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“宝塔架”打“梅花斜桩”

本报通讯员 黄功莉 陈章维

2021年3月,越南南端朔庄省沿海的浅海区,一望无垠的海滩上冒出一朵朵黄色的“梅花”,这是中国港湾承建、四航局参与建设的越南海上风电项目风机安装的高桩承台基础——“梅花斜桩”,每个承台由6根6:1倾斜率的钢管桩组成。

越南海上风电项目拟建10台单机3.3兆瓦的风电机组,每台风电机组都要配套建设一个高桩承台基础,其中7台风电机组都分布在浅水区域及潮间带区。项目投产后,将有力促进当地节能减排、优化能源结构,对推动越南生态环境保护及经济可持续发展具有重要意义。

由于打桩船吃水深度3.2米,而浅滩水深在0.8至2.8米,一大半的风电机组不能用常规打桩船作业。面对特殊的施工条件,项目团队立即展开攻关。技术专题讨论会上,项目经理刘天涛建议,“我们可以用吃水较浅的平板驳搭载吊机进行打桩作业,并在高桩承台基础周围再打一个锚桩架作业平台,把打桩架挪到平台上,起到稳桩的作用。”这一创新性建议为项目技术团队指明了方向。

由于越南沿海风浪大、作业窗口期短,“平板驳+锚桩架”结构不具备桩位纠偏功能,无法满足高精度沉桩施工要求。项目团队需要进一步优化稳桩设备和工艺,既能保证钢管桩沉桩作业精度,还可以提高潮间带区风电桩基沉桩施工效率。在查阅了50多项海上沉桩的施工案例后,一种斜桩吊打沉桩的工艺引起刘天涛的注意,这一工艺配合由锚桩支撑基础、限位装置、螺旋千斤顶等组成的稳桩架,可以提高钢管桩在波浪、风向等外力作用下的抗拔力,从而保证沉桩的精度和效率。经过计算,该方案与项目沉桩施工适配度较高,获得大家一致通过。

项目团队马不停蹄开始稳桩架的设计制作工作。为了进一步提高打桩精度和效率,摆脱传统打桩工艺每打完一根桩就要移动船位重新调整工序的限制,项目团队设计出由6根锚桩支撑基础构成,顶部2台50吨螺旋千斤顶,并在左右两侧以及底部设置限位导轮,形如六角宝塔般的稳桩架。新的稳桩架,一次性可以打一圈倾斜率为6:1的如梅花一般的群桩。

在沉桩施工中,“宝塔架”定位处的限位滚轮与钢管桩接触部位由于摩擦力较大,容易导致钢管桩防腐涂层受损,进而影响沉桩的质量。项目团队又通过垫设胶合板,使用高强度尼龙材质的橡胶滚轮,有效保护钢管桩防腐涂层。

随着稳桩架和锚桩的布设、加固后,项目施工进入沉桩环节。海面上,液压锤和钢管桩被平板驳上两台履带吊吊在稳桩架旁,迎着剧烈海风开始沉桩作业。在施工人员的努力下,各项工序有条不紊地展开。“合计1480锤,已经施打到设计标高,精度和效率都达到了要求。‘宝塔架’成功打下‘梅花斜桩’。”刘天涛说。

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