[发明专利]一种先桩法导管架基础桩内防漏浆施工系统及施工方法

说明书

本申请公开了一种先桩法导管架基础桩内防漏浆施工系统及施工方法，该施工系统包括：钢管桩和导管架，所述导管架内插于所述钢管桩设置，在所述钢管桩和所述导管架之间形成用于灌注灌浆料的环形灌浆空间；在所述钢管桩内部的泥面标高之上还填充有碎石填充层。施工方法包括：将钢管桩打桩至设计标高；确定所述钢管桩内碎石或瓜子片的填充量；安装导管架；导管架的调平与锁定；向所述环形灌浆空间灌注灌浆料。本申请针对先桩法导管架基础施工，尤其是灌浆连接段在泥面标高以上并且桩径较大的导管架结构，具有施工方法简单、设备要求低、节省海上施工时间、减少灌浆材料损耗率和施工成本等特点，为确保导管架和钢管桩的连接质量提供了有力保障。

技术领域

本申请属于海上风电基础施工技术领域，具体涉及一种先桩法导管架基础桩内防漏浆施工系统及施工方法。

背景技术

根据国内外海上风电项目设计与施工经验，20米～50米水深海上风电项目的风机基础和海上升压站基础大量采用导管架基础结构。2015至2018年，国内近海大量海上升压站基础，如珠海桂山海上风电示范项目和广东阳江海上风电项目开始批量采用四桩导管架基础，但应用水深普遍小于30m。2019年至今，广东三峡阳西沙扒海上风电项目，广东中广核汕尾、后湖、甲子海上风电项目、广东惠州海上风电项目，福建长乐外海海上风电项目等多个30～50m海上风电场址大量采用三桩或四桩导管架基础结构型式，桩径也由原设计2-3m增大到了4-5m。国内已完成和在建的项目中，先桩法内插式导管架灌浆连接段与泥面标高位置关系分两种，一种为灌浆连接段部分在泥面以上，部分在泥面以下；另一种为灌浆连接段均在泥面以上。对于第一种连接方式，在打桩完成后安装导管架之前，需要对桩内进行清泥至设计标高后再安装导管架。对于第二种连接方式，导管架安装前不需要进行桩内清泥，但水下灌浆过程中一旦发生漏浆，材料浪费风险、施工窗口浪费风险以及水下灌浆施工质量风险大大增加。针对水深较深的条件下，水下清泥的难度很大，清泥的质量也难以保证。目前设计单位更倾向于采用第二种方式，即将水下灌浆连接段标高提高至泥面标高以上。因此，防止漏浆和减少漏浆成为亟待解决的关键问题之一。

对于先桩法内插式导管架基础结构型式封隔器选型一般为被动式橡胶封隔器，在海上风电导管架基础施工的实际工程中灌浆封隔器失效的现象时有发生。灌浆封堵的原理主要通过橡胶封隔器和钢管桩内壁的紧密挤压起到封堵效果。影响封隔器损坏导致漏浆的因素很多，如海况条件、打桩精度、导管架安装工艺和下放速度等。

针对先桩法导管架基础施工，尤其是对于钢管桩直径在4-5m大桩径、灌浆连接段在泥面标高以上的导管架和钢管桩之间环形灌浆空间灌浆连接施工，一旦漏浆虽然可以通过延长灌浆时间和超量灌浆确保灌浆连接质量，但漏浆量远远大于理论用量，实际灌浆材料用量数倍于理论用量，造成大量材料浪费和施工窗口损失。如何在短暂的窗口期内高效的完成现场施工，降低该类基础型式施工成本成为关键。

发明内容

针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供一种先桩法导管架基础桩内防漏浆施工系统及施工方法，本申请针对先桩法导管架基础施工，尤其是灌浆连接段在泥面标高以上并且桩径较大的导管架结构，具有施工方法简单、设备要求低、节省海上施工时间、减少灌浆材料损耗率和施工成本等特点，为确保导管架和钢管桩的连接质量提供了有力保障。

为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：

本申请提出了一种先桩法导管架基础桩内防漏浆施工系统，包括：钢管桩和导管架，所述导管架内插于所述钢管桩设置，在所述钢管桩和所述导管架之间形成用于灌注灌浆料的环形灌浆空间；在所述钢管桩内部的泥面标高之上还填充有碎石填充层。

进一步地，上述的先桩法导管架基础桩内防漏浆施工系统，其中，在所述环形灌浆空间底部和所述碎石填充层之间还设有封隔器。

进一步地，上述的先桩法导管架基础桩内防漏浆施工系统，其中，所述封隔器还连通有封底灌浆管线。

进一步地，上述的先桩法导管架基础桩内防漏浆施工系统，其中，所述碎石填充层包括碎石和/或瓜子片。