龍源江蘇蔣家沙

龍源江蘇蔣家沙300MW海上風電項目基礎施工工程鋼管樁沉樁專項施工方案南通市海洋水建工程有限公司2016年12月第1章工程概況及特點1工程概況1.1工程簡述龍源江蘇蔣家沙300MW海上風電場位于江蘇省海安縣省管區(qū)海域，場區(qū)四周為東臺、海安和如東海域，風電場中心離岸距離約17km。風電場初擬安裝75臺4.0MW風力發(fā)電機組，總裝機容量300MW。本階段代表性機型為4MW風力發(fā)電機組，為變槳變速機型，轉(zhuǎn)輪直徑136m,輪轂高度90?96m。風電場配套建設一座220KV海上升壓站，擬以一回220KV海底電纜就近接入陸上集控中心。本項目風機基礎中46臺風機采用單樁基礎型式，29臺風機采用三樁導管架基礎型式，本項目口標段為29臺風機基礎采用三樁導管架基礎型式，三樁導管架基礎中有14臺基礎的平均高潮位時水深達8米以上（深水區(qū)）。風電場地理位置示意圖見圖1.1-1。圖1.1-1風電場地理位置示意圖1.2工程地質(zhì)1.2.1地形地貌及環(huán)境條件本項目位于東沙南部，東沙墾區(qū)邊緣，緊鄰如東海域，風電場區(qū)域大部分水深在8m以內(nèi)，部分在理論最低潮面以上，風電場場區(qū)呈不規(guī)則多邊形，東西最長約為22km，南北寬約為7km，規(guī)劃海域面積約100如2。屬濱海相沉積地貌單元。場區(qū)東南側(cè)局部存在溝槽，溝槽深約5m,寬約100m。1.2.2地基土的構(gòu)成與特征本場區(qū)勘探深度范圍內(nèi)上部①?③層為第四系全新統(tǒng)（Q4）沖海相粉土、粉砂,下部為上更新統(tǒng)（Q3）陸相、濱海才目沉積物。共分五個大層，根據(jù)土性及物理力學性質(zhì)細分為9個亞層。1.3工程重點1.3.1進度控制的重點本工程項目風機基礎在海上潮間帶（布置15基）、深水區(qū)（布置14基）均有布置，海上施工情況復雜、不可遇見性的事比較多，海上潮間帶海域灘面相對較高，對施工船舶的移船和運輸船舶的靠泊影響較大；遇有大風大浪天氣將會嚴重影響施工進度。所以在施工進度的控制方面將面臨較大的挑戰(zhàn)。比如海上天氣情況、潮汐情況等都是進度控制的重點。1.3.2施工船舶及與之配套船舶多為了滿足江蘇蔣家沙300MW海上風電項目風機基礎施工工程口標段的施工需要，風機基礎施工船舶主要包括鋼構(gòu)運輸、沉樁、導管架吊裝、灌漿、拖輪錨艇等，本我司將在海上設立海上指揮中心并設現(xiàn)場船舶調(diào)度一名，及時有效的對各施工船舶進行合理的調(diào)配，確保各施工船舶有效施工。第2章基礎沉樁方案2.1潮間帶鋼管樁沉樁2.1.1沉樁船沉樁設備的配備我司投入蘇連海起重8#作為本項目的沉樁工程船，蘇連海起重8#上主要配備600T全回轉(zhuǎn)海工吊、PVE-200M液壓振動錘1套、IHCS600液壓沖擊錘1套、翻樁系統(tǒng)一套（用于半浮態(tài)沉樁，主要由1個翻樁臺架、2個馬鞍形臺架、1臺輔助卷揚機、樁端托樁工裝件組成）。2.1.2潮間帶沉樁工藝流程本節(jié)是三樁導管架基礎承臺風機基礎施工的關鍵，關系到上部導管架鋼結(jié)構(gòu)承臺的制作、安裝及整體力學性能。下面就單臺導管架基礎承臺鋼管樁沉樁施工的工藝流程進行說明。