翟文涛
国家电投集团徐闻风力发电有限公司 广东湛江 524022
摘要：随着现代化城市建设迅猛发展，国家能源保护与开发是永恒不变的研究课题，海上风电作为我国能源结构重要组成部分，具有资源稳定、发电效率高的特点。基于此，本文以海上风电基础大直径嵌岩桩施工要素作为研究切入点，继而对海上风电大直径嵌岩桩施工技术提出工效提升策略，旨在促进相关技术发展。
关键词：海上风电；大直径嵌岩桩；基础施工技术
引言：现阶段，海上风电因其稳定发电优势在能源市场占据一席之地，随着“十三五”海上风电项目1000万kw目标发布，海上风电因此得到发展迅猛，在此机遇与挑战下，需不断提高基础大直径嵌岩桩施工技术水平，以确保海上风电桩基能够长期稳定承载海上风电机组，切实促进海上风电能源开发效率。
一、海上风电基础大直径嵌岩桩施工要素
现阶段大直径嵌岩桩直径处于4~7m之间，导致海上风电大直径嵌岩桩施工浇筑时具有一定难度，在展开大直径嵌岩桩施工设计时，需严格展开桩平面布置，并通过嵌岩桩承载力计算确保施工顺利，通常情况下，钻孔成桩中沉渣所形成的“软垫”能够大大阻碍嵌岩桩作用发挥，致使嵌岩桩清底工作成为确保施工质量的重要因素。另外，浮吊船对于整个嵌岩桩浇筑打桩具有较大影响，是海上施工吊装工程的重要保障，能够将稳桩平台与机位海床面相持平，并促进固定装入泥深度，除此之外，浮吊船能够将中心护筒吊与钻机等待吊装部件运至稳桩平台，以确保工程的顺利推进，在沉桩过程中，可使用千斤顶进行调节垂直度，保障工程灌浆施工质量。在海上风电基础大直径嵌岩桩施工中，将稳桩平台进行拆除使必要环节，并在此基础上完成施工灌浆效果检测，以确保整个施工项目质量与安全。
二、促进海上风电大直径嵌岩桩基础施工技术工效的策略探析
为切实保障海上风电大直径嵌岩桩基础施工工效，可通过稳桩平台建设与贝雷梁观测、优化海上风电钻孔技术、完善沉桩与灌浆施工、应用新型钻机设备四个方面展开提升工效策略探析。
（一）稳桩平台建设与贝雷梁观测
开展稳桩平台搭建时，应秉持“平台搭建为主，钢护筒承载为辅”原则，在完成基础施工准备工作后，稳桩平台建设是重要施工环节，运用钢管柱（一般选用6根）与承台钢套箱底模钢机构将其永久埋入承台封底混凝土内，并将钢筋混净土进行24m×24m的方形平台搭设，平台架高约15m，为确保海上风电顺利运转，整个平台承载力应超过1000t，另外基础桩与导向套之间间隙最小为2mm[1]。在稳桩平台工程施工时，为确保施工人员的正常工作与生活，可在平台设置相应数量集装箱，用以放置各类施工、办公材料，并在平台四周搭建1.5m高围栏，消除施工项目中安全隐患，除此之外，嵌岩桩稳桩平台搭建时，需进行起重机搭设，以确保平台施工项目的施工效率，另外钢筋、混凝土、钻管等相关设备需尽量分散堆放，以确保稳桩平台的承力范围控制。
贝雷架是用以拼接搭建构建与设备的钢架，在各类工程施工桥梁、平台搭建工程中被广泛使用，贝雷梁是用螺栓进行固定而组成贝雷架的桁梁，贝雷梁具有方便快捷且连续的特点，对贝雷梁进行观测主要为确保嵌岩桩稳桩平台的安全性，贝雷梁在施工过程中，其悬臂部分承受较大压力，需严格开展针对性工程观测，在提高海上风电基础大直径嵌岩桩施工中不仅可提高施工工效，更能够确保工程施工人员安全，消除工程安全隐患。
（二）优化海上风电钻孔技术
