[发明专利]一种用于控制风电基础钢管桩的垂直度的测量方法

说明书

本发明公开了一种用于控制风电基础钢管桩的垂直度的测量方法，采用激光测平仪测量法兰顶面的平面度和内倾度；采用数显水平尺和铅垂线采集钢管桩多个横截面的轴心投影点；在钢管桩顶端的轴心投影点位置架设电子经纬仪，将电子经纬仪目镜设置的激光点对准钢管桩底端的轴心投影点，得到直线度基准线；测量直线度基准线至各个轴心投影点之间的距离，得到多个直线度测量值；电子经纬仪的目镜的视线与法兰的顶面垂直，再将目镜射出的激光点投影至钢管桩的底端的内壁面上，然后测量该激光投影点至钢管桩底端的轴心投影点的垂直距离，得到的数值即为钢管桩相对法兰顶面的垂直度测量数值。本发明的测量方法能够为控制钢管桩的垂直度提供可靠的依据。

技术领域

本发明涉及一种用于控制风电基础钢管桩的垂直度的测量方法。

背景技术

目前国内海上风电工程为节约成本，往往采用较大功率的风电机组，上部风机荷载较大，并且国内沿海地区浅表层多为淤泥质软土，这类地基常不能直接作为持力层，而低压缩性持力层又很深，采用一般桩基，沉桩时须采用冲击力很大的桩锤，用常规钢筋混凝土和预应力混凝土桩，将很难以适应，为此多选用钢管桩加固地基。单桩基础是海上风电场中最广泛的一种风机基础型式，在目前欧洲已建风电场中，单桩基础所占比例达70％以上。单桩基础结构型式分为三种类型：非嵌岩单桩I型、嵌岩单桩Ⅱ型、植入型单桩嵌岩Ⅲ型。单桩桩径为Ф6.7m～Ф7.3m、壁厚为60mm～80mm，长度为58m～78m，单桩重量900t～1100t。为确保钢管桩的合理承载性，不仅在制作钢管桩时就要控制钢管桩的桩身相对法兰顶面的垂直度符合要求，而且在插打钢管桩时也要保证钢管桩的垂直度。而控制钢管桩时的垂直度的先决条件就是要有在制作钢管桩过程中的测量手段，能为控制风电钢管桩的垂直度提供可靠的依据。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种用于控制风电基础钢管桩的垂直度的测量方法，它能高效安全地测量钢管桩的形位公差，能够有效及时地调整钢管桩的偏位情况，为控制风电基础钢管桩的垂直度提供可靠的依据。

本发明的目的是这样实现的：一种用于控制风电基础钢管桩的垂直度的测量方法，所述钢管桩由多个圆筒形单管节拼接而成，每个单管节由钢板卷制而成；钢管桩拼接时，先将两个单管节拼接成一个2节段管节，并在顶部单管节上焊接法兰，形成带法兰的管节，再将两个2节段管节拼接成一个4节段管节，最后将所有的4节段管节和带法兰的管节拼接成整根钢管桩；在进行两个单管节拼接成一个2节段管节时、顶部单管节与法兰焊接时，两个2节段管节拼接成一个4节段管节时均要先点焊定位，再进行全焊；所述测量方法包括以下步骤：

步骤一，在进行顶部管节与法兰点焊定位后以及全焊后均要采用激光测平仪测量法兰顶面的平面度和内倾度；若法兰顶面的某一位置的平面度不符合要求，则在该位置将法兰与顶部单管节割开重新焊接，确保法兰的平面度满足设计要求；

步骤二，在进行单管节卷制过程中，控制单管节的椭圆度≤5mm；在进行两个单管节拼接成一个2节段管节和两个2节段管节拼接成一个4节段管节时，要确保对接管节错位量符合要求，若错位量超标，则用横向千斤顶进行微调，调整对位后再进行点焊定位；在进行所有的4节段管节和带法兰的管节拼接成整根钢管桩时，每拼接一段就采用拉钢丝法测量完成段的直线度；完成整根钢管桩拼接后，将钢管桩横卧在滚轮架上；

步骤三，将数显水平尺搁置在钢管桩的顶端的内壁底部，通过数显水平尺上的显示数值调整数显水平尺至水平，再用铅垂线从数显水平尺的中心下垂，该铅垂线的铅锤尖端与钢管桩的内壁面的接触点即为钢管桩顶端的轴心投影点，沿钢管桩的长度方向朝钢管桩的底端移动取多个点，并在每个点上用数显水平尺和铅垂线采集该位置的钢管桩的轴心投影点，直至得到钢管桩底端的轴心投影点，在所有轴心投影点位置划标记线；