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。     

海上风电单桩稳桩平台的结构设计与安全性评估

根据海上风机基础的打桩作业要求,设计一种单桩稳桩平台,并利用ANSYS APDL软件对单桩稳桩平台在打桩作业工况、遭遇台风工况等极端典型工况的结构强度、整体稳定性和单桩稳定性进行校核。结果表明,设计的稳桩平台可满足海上复杂环境下单桩基础的定位、导向和沉桩等技术要求,为海上风电单桩稳桩平台的结构设计和安全性评估提供参考。     

大直径钢管桩沉桩工艺及桩身垂直度控制

本文通过对单桩沉桩工艺、垂直度测量控制方法的剖析与总结,为后续海上风电场建设中无过渡段大直径钢管桩单桩基础的施工、质控提供实际经验。     

固化土加固海上风电桩基水平承载特性研究

为探究固化土加固对于海上风电大直径单桩基础水平承载特性的影响，以江苏如东H4#海上风电场工程为背景建立了固化土加固海上风电大直径单桩基础的有限元计算模型，研究了固化土加固前后单桩基础的水平承载特性，分析了固化土强度参数对单桩基础水平承载特性的影响。研究结果表明：利用固化土加固单桩基础可显著改善桩基的水平承载特性，桩基的水平承载力可提高147%;桩身位移对于固化土粘聚力的变化较敏感，内摩擦角的变化对于桩身位移的影响则较低。     

海上风电单桩基础稳桩平台竖立运输分析

未来几年,作为我国海上风电机组基础主要形式的单桩基础依然需要依靠稳桩平台进行施工.采用无揽风竖立运输可有效降低稳桩平台海上运输装船和卸船的难度,但这种运输方式对稳桩平台自身结构设计和系固支撑带来较大挑战.文中以广东某海上风电场建设项目为背景,对稳桩平台海上竖立运输过程中的一系列技术问题进行了探讨,包括运输船舶适航性、运...     

海上风电基础桩嵌岩施工基座研究

针对传统海上嵌岩施工基座的单一适应性和精度低,以及目前海上风电快速发展,基座已多元化,传统的单一施工基座已无法满足现在海上风电基础桩的施工要求等困难问题,通过对一种适应高海况下多直径基础和高精度控制的施工基座进行专业研究分析,设计了一种新型海上风电嵌岩施工基座的主体结构,可以同时适用不同直径的基础桩,最后通过有限元分析软件研究复核基座各个工况下的性能及稳定性,保证新型基座能满足未来海上大型桩基础施工需求。     

海上风电基础ANSYS数值模拟

借助ANSYS有限元分析软件,实现了海上风电基础的多途径数值模拟.重点针对桩土相互作用,阐述了采用m法、p-y曲线法及接触单元法构建数值模型进行计算的流程,介绍了常用单元类型及其属性.通过工程算例,对几种桩土分析模拟方式的有限元计算结果进行了比对分析,为海上风电单桩基础的设计、施工提供了理论依据和参考资料.     

海上风电大直径单桩稳桩平台翻身施工技术

为了减少单桩稳桩平台的出运风险,外海稳桩平台往往采用平躺出运。文章针对自主设计的坐底式稳桩平台,研究确定了单桩稳桩平台的现场翻身的施工工艺,应用于南海某海上风电项目。该稳桩平台采用躺式运输到施工现场,使用双船抬吊翻身的形式完成稳桩平台的竖直,在保证后续单桩沉桩精度的同时提高了施工功效和经济效益。     

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。     

海上风电单桩基础采用抛石修复冲刷坑的施工实践

目前海上风电单桩基础多采用软体土工布砂被防护方案,因风电场所处海域海床演变频繁,属于稳定性差场地,在潮汐、波浪等作用下对桩周土体产生冲刷,使砂被防护失去原有效果,导致海床下降。为保障风机稳固运行,需对原冲刷防护进行修复处理。文章从经济性、适用性等方面对海上风电单桩基础冲刷坑修复的两种方案进行了比对,研究了一套完整的抛石修复施工工艺,并进行了成功实践,可为类似海上风电基础防冲刷的设计与施工提供借鉴。     

独立式单桩定位稳桩平台的优化与应用

由于地质情况不同,单桩沉桩的施工工艺不同,所采用的施工船机设备不同,大直径钢管桩垂直度控制成为沿海海上风电场施工中首先需要解决的问题。针对该问题,中交三航(上海)新能源工程有限公司在江苏如东某风场自行设计建造了一种独立式的稳桩平台,应用于大直径钢管桩沉桩垂直度控制。通过总结经验,文章对独立式单桩定位稳桩平台进行了设计优化,在设计理念、施工工艺、施工工效和垂直度控制等方面得到了改进。工程实例证明了该平台的实用性、经济性和可靠性,可为后续海上风电大直径钢管桩沉桩施工提供参考。     

后装式抗冰锥结构设计及施工技术

抗冰锥结构作为一种有效的抗冰工程措施,能够减小海冰对海上风电大直径单桩基础的作用,保证寒冷地区单桩基础安全运行。因此,基于我国北方一典型海上风电工程单桩基础,考虑工程场址的环境与施工条件,采用后装式抗冰锥结构,结构与单桩基础灌浆连接。同时利用有限元软件对抗冰锥结构及灌浆连接的强度进行校核。最后介绍了后装式抗冰锥的施工相关内容。研究得到的相关成果可为其他寒冷地区海上风电工程提供参考。     

灌浆料对海上风电大直径Ⅲ型嵌岩单桩承载性能的影响

基于福建南日岛海上风电工程项目设计资料,采用ABAQUS软件建立海上风电大直径Ⅲ型嵌岩单桩基础"桩-灌浆层-基岩"有限元模型,对灌浆料性能参数展开参数敏感性分析,研究其不同取值对嵌岩单桩水平承载性能以及桩土相互作用机理的影响程度.计算结果表明,增大灌浆层厚度有利于改善桩基入土段的应力情况并显著提升其水平承载性能;灌浆层厚度的增大能够避免灌浆层开裂以及岩土层的破坏;相比于改变灌浆料厚度,增大灌浆料的材料强度并未对嵌岩单桩的水平承载性能产生较大影响.该结果可以指导嵌岩单桩设计,以探究合适的钻孔及灌浆方法,为工程实际施工提供参考.     

