[发明专利]一种海上风电挤密砂桩基床的施工方法

权利要求书

1.一种海上风电挤密砂桩基床的施工方法，其特征在于，所述施工方法包括以下步骤：

步骤一，采用水下挤密砂桩打桩船在选定的海上风电安装位置将100根直径为1.6m的挤密砂桩以间距为1.8m且以正方形布置的方式打入海床内的砂土层，形成每条边长为17.8m的正方形的水下挤密砂桩复合地基区域，每根砂桩的长度应根据软弱土层的性能、厚度和工程要求确定，并应确保穿过软弱土层；

步骤二，测量水下挤密砂桩复合地基区域的海床面的标高，再对高出标高的隆起土全部挖除，并从水下挤密砂桩复合地基区域的外围向下开挖出深度为2m的基槽，该基槽呈倒四棱台，该基槽的顶面的每条边长均大于水下挤密砂桩复合地基区域的边长3.6m；

步骤三，根据基槽的深度和基槽的底面尺寸制作升浆灌浆系统中的升浆管架；所述升浆管架包括多根升浆管、多根上连通管、多根下连通管、多根进浆管、多根分配管和多根预留注浆管；多根升浆管竖直向设置并以矩形阵列布置，形成多行多列升浆管，左边第一列升浆管至右边一列升浆管之间的距离与第一行升浆管至最后一行升浆管之间的距离相等并小于基槽的底面的边长；每根升浆管的长度相等且等于基槽的一半深度减2cm～5cm，每根升浆管的管壁上开设多个呈梅花型布置的压浆孔；所述上连通管的数量和下连通管的数量均与升浆管的列数相同；多根上连通管水平向设置并一一对应地连接在多列升浆管的顶部；多根下连通管水平向设置并一一对应地连接在多列升浆管的底部；所述进浆管的数量与升浆管的行数相同，多根进浆管水平向设置并一一对应地连接在多行升浆管的底端；所述分配管的数量与进浆管的数量相同，多根分配管均水平向设置并一一对应地连接在多行升浆管的顶端；所述预留注浆管的数量是进浆管的数量的两倍，每根预留注浆管竖直向设置且底端封闭，并在距底端2cm～5cm的管壁上开设一个注浆孔，多根预留注浆管的注浆孔一一对应地与多根进浆管的两端连接，使升浆管架的平面轮廓尺寸与基槽的底面尺寸适配；步骤四，通过起重船将升浆管架放入基槽内，该升浆管架的顶部低于基槽的顶面1m，该升浆管架中所有的升浆管的底部均距基槽的底面为2cm～5cm；

步骤五，采用粒径为10mm～30mm的碎石回填在基槽内作为碎石垫层，碎石垫层的孔隙率要求40％以上，碎石垫层的顶面低于基槽的顶面100cm；

步骤六，在基槽内的碎石垫层的顶面铺设土工布；

步骤七，先由升浆灌浆系统制备水泥砂浆，再通过升浆管架向基槽内注浆，使水泥砂浆由升浆管架中的升浆管上的出浆孔渗出而填充在碎石垫层的空隙中和水下挤密砂桩复合地基上层的空隙中，并将升浆管架永久埋在碎石垫层内；

步骤八，在土工布的顶面中央安装海上风电的重力式基础；

步骤九，在海上风电的重力式基础的周围铺设抛石防护层，该抛石防护层的顶面高出基槽的顶面以上2m，抛石防护层的顶面四周外缘至同一水平面的重力式基础的四周外缘的距离至少为10m。

2.根据权利要求1所述的海上风电挤密砂桩基床的施工方法，其特征在于，多根升浆管的行距和列距均为40cm～50cm；每根升浆管的直径为100mm～120mm，壁厚为6mm；每个压浆孔的孔径为12mm～15mm，压浆孔的间距为15cm～20cm。

3.根据权利要求1所述的海上风电挤密砂桩基床的施工方法，其特征在于，每根预留注浆管的长度等于所述基槽的深度加50cm～100cm。

4.根据权利要求1所述的海上风电挤密砂桩基床的施工方法，其特征在于，所述基槽的四周壁的坡度为1︰1.5。

5.根据权利要求1所述的海上风电挤密砂桩基床的施工方法，其特征在于，进行步骤六时，所述土工布的性能要求：横向抗拉强度≥2000N/m，纵向抗拉强度≥2500N/m；等效孔径＜0.2mm；顶破强度≥3800N/m；垂直渗透系数＞1×10^-4cm/s；土工布拼幅缝制所使用的尼龙线的强度不小于150N。

6.根据权利要求1所述的海上风电挤密砂桩基床的施工方法，其特征在于，进行步骤七时，水泥砂浆的性能要求：初始流动度≥290，30分钟流动度≥260；1天后抗压强度为30MPa，28天后抗压强度≥80MPa；具有微膨胀性。

7.根据权利要求1所述的海上风电挤密砂桩基床的施工方法，其特征在于，进行步骤九时，所述抛石防护层的四周边沿的坡度均为1︰2。