[发明专利]一种海上风电嵌岩钢管桩的沉桩方法

摘要

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。

主权项

1.一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，其特征在于，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；进行沉桩步骤时，在起重船上挂好大型液压打桩锤，套打沉桩，锚桩压锤后，再次调整锚桩的平面精度，测量利用GPS控制锚桩的平面位置，采用两台全站仪进行锚桩垂直度控制，调整定位架上的抱桩器将锚桩抱死，并调整锚桩的垂直度偏差不超过1.0‰；施打第一根锚桩，至设计标高时停止，利用抱桩器抱紧第一根锚桩，使定位架及第一根锚桩连成整体；然后施打第二根锚桩到设计标高，最后依次施打第三根锚桩和第四根锚桩；施打过程中利用抱桩器调整锚桩的垂直度及水平度；进行拆除定位架步骤时，起重船下落第一主吊钩，工人在定位架的吊耳处挂好吊具，第一主吊钩收紧钢丝绳，使得钢丝绳吃力，气割工开始割除定位架与辅助桩之间的连接件，割完连接件，将定位架吊至运输船上；进行打设试验桩、基准桩和基准桩套筒步骤时，采用起重船和大型液压打桩锤依次打设试验桩、基准桩和基准桩套筒。