海上风电单桩基础冰激振动及抗冰措施

为研究冰激振动对海上风电机组单桩基础的影响,基于我国北黄海海域海上风电工程的典型单桩基础,采用室内模型试验的方法研究单桩与海冰相互作用时,海冰的破坏模式及结构的振动特点,并验证抗冰锥结构的作用效果;建立ANSYS和SACS数值计算模型,对比分析典型冰激振动条件下单桩基础的动力响应。结果表明:直立的大直径单桩在海冰作用下会发生明显的冰激振动,试验得到的冰力与采用ISO 19906规范推荐方法的计算结果更加接近,并且在某一冰速下单桩结构会出现动响应明显的"锁频振动",这将威胁到风机的运行安全;而增加抗冰锥体后,海冰转化为弯曲破坏模式,结构的动力响应明显降低,能够满足风机运行需求。相关成果可以为其他有冰海域风电机组单桩基础设计与研究工作提供参考。     

108m打桩船在超长超重钢管桩施工中的应用

为满足国内大型跨海桥梁和海上风电场不断提高的设计要求,钢管桩作为桩基的重要组成形式,逐渐朝超长、超重的方向发展,由此对配套船机设备沉桩施工的能力和工艺提出更高的要求。总结中国铁建港航局集团建造的108m打桩船在超长超重钢管桩施工中的设备优化改造和工艺改进应用经验,形成超长超重钢管桩沉桩施工的独特工法。该船的成功应用验证了该类型船在大型工程建设中的关键作用。     

一种海上风电植入式单桩、高桩共用座底稳桩平台的应用

植入式单桩和植入式高桩基础是一种新型的风电基础形式,选择该基础结构形式主要问题在于该地风场地质覆盖层较薄,其它基础形式不适应,为解决在较薄地质进行该类型基础形式施工,需要一种安全、简便的施工辅助平台,文章结合莆田平海湾海上风电项目介绍该共用平台如何应用于两种基础结构形式,配合辅助施工。     

海上码头群桩基础桩间距计算方法

海上码头群桩基础桩位布置密集，沉桩施工受环境影响因素大、定位易产生偏差、存在一定的碰桩风险。在设计过程中，往往为预留沉桩施工作业空间须进行桩体距离验算。以往采用的桩间距计算方法均有一定局限性，不能快速、准确地计算出桩基础中空间最短间距及产生位置，为桩身间距核算带来了困扰。通过解析几何的方法，研发出遍历法与线性盒约束法两套数学模型，可依据设计桩参数快速计算两桩之间最短间距以及产生最短间距的位置。为保障沉桩施工过程中桩体安全，利用该桩间距算法对含有各类桩型的群桩基础进行计算，结果精准、应用效果良好。     

起重船海上风机单桩基础“运装分离”施工窗口计算

我国海上风电长期采用“运装分离”工艺路线进行大直径单桩基础施工，但缺乏大直径单桩施工窗口的量化分析研究。研究我国“运装分离”工艺路线的单桩基础施工工艺流程，探讨施工工艺的分解和阻碍起重船作业的因素，建立实际海况是否小于起重船限制作业海况条件和起重船运动是否可满足挂钩要求的两项起重船单桩基础施工耐波性衡准。采用基于时-频域联合计算的方法对“华西5000”起重船在广东粤西海域某海上风电场的施工窗口进行计算，结果表明：起重船是否满足挂钩作业条件是决定施工窗口的控制因素，冬季施工窗口比例远低于其他季节，但若起重船与运输驳船采用并靠和一字靠迎浪作业，冬季的施工窗口比例也可达60%以上。     

海上风机大直径单桩双钩翻身技术

中国的海上风电已进入大规模发展阶段,其中大直径无过渡段单桩是国内海上风电场主流基础形式。为高效、安全的进行大直径单桩施工,文章在研究一种单台起重机双钩空中翻身的技术的基础上,采用左右大张角双钩起重机、大吨位吊梁、翻桩夹具等手段,在仅需一台大型起重设备的情况,完成了大直径单桩的翻身起重作业,提高了施工效率,降低海上风电场建造成本和安全风险。     

海上风电试桩工程静动对比分析

华能灌云海上风电项目试桩工程为江苏省在连云港市第一个海上风电试桩工程,由于缺乏可以利用的试桩资料,通过对2组直径2000mm试桩进行轴向抗压静载荷试验、高应变动力测试以及静动对比分析,从而得到2根试桩的轴向抗压静载承载力分别不小于36000kN和33600kN,在该试桩区地质条件下,采用工作性能正常的IHC S-800液压锤可以满足同类型工程桩的沉桩施工要求,该区域单桩轴向抗压承载力的恢复系数为1.64。为设计确定工程桩长度等桩基设计参数以及合理选择沉桩设备和工艺提供可靠依据。