[發明專利]新型風電嵌巖樁的施工方法

有效

• 申請號: 201410187789.6
• 申請日: 2014-05-06
• 公開（公告）號: CN103924585A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 楊曉亮;周峰;陳永東;朱俊峰;施曉越
• 申請（專利權）人: 江蘇藍潮海洋風電工程建設有限公司
• 主分類號: E02D5/38
• 分類號: E02D5/38;E02D7/06;E02D15/04;E02D15/06
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 顧伯興

1.一種新型風電嵌巖樁的施工方法，其特征在于：包括以下步驟：

A、樁位測量放樣：

護筒樁的控制應按設計原圖，并以軸線為基準對樁逐根復核，做好測量記錄，復核無誤后方可進行打樁施工；

B、埋設護筒：

（1）、通過打樁定位系統及抱樁導向架固定護筒樁位，同時護筒、鋼樁運輸駁船靠泊至平臺左舷；

（2）、吊機回轉至平臺左舷運輸駁船上方，通過平衡吊梁將鋼樁、護筒吊至甲板指定區域；

（3）、護筒采用吊耳翻身，吊機掛鉤吊耳位置，輔吊抬吊樁端另一頭，同步緩慢提升主、輔吊機，待輔吊側管樁離升甲板上方0.5m位置時停止提升，根據主吊鋼樁垂直提升的角度同步回轉輔吊，直至鋼樁垂直，然后回轉將護筒吊至平臺抱樁器內通過自帶上下可伸縮式導向滾輪確保樁位垂直度；

（4）、鋼管樁吊到樁位進行插樁時，由于樁身自重和振動錘放置在樁頂會自沉，大量貫入土中，待沉降至穩定后再行擊振；

（5）、沉樁時，吊機吊樁的鋼絲繩應緊跟樁下沉速度而放松，在樁入土超過3m時，重新復核垂直度；

（6）、將液壓震動錘吊至護筒頂部，同時卡爪鎖緊裝置與護筒連接牢固；

（7）、當沉樁一定深度并復核合格后，再連續進行擊打，根據圖紙護筒設置高程表，樁頂至海平面ELA16.7m；

?C、旋挖成孔：

（1）、利用吊機將旋挖機整體吊至支撐平臺，利用旋挖機自身的對中系統對中樁位中心，鉆機回轉中心距孔位3.8~4.4m之間，變幅油缸盡可能將桅桿縮回，以減少由鉆機自重和提升所產生的交變應力對孔的影響，檢查在回轉半徑內是否有影響回轉的障礙；

（2）鉆機就位，先將鉆斗著地，通過顯示器上的清零按鈕進行清零，記錄鉆機鉆頭的原始位置，然后進行旋挖機的鉆桅起立調垂，鉆機導桿中心線、回旋盤中心線、護筒中心線應保持在同一直線，將旋挖機移到護筒所在位置；?

（3）、與此同時，在造漿池內按一定比例加入膨潤土和淡水，使用海水時，必須經過試驗驗證，利用空壓機壓縮空氣攪拌成漿，泥漿通過連通管路或泥漿泵從造漿池進入開鉆孔孔內；

（4）、開鉆前，用泥漿泵將孔內的海水，包括部分淤泥，抽凈，然后在孔內加入一定量的膨潤土漿液，鉆頭鉆進，操作人員通過顯示器實時監測桅桿的位置狀態，使桅桿最終達到作業成孔的設定位置，與孔位中心偏差不得大于20mm；

（5）、利用鉆機鉆頭提放，旋轉造漿，此時鉆機只是造漿而不進尺，待泥漿數量及各項指標達到設計要求時，開始鉆進；

（6）、鉆斗被旋轉擠壓充滿鉆渣后，將其提出海面，操作回轉操作手柄將渣土傾倒至準備好的鋼箱內，同時觀察并記錄鉆孔地質狀況，完畢后，通過操作顯示器上的自動回位按鈕機器自動回到鉆孔作業位置，此工作狀態可通過顯示器的主接口中的回位標識進行監控；

（7）、鉆進成孔過程中，孔內液面應高于孔外水位1.5~2.0m；當孔內外水位變化較大時，應對孔內水位采取穩定措施，同時根據相應的地質情況表記錄鉆進深度、鉆進速度及孔底標高；

（8）、鉆孔過程中，根據地質情況控制進尺速度，由硬地層鉆到軟地層時，可適當加快鉆進速度，在易縮頸的地層中，應適當增加掃孔次數，對硬塑層采用快轉速鉆進，以提高鉆進效率，砂層則采用慢轉速慢鉆進，如此循環，完成整個砂層至巖層海平面下ELA-36.1m；

