[发明专利]海上潮间带风电场单管桩基础垂直度控制工艺

说明书

技术领域

本发明涉及海上潮间带风电行业的基础工程，具体涉及海上潮间带风力发电单管桩基础沉桩垂直度控制工艺。

背景技术

根据国外海上风电场基础设计的经验，近海海上风电场基础结构易采用单管桩结构钢结构，但国外通常采取有过渡段单管桩结构，单管桩沉桩垂直度要求通常为：≤10‰。为提高施工效率，在此基础上我国采用无过渡段单管桩钢结构的设计，但该结构由于无过渡段进行调平，要求沉桩后单管桩垂直度为：≤2.75‰才能具备风机设备安装条件。在绘制垂直度控制线时，采用以长化短的划线工艺。

无过渡段单管桩钢结构由钢制圆管构成，圆管壁厚在45～70mm，直径为4.5～6.5m，长约43～50m，重达330～550T。如此重量的庞然大物，在近海潮间带区域由于受地质、潮水、风向等的影响，发明一套完整的质量控制体系方能满足单管桩垂直度≤2.75‰的要求。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上的不足，提供潮间带风电场基础无过渡段单管桩钢结构垂直度控制工艺方法，它解决了常规工艺在潮间带进行风场基础施工无法达到垂直度≤2.75‰的问题，将国内采用无过渡段单管桩钢结构施工变为可行方案，大大提高了海上施工工效。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种海上潮间带风电场单管桩基础垂直度控制工艺，包括以下步骤：

A、单管桩钢结构制作控制：

（1）、单节圆筒采用整板卷制，严格控制椭圆度，要求≤5mm；

（2）、采用树形拼装路线：先将两节圆筒拼为一节，再两两相互拼接，以此类推，最后总拼，严格控制拼装直线度，最终单管桩直线度控制在30mm以内；

（3）、垂直度控制线绘制：打破传统以长划短的划线工艺，采用以短划长方法即：以单桩上端法兰面为基准，分别划单桩四面重心线，且划线时在垂直面内进行扫划而非在水平面内进行扫划，以克服大长度单管桩自重产生的影响；

B、沉桩控制：

（1）、采用双钩吊装，以满足单管桩吊耳方向垂直度的调整；

（2）、确定理论垂直线：根据桩顶实测法兰倾斜度数据将基础桩调整垂直后，通过两垂直方向激光经纬仪从上至下分别读出各标尺读数，作为理论垂直线；

（3）、沉桩过程控制：从自沉、压锤和打桩整个过程中，实时通过两垂直方向激光经纬仪测得的标尺数据，与上述步骤中所得的理论垂直线的数据比较求得其垂直度变化，并通过起重机扒杆、旋转、抱桩器臂架伸缩、摆动和千斤顶伸缩操作来调整。

本发明的进一步改进在于：步骤B中的第二步和第三步中的调整桩体垂直度的具体的调整过程如下：

1）、倾斜度>10mm：通过调整吊耳方向的起重机双钩升降、调整垂直吊耳方向的起扒杆调整桩体垂直度至10mm以内；

2）、5mm倾斜度≤10mm：通过调整垂直吊耳方向的抱桩器伸缩臂架、调整吊耳方向的左右摆臂调整桩体垂直度至5mm以内；

3）、1mm倾斜度≤5mm：通过抱桩器臂架上4个平均分布的千斤顶来调整桩体垂直度至1mm以内；

4）、倾斜度1mm以内不做调整。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明利用国内现有的设备，通过技术整合，有效的解决了特大直径、特重钢管桩液压冲击沉桩垂直度控制的难题，为海上风电业引入单管桩施工技术提供了有力支持，大大降低了工程造价。

具体实施方式：

    为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

本发明海上潮间带风电场单管桩基础垂直度控制工艺的一种具体实施方式，包括以下步骤：

A、单管桩钢结构制作控制：

（1）、单节圆筒采用整板卷制，严格控制椭圆度，要求≤5mm；

（2）、采用树形拼装路线：先将两节圆筒拼为一节，再两两相互拼接，以此类推，最后总拼，严格控制拼装直线度，最终单管桩直线度控制在30mm以内；

（3）、垂直度控制线绘制：打破传统以长划短的划线工艺，采用以短划长方法即：以单桩上端法兰面为基准，分别划单桩四面重心线，且划线时在垂直面内进行扫划而非在水平面内进行扫划，以克服大长度单管桩自重产生的影响；

B、沉桩控制：

（1）、采用双钩吊装，以满足单管桩吊耳方向垂直度的调整；