各樁位點測量定位（采用2米甲18鋼筋作定位樁）-打樁船舶定位（根據(jù)沉樁船舶蘇連海起重8#上600T全回轉(zhuǎn)海工吊工作半徑和工作荷載綜合考慮定位）—鋼管樁運樁船靠泊-將待沉鋼管樁平吊至沉樁船上設置的馬鞍形臺架與翻樁臺架上—安裝鋼管樁樁端托樁工裝件—300T主鉤（兩個300T主鉤頭，吊重共計600T）與150T副鉤平吊液壓振動錘并夾緊鋼管樁樁頭—安裝豎向起樁扁擔橫梁—300T主鉤與翻樁系統(tǒng)配合起吊豎樁—將振動錘連同鋼管樁起吊至沉樁點位置并精確定位對樁—液壓振動錘施打鋼管樁（定樁）—樁位及垂直度進行校正—液壓振動錘至極限（根據(jù)地質(zhì)報告振動錘沉樁深度約為40m）后吊離—S600液壓沖擊錘吊裝—二次進行樁位及垂直度觀測校正—沉樁至設計標高—成樁后測量并繪制成圖。蘇連海起重8#打樁船潮間帶沉樁工藝流程見圖2.5-5。2.1.3船舶定位由于本項目沉樁作業(yè)采用的是吊打的施工工藝，因此沉樁船舶定位無需特別精確到具體沉樁點位，船舶定位需根據(jù)船舶配備的 600T全回轉(zhuǎn)海工吊工作半徑和工作負載綜合考慮確定。進行船舶定位時，應遵循海水漲落潮規(guī)律，船舶應與漲落潮方向平行，以減少潮水對船舶沖擊位移。在退潮時再進行相對精確的船舶定位，通過樁位點上的浮標及拉繩，確認樁位點，然后通過錨機收縮四角錨繩進行精確定位，定位后船舶位置滿足吊機起吊工作半徑要求即可，確保船舶座灘后能進行沉樁施工，最后拉緊錨繩，即可開始鋼管樁沉樁施工準備工作。吊打工藝中一次船舶定位可沉多根樁減少了船舶定位次數(shù)。根據(jù)我司以往在各海上風電項目的施工經(jīng)驗綜合考慮，技術文件中沉樁方案樁長按65m，單根樁重124T進行敘述，PVE-200M液壓振動錘36T（連同液壓油管路），鋼管樁與振動錘聯(lián)合體最大重約160T，IHCS600液壓沖擊錘重約130T，因此蘇連海起重8#打樁船定位時所配備的600T全回轉(zhuǎn)海工吊工作半徑和負荷能滿足鋼管樁與振動錘聯(lián)合體（沉樁時所吊物件的最大重量）起吊至各樁位點位置即可。鋼管樁運輸船趁高潮位進場，停泊于蘇連海起重8#船舷，并用纜繩拉錨好。觥「雕也圖2.5-5潮間帶沉樁工藝流程圖600T全回轉(zhuǎn)海工吊起重能力工況數(shù)據(jù)表見圖2.5-6。蘇連海起重8起重特性表75*tit60'STHF4ES4￡f35a3T勝樓（Hl）21529343&64^2485L&%鋼娜碓儷181BD7B7572由G5615752500440370310270220190170140130田eoo做3903402802402202001^03037二￡r32用6571街「7983肉的JE堿109KSPLOO918575Jt許MCt)29026024D300ITO13012Dao80靴玲梢30W圖2.5-6600T全回轉(zhuǎn)海工吊起重能力工況數(shù)據(jù)表蘇連海起重8#打樁船潮間帶沉樁時平面布置圖見投附-2.5-01潮間帶鋼管樁沉樁平面布置圖。2.1.4鋼管樁與振動錘聯(lián)合體起吊方案為提高工效，鋼管樁運輸船靠泊完成即可進行沉樁作業(yè)。鋼管樁與振動錘聯(lián)合體起吊操作步驟如下：（1）為提高功效，用600T海工吊上280T副鉤（副鉤起重速度相對較快，單根樁重約124T）將運輸船上待沉鋼管樁平吊至沉樁船上特設的馬鞍形臺架和翻樁臺架上，目的一是將鋼管樁整體墊高，以方便PVE200M液壓振動錘橫向夾樁，二是通過翻樁系統(tǒng)中的樁端托樁工裝件能起對600T海工吊的保護作用，防止鋼管樁在豎向起樁時當樁成一定斜度樁重心位置處于船外時，樁端瞬間下墜的作用力對吊機產(chǎn)生損傷。鋼管樁平吊至沉樁船上馬鞍形支架和翻樁臺架上示意見圖 2.5-7。圖2.5-7鋼管樁平吊至沉樁船上馬鞍形支架、翻樁臺架示意圖（2）600T海工吊上的300T主鉤（共2個）與280T副鉤配合起吊PVE200M液壓振動錘，將振動錘從豎向狀態(tài)轉(zhuǎn)為平躺方向，兩個鉤頭配合將振動錘準確夾住樁

