海上风电高桩承台基础封底结构受力特性研究

本文依托中交路建实施的平潭长江澳海上风电场工程,针对该地区复杂地质及海况,以海上风电高桩承台封底结构基础为研究对象,结合高桩承台施工工序过程中的载荷工况分析封底结构在不同施工工况及极端海况下的受力特性,对承台封底结构受力特性及配筋设计进行分析,研究表明高桩中承台封底板结构上部二期砼浇筑压力控制。同时,提出了增加封底结构抗沉的有效措施并进行了对比和建议。     

海上风机基础选型

海上风机基础结构是海上风电场的基本组成部分,海上风机基础结构的安全性和可靠性是海上风电场高效稳定运行的基础。海上风机基础的建造和施工在海上风电工程造价中占比接近30%,是海上风电场工程建设中除风电机组设备投资外成本占比最高的环节。根据目前已经建成项目和在建项目风机基础情况统计,重力式、单桩、导管架、水下三桩、水上三桩、高桩承台、单桶/多桶吸力桶、漂浮式等基础形式均有商业化应用,其中单桩和导管架基础形式是经济性相对较优、施工工效最高、应用比重较高的基础形式,本文对各种基础形式的特点和应用情况进行简要介绍。     

海上风电风机基础结构形式及安装技术

本文结合具体工程实例,介绍了海上风电风机基础结构形式,详细阐述了施工方案和施工作业流程,包括稳桩平台安装、基础桩起吊入稳桩平台、沉桩等内容,并提出了桩内填芯混凝土浇筑措施,以提高海上风电风机基础的安装质量和运行效率,确保海上风电工程整体施工质量,推动海上风电的可持续发展。     

福清兴化湾海上风电风机基础施工设计

以福建省兴化湾海上风电一期(样机试验风场)项目为例。介绍了近海复杂地质水文条件下风机高桩承台基础施工技术,通过可倒用式海上整体式钻孔平台、履带吊机作业平台及可倒用吊箱围堰等施工工艺的运用,有效地解决了复杂海域环境风机基础钻孔桩施工及承台施工的难题,节约了施工工期及成本,取得了良好的效果。     

杭州湾外海地质条件超长大直径钢管桩桩尖结构对沉桩速率的影响分析

在外海高桩独立墩台工程中,尤其是海上风电场风机基础选用高桩独立墩台时,桩基础必定选用长度和直径大、受力性能好的钢管桩结构,以抵抗风机的大上拔力、大力矩和剪切力。结合上海东海大桥近海风电场工程前阶段钢管桩沉桩施工难度大、单桩锤击数多等实际情况,从桩尖结构入手以期寻找到更适用于杭州湾近海水域的地质条件下桩尖结构形式,从而提高沉桩速率。     

导管架式海上风机基础结构优化设计

目前海上风机基础结构存在明显的设计冗余，导致海上风机建造成本过高。为提高经济效益，需要对导管架式海上风机基础结构进行优化设计。该文首先基于海上实测数据对海上风机所处环境载荷进行模拟，得到其时间历程；其次通过有限元方法对平箱梁四桩导管架式海上风机基础结构进行强度校核，发现结构可进行轻量化处理；最后以结构最大平均应力、最大位移和质量为目标响应，通过试验设计（design of experiments, DOE）方法和粒子群算法组合的优化方法，得到结构尺寸对结构目标响应的贡献度和主效应关系，并确定各结构最优尺寸。对海上风机基础结构进行优化设计，能在保证安全的前提下降低建造成本，可为后续海上风机基础结构设计建造提供参数参考。     

在洋山港应用斜顶桩板桩承台结构的体会

通过对斜顶桩板桩承台结构在洋山港一期～三期工程的地质条件、结构设计和施工过程不同情况的对比分析,得到在不同边界条件下的斜顶桩板桩承台结构水平变位特点,提出斜顶桩板桩承台结构的设计和施工控制体会,进一步指导后续工程应用。     

波流作用下海上固定式风机基础的水动力性能数值模拟

海上风机基础长期受到海流、波浪等环境荷载的交互作用,作业难度较大,研究风机基础的水动力特性可为其设计及应用提供重要参考.文中基于自主研发的船舶与海洋工程CFD求解器naoe-FOAM-SJTU,对一座固定式高桩承台风机基础在波流作用下的水动力参数进行数值模拟,研究了波浪与海流联合作用时,该风机基础在不同水深、不同波高条件下的受力、表面压力以及波面爬升现象,并与上海交通大学海洋工程国家重点实验室的模型试验结果进行比较,计算结果显示naoe-FOAM-SJTU求解器可以很好地模拟波流联合作用下风机基础的水动力特性.     

新型止水材料在海上风电风机基础工程中的应用

海上风力发电机组内部电气设备对室内环境空气湿度控制要求很高,因此风电机组预先埋入风机基础高桩混凝土承台中的过渡段塔筒与承台结合部位止水措施极其重要。文中介绍在东海大桥近海风电场风机基础中应用的新型止水材料的技术性能、施工操作流程及技术措施、健康与安全防护措施等。实际运行情况表明其能够满足设计使用性能要求。     

沉箱重力式码头的施工质量控制措施

在重力式码头结构中,重力式沉箱码头是非常典型的一种结构,这种结构具有平面规模大、高度高、自重大等优势,在码头项目施工中渐渐得到普及,但因各方面的因素,导致工程施工作业过程中存在各种质量问题。文章以实际工程为例,首先对基槽开挖施工质量控制进行了分析,然后对块石基床、护底块石施工质量控制进行了讨论,最后提出了沉箱预制及出运安装施工质量控制及回填砂施工质量控制措施,提高了重力式沉箱码头的施工质量。     

