[發(fā)明專利]一種海上風(fēng)電基礎(chǔ)非嵌巖單樁的施工工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810697687.7
• 申請(qǐng)日: 2018-06-29
• 公開（公告）號(hào): CN108842806B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊漢東;傅曉亮;龐雙喜;黃橋興;丁友文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中交第三航務(wù)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(wù)工程局有限公司廈門分公司
• 主分類號(hào): E02D27/42
• 分類號(hào): E02D27/42;E02D27/12;E02D27/52
• 代理公司: 上海灣谷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31289
• 代理人: 肖進(jìn)

1.一種海上風(fēng)電基礎(chǔ)非嵌巖單樁的施工工藝，單樁采用直徑7.0～7.3m、壁厚60～80mm的鋼管樁，打入至碎裂狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，總?cè)胪辽疃葹?9.2～45.9m，樁頂高程為15m，樁底標(biāo)高為-54～-63m；所述施工工藝包括以下流程：鋼管樁制作、穩(wěn)樁平臺(tái)搭設(shè)、插樁、初打沉樁、鉆孔、清孔、復(fù)打沉樁；其特征在于，

所述鋼管樁制作流程包括管節(jié)下料、管節(jié)坡口加工、管節(jié)卷制成型、樁體頂部法蘭裝配、樁體拼接及防腐涂層涂裝步驟；

所述穩(wěn)樁平臺(tái)搭設(shè)流程包括以下步驟：

①穩(wěn)樁平臺(tái)包括上、下平臺(tái)、四根輔助工藝樁、兩根定位工藝樁和一套定位系統(tǒng)；下平臺(tái)和四根輔助工藝樁先通過定位平臺(tái)船與下平臺(tái)的龍口處鋼管樁相對(duì)位置進(jìn)行定位，再進(jìn)行四根輔助工藝樁的插打，然后將輔助工藝樁與下平臺(tái)上的輔助工藝樁套管上、下部通過鋼板條焊接牢固；

②先移開定位平臺(tái)船，再插打兩根定位工藝樁，然后將定位工藝樁與下平臺(tái)上的定位工藝樁套管上、下部通過鋼板條焊接牢固；

③在插樁流程結(jié)束后安裝上平臺(tái)；

所述插樁流程包括鋼管樁起吊、鋼管樁入龍口、鋼管樁定位抱緊和鋼管樁沉設(shè)步驟；

進(jìn)行鋼管樁起吊步驟時(shí)，采用主吊船與輔吊船配合抬吊的方式將鋼管樁起吊和豎樁；先將主吊船先掛扣鋼管樁的兩側(cè)主吊耳，每側(cè)主吊耳各掛兩根鋼絲繩，接著將輔吊船掛翻身吊耳的鋼絲繩；再開始使主吊船與輔吊船同步起吊，當(dāng)鋼管樁完全離開運(yùn)樁駁的甲板0.5m時(shí)，暫停起吊，檢查每根鋼絲繩的受力情況，無異常后繼續(xù)起吊；當(dāng)鋼管樁距離運(yùn)樁駁的甲板6～7m時(shí)，運(yùn)樁駁退出施工區(qū)域；然后主吊船與輔吊船相互配合完成豎樁；完成豎樁后，輔吊船繼續(xù)下放吊鉤使鋼絲繩不受力，同時(shí)主吊船繼續(xù)上升吊鉤，當(dāng)鋼管樁的翻身吊耳處在水面以上2～3m時(shí)，通過交通船將鋼管樁上的翻身卸扣抽出；

進(jìn)行所述鋼管樁入龍口步驟時(shí)，由主吊船起吊鋼管樁，并緩慢進(jìn)入穩(wěn)樁平臺(tái)的龍口，當(dāng)鋼管樁處于龍口中的樁中心位置時(shí)開始緩慢下放鋼管樁；當(dāng)鋼管樁上的翻身吊耳距離穩(wěn)樁平臺(tái)頂面1m時(shí)，停止下放鋼管樁，再將翻身吊耳割除，同時(shí)完成穩(wěn)樁平臺(tái)的下平臺(tái)的外龍口梁的安裝；

進(jìn)行所述鋼管樁定位抱緊步驟時(shí)，先測(cè)量鋼管樁的姿態(tài)，再通過穩(wěn)樁平臺(tái)上設(shè)置的定位系統(tǒng)調(diào)整鋼管樁的垂直度，然后調(diào)整定位系統(tǒng)抱緊鋼管樁；

