[发明专利]一种海上风电挤密砂桩基床的施工方法

说明书

本发明公开了一种海上风电挤密砂桩基床的施工方法，包括步骤一，施打挤密砂桩，形成水下挤密砂桩复合地基；步骤二，测量水下挤密砂桩复合地基的海床面的标高，再对高出标高的隆起土全部挖除，并开挖基槽；步骤三，制作升浆灌浆系统的升浆管架；步骤四，将升浆管架吊入基槽内；步骤五，在基槽内铺设碎石垫层；步骤六，在碎石垫层的顶面上铺设土工布；步骤七，通过升浆注浆，使水泥砂浆填充在碎石垫层和水下挤密砂桩复合地基上层的空隙中；步骤八，在土工布的顶面中央安装重力式基础；步骤九，在重力式基础的周围铺设抛石防护层。本发明的施工方法能有效减少风电基床的工后沉降与不均匀沉降，提高基床和地基的整体性和承载力。

技术领域

本发明涉及一种海上风电挤密砂桩基床的施工方法。

背景技术

海上风电是一种可再生、无污染的清洁能源。中国的海岸线长，风能分布广且丰富，近海风能资源7.5亿千瓦，是近海的三倍多。海上风电项目的建设周期短，近年来发展迅速。海上风电的重力式基础对地基的承载力要求高，地基须有足够的承载力支撑基础结构的自重、使用荷载以及波浪和流水荷载，因此需要对软弱地基进行处理。采用水下挤密砂桩对地基进行处理，加固效果明显，可以快速提高地基的承载力，因而可以快速推进施工进程，缩短工期，为在软弱地基上建造海上风电重力式基础创造条件。水下挤密砂桩复合地基联合重力式基础，非常适用于海上风电。

海上风电对于地基变形的控制要求非常严格，风机基础倾斜率一般要求控制在千分之三。目前，对水下挤密砂桩复合地基联合重力式基础的基床施工方法研究甚少，而基床对水下挤密砂桩复合地基和重力式基础的连接，起到非常重要的作用。传统的碎石基床由于其散粒体特点，整体性不强，有一定的压缩性，会导致水下挤密砂桩复合地基的承载能力得不到充分的发挥，也会导致海上风电重力式基础的地基的工后沉降与不均匀沉降过大，基础倾斜过大，风机垂直度达不到要求等风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海上风电挤密砂桩基床的施工方法，它既能增强基床与复合地基上层的强度与整体性，又能有效减少基础的工后沉降与不均匀沉降，进而提高水下挤密砂桩复合地基的整体性和承载力，保证海上风电机组的垂直度。

本发明的目的是这样实现的：一种海上风电挤密砂桩基床的施工方法，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；

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；