港口码头工程的质量控制与监管

文中主要针对长江沿海港口高桩梁板码头工程在码头结构抗震设计、施工及基础基坑支护等工序中存在的质量安全隐患,探讨了工程各工序的质量控制措施与监管要点。     

高桩码头墩台结构施工技术分析

高桩墩式码头作为一种特殊的结构形式,主要包含上部结构和桩基等组成部分,在实际施工中该结构不需要过多的构件数量,且施工投入成本低。在高桩码头墩台结构施工中可以围绕着模板、钢筋、混凝土等部分加强技术质量控制,以此保证码头建设整体的施工质量。本文从高桩码头墩台结构施工技术概述着手,分析了高桩码头墩台结构的不良影响,研究了高桩码头墩台结构施工技术的具体应用及质量控制措施,旨在利用先进的技术措施提高码头建设质量。     

深厚软基上澳门机场护岸设计技术

在深厚软土地基的回填工程中新建护岸,结构变形控制、地基承载力和施工工艺选择往往是关键。以澳门国际机场扩建工程为实例,针对深厚软土地质和复杂环境条件及限时、限高等机场特殊施工条件,开展护岸结构选型、结构计算、施工工艺选择等关键技术研究,提出前板桩后桩基的高桩承台等结构方案,能较好地解决深厚软土、环境复杂、施工条件受限等情况下的护岸变形控制、地基承载力和施工难题,可为类似工程提供借鉴。     

坐底式辅助桩稳桩平台在风电工程中的应用

近年来海上风电工程在国内沿海得到大规模建设,风机的诸多基础型式中单桩基础因其工厂整体化制作,造价低,施工方便,无需海床准备,安装简便等优点,目前广泛的应用于我国海上风电场建设中。根据我国主要海上风电场统计,单桩基础占比达到65%以上。随着风机单机容量增大及建设水深增加,海上风电单桩基础采用的钢管桩直径也越来越大,长度也越来越长,钢管桩沉桩施工对海上沉桩船机的选择、沉桩稳桩定位方式比常规沉桩工艺提出更高的要求。文章结合汕头某风电项目桩基施工情况,阐述超大型单桩施工中坐底式辅助桩稳桩平台选用及施工注意事项,确保沉桩施工质量满足设计规范要求,为类似大型海上风电工程和测风塔工程中推广使用。     

锚栓组件在10 MW海上风机基础的应用

为满足10MW海上风机全生命周期内稳定运行,从风机基础锚栓笼锚栓组件结构设计、技术要求、防腐性能和施工安装等方面进行综合考虑,采用减小应力集中的圆弧螺纹结构锚栓,提高产品承载和疲劳性能,复合型防腐和大螺距易于组装的锚栓组件,为海上风机全生命周期内的运行提供根本保障。锚栓组件首次在该10MW海上风电样机的成功应用,为锚栓组件在海上风机基础的应用奠定了良好的基础。     

吸力式导管架基础落驳技术

海上风机吸力式导管架基础相比其他基础型式而言,符合深海区域海风风机基础的型式,具有海上有效作业天数短、工程经济性较强等优势,在海上风电建设并向深海区域快速发展的形势下,风机吸力式导管架基础结构型式得到越来越广泛的推广应用。文章结合长乐外海海上风电场C区项目吸力式导管架基础落驳技术,深入研究超大超重吸力式导管架基础落驳技术。     

洋山深水港区工程码头及接岸结构选型

洋山深水港工程依托外海岛礁地形通过填海造地形成港区,其关键技术之一就是采用何种码头及接岸结构型式才能阻挡软土地基上平均23～26 m高回填土的作用。文章重点介绍一期工程码头及接岸结构在复杂的自然条件、较高的使用要求、恶劣的施工条件以及较短施工周期等条件下,按照有利于工程快速施工、有利于陆域形成以及有利于控制质量的原则,提出采用高桩码头结构 斜顶桩板桩承台驳岸结构型式。实施效果表明:该结构型式适合洋山港区的地质条件和建设条件,有利于港区的陆域形成及后续工程的推进,技术风险小;后方高回填土对码头结构没有影响。     

海上混合式风机基础动力响应研究

针对海上风机的发展趋势,对一种混合式海上浮式风机基础的动力响应进行了研究。应用SESAM软件和FAST软件分别建立海上风机的下部浮式基础以及上部结构的数值模型,调用Aero Dyn程序包计算结构的空气动力载荷。分析系统的动态响应和基础的运动特性。改变筋腱预张力的大小,研究其对浮式基础运动响应的影响,为海上风机混合式基础的初步设计提供一定的理论依据。     

东非某水工工程重力式老码头改扩建设计及施工要点

东非坦桑尼亚某水工项目为改扩建工程,3#～4#泊位交接段原有码头为重力式结构和高桩反梁大板结构,建于20世纪60年代。改扩建设计保留原有重力式结构,采用悬臂高桩承台结构、高桩梁板结构、高桩承台结构进行混合结构设计,最大限度减少作用在原有重力式结构上的荷载,保证结构稳定。陆侧最远部分纵梁施工采用杂填土底模,能减少支撑体系的消耗。保留高桩反梁大板结构的混凝土面层作为灌注桩钢护筒施工平台,能缩短灌注桩施工周期。     

复杂地质条件下海上风电场工程桩基础施工工艺及沉桩可打性分析

对于海洋结构工程,在施工之前对桩基沉桩过程进行模拟以判断可打性是桩基设计的必要环节。本文以福建某海上风电场项目为例,利用GRLWEAP软件,对风机基础钢管桩沉桩至强风化岩层的可行性进行计算分析,预测沉桩过程中可能会遇到的问题,便于施工前得到解决。并与现场施工记录进行对比分析,验证分析的准确性,解决了在地质条件复杂的海域,钢管桩基础施工的技术难题,具有非常实际的工程意义。