進(jìn)行所述鋼管樁沉設(shè)步驟時(shí)，主吊船下放鋼絲繩，鋼管樁在自重的作用下下沉至泥面下一定深度后停止下沉，確認(rèn)鋼管樁穩(wěn)定后，主吊船繼續(xù)下放鋼絲繩，使鋼絲繩處于不受力且不脫鉤狀態(tài)；觀查15分鐘確認(rèn)鋼管樁無變化后，解除主吊耳處的鋼絲繩；

進(jìn)行所述初打沉樁流程時(shí)，通過主吊船起吊液壓錘并套錘，當(dāng)樁頂工裝法蘭與液壓錘接觸后，逐步下放吊鉤，使壓樁重量逐步增加，觀測(cè)15分鐘確認(rèn)鋼管樁的姿態(tài)無變化后，開動(dòng)液壓錘，液壓錘先以小能量點(diǎn)動(dòng)擊沉鋼管樁，當(dāng)鋼管樁入土30m時(shí)，改為連續(xù)擊沉鋼管樁，液壓錘的擊打能量由小到大；

所述鉆孔流程包括鉆機(jī)就位、安裝鉆桿、泥漿制備和鉆進(jìn)成孔步驟；

進(jìn)行鉆機(jī)就位步驟時(shí)，先吊離液壓錘，接著安裝穩(wěn)樁平臺(tái)的上平臺(tái)，再架設(shè)鉆機(jī)，采用配置了刮刀鉆頭和滾刀鉆頭的氣舉反循環(huán)液壓動(dòng)力鉆機(jī)，通過抱樁器將鉆機(jī)與鋼管樁鎖固；

進(jìn)行安裝鉆桿步驟時(shí)，鉆頭、鉆桿均在主吊船的甲板上拼裝好之后再安裝到鉆機(jī)上；

進(jìn)行泥漿制備步驟時(shí)，護(hù)壁泥漿采用不分散、低固相、高粘度的PHP高性能泥漿，先在泥漿池內(nèi)采用泥漿攪拌機(jī)攪拌膨潤土泥漿，然后利用泥漿泵泵送至鋼管樁內(nèi)，當(dāng)鋼管樁內(nèi)的泥漿性能指標(biāo)滿足施工要求后開孔鉆進(jìn)；反循環(huán)排出的泥漿，采用泥漿分離器凈化后循環(huán)使用；

進(jìn)行鉆進(jìn)成孔步驟時(shí)包括以下工序：

①先采用刮刀鉆頭清水鉆進(jìn)，在鉆頭的外徑護(hù)圈上鑲焊數(shù)組鋼絲繩刷，鋼絲繩刷的外徑大于鋼管樁內(nèi)徑5～10cm，以保證在鉆進(jìn)過程中將鋼管樁內(nèi)壁上的地層附著物刷洗干凈；

②鉆頭鉆出鋼管樁后，大氣量、中等鉆壓、慢轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔，鉆孔直徑比鋼管樁的內(nèi)徑小200mm，鉆進(jìn)過程中每鉆進(jìn)一根鉆桿就要掃孔，以保證鉆孔直徑和垂直度均滿足要求；

③鉆進(jìn)至基巖時(shí)，提鉆更換滾刀鉆頭，采用大氣量、中等鉆壓、低轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)成孔；在鉆孔過程中，利用鉆桿長度進(jìn)行初步測(cè)量孔深；

④終孔后利用專業(yè)測(cè)桿伸入孔內(nèi)進(jìn)行精確測(cè)量孔深；

進(jìn)行清孔流程時(shí)，將鉆具提升至離孔底30～50cm，緩慢旋轉(zhuǎn)鉆具，并補(bǔ)充優(yōu)質(zhì)泥漿，進(jìn)行反循環(huán)清孔，同時(shí)保持孔內(nèi)水頭，防止塌孔；

進(jìn)行復(fù)打沉樁流程時(shí)，移走鉆機(jī)，主吊船重新就位，并將液壓錘安放至鋼管樁的頂部，通過液壓錘對(duì)鋼管樁進(jìn)行擊打至設(shè)計(jì)標(biāo)高。