海上风电钻机技术是嵌岩桩施工重点，需严格按照钻机就位、泥浆制备、钻孔、终孔确定、清孔的顺序展开施工。钻机是整个施工项目中最为重要的机械设备，在实际施工过程中，需严格对钻进进行质检，对规格等相关数据进行核对，此外钻机需在吊装运至稳桩平台前进行调节组装，进行调节时需确保钻机平衡与稳固，避免施工过程中的倾斜现象，在实际安装时，钻机钻杆与钻架倾斜度需根据实际施工进行调节，一般为钢管桩倾斜度的5倍，为确保施工严谨，需进行多次核查，尽量缩小倾斜误差。泥浆制备应根据实际施工情况选择最佳泥浆配比，以确保钢护筒内泥浆能够满足施工要求，顺利进行开孔钻孔，在施工工程中，若泥浆储备小于80m3，需重新制备泥浆，并通过相应循环系统进行净化，不断将泥浆性能进行优化改善，为确保泥浆符合施工要求，可加入纯碱等物质进行处理[2]。
在展开嵌岩桩钻孔时，需根据嵌岩桩直径选择钻头，并在钻头外进行钢丝镶焊，同时将其数据控制在超出护筒内径5~10cm内，待钻头表面附着物冲刷干净后展开钻孔，在钻孔时需不断进行钻杆长度探测，通过精准测量确保施工质量与施工效率。最终成孔的设定需严格遵守钻孔规范与报告，由项目施工经理通过施工期间沉桩与钻孔数据记录进行判断钻孔质量，并在审核通过后进行终孔确认。清孔在施工中属于基础性操作，虽无重要施工清理规范但却极为重要，应将钻具缓慢旋转并补充泥浆，通过反复清理杜绝塌孔现象出现，在沉渣处于规范厚度内时检查泥浆指标是否符合要求，在所有工序完备后进行钻机拆除工作。
（三）完善沉桩与灌浆施工
海上风电沉桩施工应在基础桩进行竖立后进行，通过严谨设计护筒标高，进行起重机调节，使其臂架进行一定旋转，在沉桩工艺中，需不断通过稳桩平台上的千斤顶设备进行调节，控制嵌岩桩垂直高度，将其控制在设计规范内。海上风电基础大直径嵌岩桩施工时，需借助混凝土在标高以上1~2m内进行封底，为确保施工中混凝土布置均匀，可用塔吊设备在标高3~5m处进行下放，待泥浆充分凝固后，将各管路进行泥浆配比后开展注浆工作。为确保灌浆环节质量与施工工效，应一次性不间断进行浇筑，保持灌浆工序连贯性，同时需严格控制灌浆水灰比，并确保灌浆机械设备不可搅动灌浆料，通过自上往下的的灌浆方式进行浇筑，最后待质量检查完毕后进行灌浆料拆除。
（四）应用新型钻机设备
钻机作为海上风电工程项目重要机械设备，钻机设备能够确保钻孔尺寸，并在施工过程中具备一定清渣功能，其工作效率与质量能够切实影响大直径嵌岩桩施工技术，随着国内海上风电项目的发展，新型钻机设备不断涌现，海上钻机生产制造工艺随着我国海上风电项目投入，国内钻机逐渐占领市场，其中中交天和研制的新型海上风电钻机独占鳌头，大大弥补了国内大直径嵌岩桩钻机设备空白，具有较强的里程碑意义，其新型海上风电钻机能最大可承力900t，能够实现1.4~10.4m直径钻孔，使国内海上风电项目可依靠国内钻孔设备实现大直径嵌岩桩施工，现阶段，国内外主流钻机最大可实现6m直径钻孔，中交天和新型钻机突破了6m界限，同时新型钻机设备操作更为便捷，能够实现一键启动施工共，并结合数据化时代特点，实现了钻孔数据的实时监测，为工程施工的精准度提供了保障。
结语：综上所述，为确实促进海上风电基础大直径嵌岩桩施工技术发展，应在确保浮吊船拖航与抛锚、稳桩平台搭设等施工要素规范操作基础上进行打桩施工，为确保大直径嵌岩桩施工工程顺利开展，应时刻关注项目进程中各个环节，不断优化各操作细节，以降低施工成本提高工效，激发出海上风电最大价值。
参考文献：
[1]孙小钎,曹淑刚,陈强,冯小星,刘旦.大直径植入式单桩在海上风电中的创新型应用[J].太阳能学报,2020,41(08):295-303.
[2]汪峥,熊汉东.大直径海上风电嵌岩钻机的发展现状及关键技术分析[J].海洋开发与管理,2018,35(S1):146-150.