頭，并啟動液壓振動錘夾緊待沉鋼管樁樁頭，安裝樁端托樁工裝件。PVE200M液壓振動錘平吊夾樁示意圖見圖2.5-8。圖2.5-8PVE200M液壓振動錘平吊夾樁示意圖（3）檢查PVE200M液壓振動錘夾具，確認液壓振動錘夾樁成功后，300T吊鉤和280T吊鉤松鉤，將300T主鉤頭與豎樁橫梁上部吊點的鋼絲繩掛鉤，與此同時豎樁橫梁下部所設的兩根鋼絲繩與鋼管樁樁頭預留對稱起吊孔用卸扣連接， PVE200M液壓振動錘頂端吊點與橫梁中心吊點用鋼絲繩連接，以做保險增加安全系數(shù)，此吊點將作為沉樁結(jié)束吊離液壓振動錘時的吊點使用。鋼管樁、振動錘聯(lián)合體豎向起吊工作準備完畢，600T海工吊300T主鉤慢慢起鉤，指揮人員指揮吊機在豎樁起吊時與輔助卷揚機同時操作，保持卷揚機鋼絲繩受力，從而使樁端托樁工裝件穩(wěn)住樁端，防止當鋼管樁起吊成一定角度，鋼管樁重心位置處于船尾之外時瞬間下墜所起的作用力對600T海工吊吊臂產(chǎn)生損傷和不安全因素。鋼管樁、液壓振動錘聯(lián)合體豎向起吊示意圖見圖 2.5-9。圖2.5-9鋼管樁、PVE200M液壓振動錘聯(lián)合體豎向起吊示意圖

輔助卷揚機和樁端托樁工裝件共同作用示意圖見 2.5-10。圖2.5-1045T卷揚機和樁端托樁工裝件共同作用示意圖鋼管樁與振動錘聯(lián)合體起吊圖見投附-2.5-02鋼管樁與振動錘聯(lián)合體豎向起吊圖。2.1.5振動錘和鋼管樁聯(lián)合體起吊對樁并施打鋼管樁鋼管樁和液壓振動錘聯(lián)合體起吊至豎直狀態(tài)時，600T吊機將鋼管樁慢慢起吊回轉(zhuǎn)至沉樁點處進行對樁，以樁中心點為圓心畫所沉鋼管樁直徑的圓，并做好圓象限點標示，在鋼管樁下放過程中，指揮人員指揮吊機通過旋轉(zhuǎn)調(diào)整位置，確保鋼管樁圓心與樁位圓心盡量切合，保證樁位偏差在允許誤差范圍內(nèi)。在鋼管樁與樁位契合后，慢慢松鉤，此時300T主鉤頭承受30-40T力即可，防止全部松鉤導致樁體傾斜過大，鋼管樁由于重力作用自由下沉，并校正鋼管樁垂直度，在鋼管樁垂直度滿足設計要求后，啟動PVE200M液壓振動錘進行沉樁操作。PVE—200M液壓振動錘參數(shù)見表2.5-1。表2.5-1 PVE-200M液壓振動錘參數(shù)表偏心力距（KGM）最高振頻（VPM）最大振打力（KN）最大振幅（MM）允許拔力（KN）重量（KG）2001400440012360033000

PVE—200M液壓振動動力站主要技術指標參數(shù)見表2.5-2。表2.5-2PVE-200M液壓振動錘動力站主要技術指標參數(shù)表發(fā)動機功率（KW）轉(zhuǎn)速（RPM）驅(qū)動油壓（BAR）驅(qū)動流量（1/MIN）夾樁器油壓（BAR）夾樁器夾緊力（KN）重量（KG）長度（CM）寬度（CM）高度（CM）VOIVO113021003501600300150016000582250253PVE—200M液壓振動錘吊打沉樁現(xiàn)場見圖2.5-11。圖2.5-11PVE-200M液壓振動錘現(xiàn)場吊打沉樁圖當液壓振動錘沉樁至極限狀態(tài)時，停止液壓振動錘，解除扁擔梁與鋼管樁連接的卸扣，松開液壓振動錘