷的主要动力。马蹄形漩涡形成的原因是水流受阻而发生旋转。当海底表层土颗粒所受重力及颗粒间粘结力无法抵御漩涡对其施加的作用力,则土颗粒发生起动,从而在桩周围形成了冲刷坑,桩两侧流体流动时发生绕流,流速加大,将会使已起动的泥沙处于悬浮状态。桩后方的水质点发生裂流,形成向海面运动的尾流,进而将泥沙颗粒带出冲刷坑，水体的含沙量的变化受制于地形、潮流、径流、波浪、水深、风速和地质等诸多因素，不同海域的含沙量有较明显的变化。在波浪的联合作用下,更有利于漩涡的形成与发展。当漩涡紊流带走的泥沙总量与推移质和悬移质带入冲刷坑的泥沙总量相等时，冲刷坑就达到了平衡，冲刷停止，这时冲刷坑保持稳定的形状。

目前，针对冲刷坑的防治做了一些尝试，比如抛石护桩，由于块石抛入桩基坑内，石头之间缝隙仍然阻止不了潮汐抽流带走下面的沙土后导致块石下沉，由于块石有棱角沉至电缆后，电缆被潮汐抽空流荡使电缆受损，通过一年后扫测发现，块石下沉、基坑仍在增大，其防冲刷效果并不好，而且成本很大。

发明内容

本发明的目的提供海上风电桩基础防冲刷柔性吹砂袋滚滑垒叠施工方法，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。

本发明提供海上风电桩基础防冲刷柔性吹砂袋滚滑垒叠施工方法，包括以下步骤：

(1)铺设砂袋：吹砂袋在沉放前，先用GPS定位，充灌砂袋，采用铺排船施工，砂袋铺放在滑板上，利用水力冲挖机组充灌砂袋，充满后利用高压水流辅助下放滑板使得砂袋下放至指定位置；

(2)砂袋抛填：桩基冲刷坑为漏斗状，坑内砂袋充填时，先抛填桩基附近砂袋，使得砂袋缓慢下沉且与基桩结合紧密，然后再抛填外部砂袋，直至冲刷坑填满，由内而外、由下而上逐层错开，确保表层砂袋充填平整，且与海床面柔性结合；

(4)充填控制：充填砂袋设置一个充填袖口，一个排水袖口，采用多次充填确保砂袋充填饱满且相对平整，砂袋袖口用聚丙烯扎带绑扎牢固；

(5)分层分段，对回填区域进行网格划分定量抛投：网格划分按40m长×2m宽或40m长×4m宽的网格进行划分，每次移船距离控制为2m，每个网格根据相应厚度的断面面积用横断面法计算相应网格方量，并按照网格方量除以单个砂袋方量，得到每个网格所需抛砂袋的数量，根据网格面积计算砂袋抛投数量，抛完一个网格立即作好记录，然后采用GPS控制绞船移位，进行下一个网格的抛投，每抛完一层砂袋，立即用测深仪进行检测，符合要求后进行下一层的抛投施工；

(6)海缆从钢管桩牵出部分有20米悬空段，牵出口距离泥面1.5-3米，悬空段海缆敷设时留有部分余量，海缆牵出范围防冲刷砂袋回填以3m*3m的小型砂袋充填后平行电缆线方向投放。

在一些实施方式中，所述砂袋为半柔性结构，该砂袋布料采用380g/m²编织复合布，所述编织复合布为230g/m²编织布和150g/m²无纺布针刺复合。