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广西快3超大直径钢管桩近海施工关键技术

时间:2020-02-02 04:48    来源:广西快3     作者:广西快3     点击:
       

  近年海上风电工程在国内沿海得到大规模建设,作为风机基础主要承载力的桩基,普遍采用螺旋焊缝超大直径钢管桩。超大直径钢管桩沉桩施工对海上沉桩打桩锤及替打的选择、沉桩稳桩定位方式比常规沉桩工艺提出更高的要求。文章结合江苏响水海上风电工程钢管桩打桩施工情况,阐述超大直径钢管桩施工主要关键技术,包括沉桩打桩设备选择、工艺流程和技术措施及经验等。工程施工效果良好,满足设计和规范要求,可在大型海上风电工程、测风塔工程和港口工程中推广使用。

  近几年我国建设的风电场项目大多处于近海海域,水文、气象和地质等环境复杂多变,这给海上风电场施工带来诸多难点和风险[1]

  [2]。本文以江苏响水近海风电场为例,以单桩钢管桩施工为背景,介绍了超长超大直径钢管桩的设计与制作、打桩船系统的组成、稳桩平台结构、钢管桩沉桩工艺等,对沉桩打桩锤的选择、沉桩精度的控制等关键技术进行了较深入的分析。1 工程概况

  地质以砂土及淤泥质土为主,粉土、粉砂及黏性土交互。桩持力层为⑧-2层粉细砂:灰色,饱和,密实,偶见贝壳碎屑。标贯实测锤击数为32~65击,平均值47.2击。

  。辅助平台由4根辅助桩、平台主体及平台与桩的连接系统组成。辅助平台设计尺寸17 m×15 m×6 m,上下2层桁架钢结构,总重约120 t,见图2。定位平台上设置1套由数个50 t千斤顶组成的顶撑系统,以调整大直径钢管桩的垂直度。定位平台的安装位置决定了以后钢桩沉桩的桩位,故必须严格控制稳桩平台定位的准确度,特别要控制下桩龙口的定位精度。

  合理选择打桩锤是沉桩施工成败的关键,桩锤的选择主要考虑以下两点:1)桩的类型(是斜桩或是直桩)、桩身结构强度(牵涉到桩的材质——混凝土管桩或钢管桩等)、桩的长度、桩群密集程度及排布方式;2)沉桩区域的地质条件、土体的密实程度(通常以标贯击数为指标)不同所需桩锤的冲击能量相差很大,从某种意义上来说,沉桩区域的地质条件为沉桩锤击设备选取的决定性因素

  选择夹砂层较厚达30 m的2座典型机位进行沉桩可打性分析,结果如表2所示。

  IHC-S800液压锤沉桩锤击数偏高,必须采取措施对塔筒法兰进行保护,防止锤击变形。施工时在桩顶增加了工装替打法兰,见图3。通过保护工装法兰的运用,使单桩顶法兰面上的应力水平大大降低,不会对法兰面的平整度产生破坏,不会对法兰的棱角产生塌角破坏,且在需要振动锤振拔纠偏时,也能够安全的保护单桩顶法兰。

  为了防止单桩溜桩对稳桩平台龙口的破坏,杜绝船机、人员安全事故的发生,制定了相应的应对措施:

  桩尖入泥后,在桩边的延长线°布设,全站仪架设在固定在平台的支架上,固定时顶部用水平尺找平。在下沉阶段每下沉1 m观测1次,超过要求及时调整,观测方法为仪器对准底部的桩边为0方向,顺时针旋转分别观测桩顶的角度(桩顶两边),和另一侧的底部桩边,根据实测角度和桩的高度计算桩的垂直度。为了更好的控制桩的垂直度,消除制桩过程中的误差,2台全站仪分别架设在桩的另外两个方向,实测桩身垂直度。

  响水近海风电项目,针对项目地质实际情况和施工工期紧的特点,采用钢管桩基础,螺旋焊管工厂化程度高,制作速度快,质量有保证。经过最多7 000次的连续锤击,没有出现焊缝开裂、变形和桩尖卷口等问题,桩顶达到设计标高,桩身垂直度均小于0.3%要求。通过该项目的施工实践,说明设计选择的超长超大直径的管桩施工进度快,质量好,证明这一选择是正确的。

  在浪高、流急、地质条件复杂的条件下沉大直径超长钢管桩,沉桩设备是关键。为沉桩选择合适的打桩船和打桩锤对顺利沉桩起了关键性的作用。

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