（9）、當軟質砂層變為硬巖層時，要減速慢進，鉆頭切削齒在鉆具自重作用下切入土層較小深度，隨鉆斗回轉將碎石裝進鉆斗內，加壓操作需視具體情況，重復進行1~2次，當加壓后鉆斗切入量也很小甚至不切入時，應即提鉆；

D、泥漿處理：

（1）、采用鋼箱原地造漿，泥漿的控制指標：粘度18～22s，含砂率不大于8％，膠體率不小于90％；

（2）、在粘性土中成孔時注入清水，以原土造漿護壁，循環泥漿比重控制在1.1～1.3；在砂土和較厚的夾砂層中成孔時，采用在孔中投入泥團造漿，比重控制在1．2～1.3；

E、清孔：利用儲漿池的泥漿進行泥漿正循環置換出孔內的渣漿，在清孔過程中要不斷向孔內泵送優質泥漿，保持孔內液面穩定，以原土造漿的樁孔，到設計深度后，即可開始清孔換漿，清孔后的泥漿比重應控制在1.15左右，對于土質較差的砂土層和卵石層，清孔后孔底泥漿的比重宜為1.10～1.15；清孔結束時，測定孔底泥漿的比重和含砂率及其粘度，清孔后孔底泥漿的含砂率應≤6%，粘度應≤25s；清孔后的孔底沉渣厚度不得大于100mm；

F、鋼樁吊放：

??（1）、鋼管樁吊裝吊耳，管樁吊裝前在樁端焊接上高度為50cm井字形加高墊塊；

(2)、利用鋼絲繩將吊裝梁掛鉤，回轉主鉤至鋼樁頭部并連接，同步輔吊用以配合鋼樁的翻身；

(3)、待管樁各提升鋼絲繩、卸扣固定到位后，緩慢提升主副吊機至甲板高度約500mm位置處，通過主吊的變幅、回轉，輔吊吊鉤鋼絲繩的下放使樁體處于垂直狀態，拆除連接卸扣；

(4)、緩慢回轉主吊至平臺艏部護筒埋設位置，利用護筒上端部導向工裝將管樁垂直插入護筒內，護筒內的鋼樁可通過成孔后的護筒位置偏差確定來調整，以保證樁位及垂直度；

G、水下混凝土澆灌：

（1）、水下混凝土的坍落度為180～220mm，每立方混凝土中的水泥用量不少于340kg；

（2）、水下混凝土采用Φ250導管進行灌注，導管底距孔底部30～50cm；導管內吊放砼塞頭，灌注開始前應檢查砼的塌落度等性能指標，滿足設計要求后攪拌站就位開始卸料，待儲料斗內有足夠的砼儲存量時，即兩邊同時剪斷塞頭鐵絲，此時攪拌站一直保持快速連續供料，確保導管的底端一次性埋入鋼樁內混凝土中超過1m以上的深度，防止斷層；

（3）、灌注前應檢查孔底沉渣情況，澆注過程中，隨著混凝土的上升，要適時提升和拆卸導管，導管底端埋入混凝土面以下保持2～4m，不宜大于6m，并不得小于1m，嚴禁把導管底端提出混凝土面；

（4）、在水下混凝土灌注過程中，測量導管埋深，填寫好水下混凝土灌注記錄表；

（5）、鋼樁內混凝土的灌注應連續進行；

（6）、當混凝土面接近鋼樁底時，應嚴格控制導管的埋管深度，當混凝土面上升到鋼樁內3～4m，再提升導管，使導管的底端高于鋼樁底端；

（7）、要控制最后一次混凝土的灌注量，根據要求灌注后樁內浮漿層高度滿足設計和規范要求，樁底至混凝漿面在7-9m；

H、填沙：

(1)、混凝土灌漿達標高后，利用吊車提升斗將黃沙從運輸駁船提升至樁頂上方料斗內，填充鋼樁及鋼樁與護筒間隙直至填滿達圖紙設計要；

(2)、填砂應保證護筒及鋼樁四周分布均勻，填砂時應把握好一次填入的砂量，保證不因砂量過多導致間隙堵塞；

(3)、整個填砂過程需在混凝土初凝2小時內完成，以利于護筒拔除；

I、拔除鋼護套管：

（1）、利用吊機將液壓振動錘固定于護筒端部，啟動錘，垂體振動的同時提升吊機鋼絲繩，通過周邊土質液化，使鋼護筒逐步上移；

（2）、護筒拔出后，回轉吊機，將護筒擱置到附近待命平板駁船上，注意鋼絲繩的收放速度，待平穩放置后拆除振動錘夾具；

（3）、通過液壓升降將風電作業平臺整體下降2m。