海上風電中鋼管樁翻轉的工藝研究

高成洋 王坤 黃劍

【摘 要】華電陽江青洲三海上風電項目包括Ι標段和П標段工程，本工程（標段II）是貴州電建踏足的第一個海上風電項目，項目包括33臺風機其中包含15臺8.3MW的風機和18臺6.8MW的風機。鋼管樁吊裝時，在鋼管樁運輸船上設置翻樁通道輔以止鏈器、翻樁器、溜尾鉤輔助翻樁。

【關鍵詞】海上風電、止鏈器、翻樁器、溜尾鉤、鋼管樁翻身

1、工程背景

華電陽江青洲三海上風電場項目工程場址位于廣東省陽江市陽西縣沙扒鎮附近海域，在陽江近海深水風電項目規劃場址東側中部區域內，場址涉海面積約81.03 km?，風機外圍包絡海域面積約73.69km?，水深范圍41m～46m，場址離岸最近距離約55km。本工程（標段II）包括33臺風機其中包含15臺8.3MW的風機和18臺6.8MW的風機。33臺風機基礎均為四樁導管架基礎，采用先樁法工藝，樁直徑2.8m，樁長82～97.55m，單樁重約250～315t，。

目前，鋼管樁在運輸船上均為水平放置運輸，運往風場后為滿足鋼管樁沉樁前的吊裝需求，需在運輸船上設置翻樁通道，通道上放有翻樁器、支撐樁體的工裝、通道的甲板上安裝有止鏈器和溜尾鉤。在吊機將鋼管樁由水平放置狀態翻轉90°保持豎直狀態的過程要利用大型吊機起吊，輔助翻身，而且起吊過程中需要船上人員輔助配合，整個過程費時費力、效率低下。為了提高鋼管樁翻身效率和吊裝成本，同時減小吊裝船舶吊高和吊重等因素的限制。在鋼管樁運輸船的船尾安裝一臺翻樁器輔以止鏈器、溜尾鉤來輔助鋼管樁翻身吊裝。這些裝置的使用可以實現僅用一臺起重機就能完成鋼管樁的90°翻身。

2、翻樁輔具介紹

2.1翻樁器

結構：如圖2.1.1所示，翻樁器由底部支撐、墊板、基座、螺栓、上部支座組成。

位置：翻樁器安裝在船尾的位置，翻樁器邊緣與船尾邊緣平齊，基座焊接于鋼結構墊板上，墊板與底部支撐，底部支撐與船的甲板之間均為焊接，上部支座與基座采用螺栓連接，翻轉時上部支座可隨鋼管樁繞螺栓旋轉180°。

作用：翻樁器起到限制鋼管柱的水平位移，防止鋼管樁在水平方向過多滑動，形成安全隱患;在吊機起吊鋼管樁的過程，起到支撐樁體的作用，防止樁身擠壓船體;起吊過程中伴隨樁體翻轉而轉動，提高翻樁效率。

2.2止鏈器

結構：止鏈板件。止鏈板件垂直于工程船的甲板設置，止鏈板件上開有止鏈槽。

位置：如圖2.2.1所示，止鏈器焊接在甲板上，錨鏈通過止鏈器，與鋼管樁、翻樁器、溜尾鉤在同一豎直平面上。

作用：吊機翻轉鋼管樁的過程中，止鏈板件中的止鏈槽固定錨鏈，防止錨鏈滑出。

2.3溜尾鉤

結構：溜尾鉤如圖2.3.1所示，鉤身開有卡槽，并配有卸扣。

位置：如圖2.2.1所示，溜尾鉤連接在從止鏈器處與拉出的錨鏈連接在一起的鋼絲繩上。

作用：鎖定在鋼管樁尖處，溜尾鉤上卸扣與鋼絲繩連接，為錨鏈提供吊點，同時在翻轉鋼管樁的過程中溜尾鉤始終緊緊鉤住樁尖，防止樁體突然滑落，使吊機短時間內承受巨大拉力，形成安全隱患，同時溜尾鉤也起到在鋼管樁翻轉時減小晃動幅度的作用。

3、翻樁輔具施工工藝

第一步：先將溜尾鉤安裝在樁尖勾住樁壁;第二步：吊機將運輸船上連著溜尾鉤的單樁平吊至與翻樁器同一直線的翻樁通道上，為滿足船舶的吊高限制，樁尖位置超出船體26-30m，此時翻樁器處于緊貼鋼管樁的狀態;第三步：起樁器夾緊樁頂緩慢提起鋼管樁并調整吊鉤與翻樁器的相對位置同時移動運輸船輔助起吊鋼管樁，此時止鏈器始終保持受力狀態，溜尾鉤緊緊勾住樁尖。在提起鋼管樁的過程，翻樁器上部支座隨著鋼管樁的翻轉而轉動，止鏈器通過錨鏈和鋼絲繩拉著溜尾鉤在吊樁過程中保持受力狀態，期間鋼管轉、止鏈器、溜尾鉤、翻樁器始終在同一個豎直平面內;第四步：鋼管樁翻轉90°后，溜尾鉤自動脫落，隨后吊機將鋼管樁吊離運輸船至水下架的導向筒位置進行沉樁作業。

結束語：

由于國內工程船大多不滿足風機基礎鋼管樁的吊高要求，同時為了降低船舶使用成本，增大船舶選擇范圍，提高風機基礎鋼管樁吊裝的施工效率和海上風電施工窗口期的利用率。

參考文獻：

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[2]李芬花.鄧丹平.周子楠.基于ANSYS的近海工程樁基礎p-y曲線研究[J].水利水電技術，2017，（6）：60-65.