响水风电场海上测风塔设计与施工(2)

,,。高应变法是在桩顶沿轴向施加冲,使桩产生足够的贯入度,实测由此产生的桩身质点应力和加速度的响应,通过波动理论分析,判定单桩竖向抗压承载力及桩身完整性。高应变动力检测不仅能够有效地确定桩身结构完整性,而且能快速判定桩的承载力,省工、省时,节约费用。本次桩基检测采用PAK高应变桩基检测仪检测。

检测要求参照《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106—2003),考虑到被检桩并非竖直桩,有一定的斜度,同时参考了美国的ASTM高应变动力检测标准(ASTMD4945),实际提供各桩的轴向抗压承载力。检测前的钢桩桩顶的高度自水面起约为8m,检测用的力传感器和加速度传感器距桩顶约1m,打桩锤重128kN。

打桩检测结果表明:桩身应力主要以受压为主,最大压应力低于150MPa,在Q235钢材最大允许压应力控制范围内,对桩身不会造成屈服或破坏影响;除靠近桩顶位置接桩处阻抗反射较强外其它桩身位置完整性较好;通过CASE法和CAPWAP法分析,桩身承载力达到了3000kN,大于设计承载力(1970kN),满足设计要求。312　承台吊装及塔架安装

3　测风塔施工

311　基础施工31111　桩基施工

、运桩船、抛

锚船等。,打桩船必须配备合适的桩锤,选用合适的施工工艺,尽可能提高沉桩效率,且应具有良好的可靠性。

打桩船沉桩的施工顺序为:

起桩

锤击沉桩

停锤

、移位

立桩

插桩

……

下一根桩起桩

搭设围囹。打桩船锤击沉桩约需20min/根,收锤阶段实测贯入度约为110cm。打桩过程贯入度变化规律与勘探地质分层较为吻合。基础施工表明,所选的施工设备和施工工艺较为合理,勘探资料准确。31112　施工船舶配合及安全控制措施

海上施工受风、浪、流影响较大,施工期间自航驳要运桩给打桩船,且要预防船舶与打好的桩发生碰撞。因此,各种船舶施工期间的配合需制定详细的作业计划和安全控制措施。

打桩船由拖轮运至施工点附近,采用八字形式抛锚,每个锚上设立浮漂。自航驳停泊在打桩船附近,由于外海作业受风浪影响较大,打桩船和自航驳间距保持在500m左右,自航驳亦设4根锚缆。

施打第一根桩时,打桩船抛锚至预定桩位,自航驳起锚,行至打桩船打桩架一侧,将打桩船上的2根缆绳固定在自航驳上,通过收紧缆绳,令两船紧紧相靠且使其中心线保持互相垂直;打桩船下放吊钩,开始起桩;钢管桩水平脱离运桩驳船并至一定高度后,松开系在自航驳上的缆绳,让自航驳回至原位,打桩船准备打桩。施打其余桩时,打桩船通过调节其4根锚绳远离已打好的钢管桩,同时起

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待桩打完后,在桩间搭设加固平台进行围囹加固。现场焊接桩间斜支撑、平台托板及加劲板,并严格控制托板高程。焊接工作结束后起重船就位,先将钢承台吊至安装位置上方50～60cm左右,缓缓下降,人工辅助控制承台位置,承台套管对准桩后下放使其就位,检查调整承台水平度,满足要求后焊接承台套管与托板,安装护舷与爬梯。

塔架结构在工厂预制,采用自升式方法安装。

(下转第87页)

水利水电技术　第40卷　2009年第9期

响水风电场海上测风塔设计与施工

黄立维,等∥海上测风塔基础与承台灌浆连接技术

工程区域台风资料进行充分考虑,在校核工况风荷

2

载(13级台风,风压为0198kN/m)作用下,同时考虑相应的风、浪、流及船舶(或漂浮物)撞击力等荷载作用,对灌浆连接段进行有限元计算分析。以上计算结果表明,灌浆结石体上节点应力分布比较均匀,与承台套筒接触的灌浆结石体未发生较大的应力分布,最大VonMises应力出现在与钢管桩接触的灌浆结石体上,其数值为35126MPa。采用水泥基高强无收缩灌浆料进行灌注,能够满足连接段对灌浆材料的要求,在该工况下能够保证测风塔的安全。

当排气口有浆液溢出后,停止灌浆;(5)按上述方法依次灌注,整个平台灌浆结束后,进行孔口封盖,洒水养护。

连接段灌浆施工结束后,待灌浆结石体达一定龄期后,进行测风塔上部塔架的安装。在海上复杂的荷载作用下,测风塔一直保持正常的运行,并经受住了多次大于13m/s海风、瞬间风速达2912m/s的考验。由此可见,本海上测风塔基础结构与上部承台采用灌浆连接的方式是可行和可靠的。

4　结　语

(1)、螺栓连接和

3　连接段灌浆施工

根据测风塔的施工工序要求,在桩基施工拌机搅拌浆液,要求控制在01141,上的淡水,。其主要施工步骤如下:(1)利用施工船上的汽车吊将砂浆搅拌机吊装在承台中部,将出浆口对准承台上的灌浆口;(2)按照逐段振捣法进行灌浆,浆液搅拌均匀后,向连接段的环腔内进行灌浆;(3)当搅拌桶内砂浆灌注完毕,停止灌浆泵,对已灌入的浆液进行振捣,排出空气,使浆液密实;(4)重复以上操作,

,选用灌浆连。

(2)水泥基高强灌浆料具有高强度,抗疲劳强度大,与钢的粘聚力大等物理力学性能,且价格比较适中,适合用于连接段灌浆;通过有限元进行计算分析,连接段的结构设计合理,采用水泥基高强无收缩灌浆料进行灌浆连接,在计算工况条件下,能够保证测风塔的安全。

(3)测风塔已安全运行1年,采用灌浆连接的方式对钢管桩基础与承台进行连接,实用有效,可为类似海洋工程的建设提供参考。

(责任编辑　欧阳越)

(上接第84页)

20722161

[2]　杨志方1东海大桥防腐蚀需求与现状[J]1世界桥梁,2004,

(增刊)1

[3]　吴绵拔1桩基检测概述[J]1土工基础,2001,15(3)1

4　结　语

(1)测风塔结构设计充分考虑了海上施工的特点,

计算分析选择了合理的设计荷载,力求结构受力合理、造价经济、施工方便可行。实践证明测风塔设计适合该建设海域,方案可行。

(2)由于受海上恶劣环境影响,测风塔施工工期长、难度大。在设计时根据地质情况和工期紧张的特点,合理地选择了海上施工设备及相应的施工工艺,基础施工整体安排及船舶配合经验可供类似工程参考。

(3)通过该工程获得了外海施工的宝贵经验,但

(责任编辑　陈小敏

)

是也深刻地认识到外海环境较为恶劣,风、浪、流对施工船舶影响较大。参考文献:

[1]　殷万寿1深水基础工程[M]1北京:中国铁道出版社,2003:水利水电技术　第40卷　2009年第9期

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