[發明專利]一種外海風機基礎嵌巖樁的施工工藝

有效

• 申請號: 201610546492.3
• 申請日: 2016-07-12
• 公開（公告）號: CN106120839B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 郭新杰;吳光輝;丁友文;陳思
• 申請（專利權）人: 中交第三航務工程局有限公司;中交三航（廈門）工程有限公司;中交第三航務工程局有限公司廈門分公司
• 主分類號: E02D27/42
• 分類號: E02D27/42;E02D5/40;E02D27/14;E02D33/00;E02D15/06
• 代理公司: 上海灣谷知識產權代理事務所(普通合伙)31289
• 代理人: 肖進

技術領域

本發明涉及一種外海風機基礎嵌巖樁的施工工藝。

背景技術

對于遠離陸地且水深達16m～19m的外海無掩護區域進行外海風機的施工，由于受氣象、潮流、波浪等自然條件的約束，又處于熱帶風暴頻發區域，以及風機設備對基礎的承載、抗拔力、變形有很高的要求，因此需要的樁基礎直徑大、入土深度深，以使風機基礎能承受巨大的風機傾覆力矩并承受波浪、水流荷載作用，還有就是施工進度的工期控制尤為關鍵。在海上風電場基礎設計領域，當水深較深、地質條件復雜時，采用斜管樁高樁承臺基礎方案，由于承臺基礎上部采用現澆混凝土承臺，基礎結構較為厚重，承臺自身剛度較大，斜樁對結構受力和抵抗水平位移較為有利，相比其它基礎型式，高樁承臺基礎在結構型式、施工能力、工程造價等方面明顯占優。在進行風機基礎施工時，由于海上作業不具備陸地設備直接沖孔作業的施工面，采用搭設鋼結構作業平臺提供樁基施工作業條件，進行灌注樁樁機沖孔施工。傳統的海上橋梁嵌巖樁施工作業平臺均采用輔助鋼管樁+貝雷梁+工字鋼+鋼板結構與鋼棧橋垂直相連，并采用50t履帶吊配合進行施工全過程的吊裝作業。輔助鋼管樁打拔及樁頂割樁整修花費較長的時間、且費用較高，不經濟，該結構只適合于風平浪靜的內灣海域。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷而提供一種外海風機基礎嵌巖樁的施工工藝，它能夠提高斜樁嵌巖施工效率，有效提高嵌巖樁的水平抵抗能力和抗撥能力，滿足工程結構設計和施工的要求。

本發明的目的是這樣實現的：一種外海風機基礎嵌巖樁的施工工藝，包括鋼管樁沉樁、施工作業平臺搭設、鉆孔、中間檢查、終孔、清孔、測孔、安放鋼筋籠、安放導管、二次清孔及水下混凝土澆注工序；其中，

進行鋼管樁沉樁工序時，采用專用打樁船以打入樁的方式將六根斜度為5:1并均布于一個圓形軌跡曲線上的鋼管樁沉入地基；

進行施工作業平臺搭設工序時，先進行承臺封底混凝土層施工，再在承臺封底混凝土層上搭設施工作業平臺；承臺封底混凝土層施工是利用鋼管樁進行的；所述承臺封底混凝土層呈圓盤形；

所述施工作業平臺呈正方形并包括上、下層貝雷支架、鋼平臺面板和安全圍欄；所述鋼平臺面板上布置兩根龍門吊車的行走軌道、鋪設在行走軌道上的20號槽鋼分配梁、四個住人集裝箱、兩個集渣箱、兩個鉆機、兩個發電機、兩臺空壓機、九個油箱、四個水塔和兩套鉆頭的堆放位和兩套鉆桿的堆放位；

進行鉆孔工序時，包括鉆機就位、安裝鉆桿、泥漿制備和鉆進成孔步驟；

進行鉆機就位步驟時，由龍門吊車吊至施工作業平臺上并移位至樁位上；

進行安裝鉆桿步驟時，使鉆桿和機架的傾斜度與鋼管樁的斜度相同，調整鉆機底座，對中后即可開鉆，在位于鋼管樁內的鉆桿上每隔設定距離h設置一道導向器，最下面的一個導向器與鉆頭之間的距離不大于設定距離h減5米；

進行泥漿制備步驟時，護壁泥漿采用不分散、低固相、高粘度的PHP高性能泥漿；

進行鉆進成孔步驟時，采用與鉆孔直徑相匹配的滾刀鉆頭鉆進成孔，具體操作要點如下：鋼管樁內地層采用清水鉆進，在鉆頭外徑護圈上鑲焊數組鋼絲繩刷，鋼絲繩刷的外徑大于護筒內徑5～10cm，以保證在鉆進過程中將護筒內壁上地層附著物刷洗干凈，鉆頭鉆出鋼管樁后，大氣量、中等鉆壓、慢轉鉆進成孔；

進行中間檢查工序時，以樣渣對比的方法進行嵌巖起始面的確認，并根據鉆頭進入嵌巖深度確認終孔的位置；

進行安放鋼筋籠工序時，包括鋼筋籠的制作、鋼筋籠的運輸及鋼筋籠的吊放步驟；

進行安放導管工序時，利用吊車下放導管；每三節導管安裝一只導向器；導管的底端距離樁孔底為30～50cm；

進行二次清孔工序時，先將導管提起一定高度，該高度是根據樁孔底的沉淀厚度確定，然后開啟空壓機供氣，氣舉反循環正常后，邊循環邊緩慢下放導管，直至導管下放至樁孔底，反循環排出的泥漿中含砂量滿足要求，樁孔底沉渣清除干凈時為止；

進行水下混凝土澆注工序時，混凝土芯柱和鋼管樁填芯混凝土均采用強度等級為C40補償收縮混凝土，混凝土水中十四天限制膨脹率為0.02％～0.04％；從樁孔底往上澆筑。

上述的外海風機基礎嵌巖樁的施工工藝，其中，進行所述承臺封底混凝土層施工時，先在六根鋼管樁上安裝帶有底板和桁梁吊架的承臺鋼套箱，并對底板進行加固和封孔；接著在每根鋼管樁的周圍焊接加強槽鋼，再綁環向鋼筋、下層網狀鋼筋、上層網狀鋼筋和環樁鋼筋，然后進行承臺封底混凝土澆筑，在對混凝土養護后進行拉壓桿的割除，最后拆除桁梁吊架；所述加強槽鋼為十根呈輻射狀布置的槽鋼。