海上風(fēng)電中鋼管樁翻轉(zhuǎn)的工藝研究

高成洋 王坤 黃劍

【摘 要】華電陽(yáng)江青洲三海上風(fēng)電項(xiàng)目包括Ι標(biāo)段和П標(biāo)段工程，本工程（標(biāo)段II）是貴州電建踏足的第一個(gè)海上風(fēng)電項(xiàng)目，項(xiàng)目包括33臺(tái)風(fēng)機(jī)其中包含15臺(tái)8.3MW的風(fēng)機(jī)和18臺(tái)6.8MW的風(fēng)機(jī)。鋼管樁吊裝時(shí)，在鋼管樁運(yùn)輸船上設(shè)置翻樁通道輔以止鏈器、翻樁器、溜尾鉤輔助翻樁。

【關(guān)鍵詞】海上風(fēng)電、止鏈器、翻樁器、溜尾鉤、鋼管樁翻身

1、工程背景

華電陽(yáng)江青洲三海上風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目工程場(chǎng)址位于廣東省陽(yáng)江市陽(yáng)西縣沙扒鎮(zhèn)附近海域，在陽(yáng)江近海深水風(fēng)電項(xiàng)目規(guī)劃場(chǎng)址東側(cè)中部區(qū)域內(nèi)，場(chǎng)址涉海面積約81.03 km?，風(fēng)機(jī)外圍包絡(luò)海域面積約73.69km?，水深范圍41m～46m，場(chǎng)址離岸最近距離約55km。本工程（標(biāo)段II）包括33臺(tái)風(fēng)機(jī)其中包含15臺(tái)8.3MW的風(fēng)機(jī)和18臺(tái)6.8MW的風(fēng)機(jī)。33臺(tái)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)均為四樁導(dǎo)管架基礎(chǔ)，采用先樁法工藝，樁直徑2.8m，樁長(zhǎng)82～97.55m，單樁重約250～315t，。

目前，鋼管樁在運(yùn)輸船上均為水平放置運(yùn)輸，運(yùn)往風(fēng)場(chǎng)后為滿足鋼管樁沉樁前的吊裝需求，需在運(yùn)輸船上設(shè)置翻樁通道，通道上放有翻樁器、支撐樁體的工裝、通道的甲板上安裝有止鏈器和溜尾鉤。在吊機(jī)將鋼管樁由水平放置狀態(tài)翻轉(zhuǎn)90°保持豎直狀態(tài)的過(guò)程要利用大型吊機(jī)起吊，輔助翻身，而且起吊過(guò)程中需要船上人員輔助配合，整個(gè)過(guò)程費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率低下。為了提高鋼管樁翻身效率和吊裝成本，同時(shí)減小吊裝船舶吊高和吊重等因素的限制。在鋼管樁運(yùn)輸船的船尾安裝一臺(tái)翻樁器輔以止鏈器、溜尾鉤來(lái)輔助鋼管樁翻身吊裝。這些裝置的使用可以實(shí)現(xiàn)僅用一臺(tái)起重機(jī)就能完成鋼管樁的90°翻身。

2、翻樁輔具介紹

2.1翻樁器

結(jié)構(gòu)：如圖2.1.1所示，翻樁器由底部支撐、墊板、基座、螺栓、上部支座組成。

位置：翻樁器安裝在船尾的位置，翻樁器邊緣與船尾邊緣平齊，基座焊接于鋼結(jié)構(gòu)墊板上，墊板與底部支撐，底部支撐與船的甲板之間均為焊接，上部支座與基座采用螺栓連接，翻轉(zhuǎn)時(shí)上部支座可隨鋼管樁繞螺栓旋轉(zhuǎn)180°。

作用：翻樁器起到限制鋼管柱的水平位移，防止鋼管樁在水平方向過(guò)多滑動(dòng)，形成安全隱患;在吊機(jī)起吊鋼管樁的過(guò)程，起到支撐樁體的作用，防止樁身擠壓船體;起吊過(guò)程中伴隨樁體翻轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)，提高翻樁效率。

2.2止鏈器

結(jié)構(gòu)：止鏈板件。止鏈板件垂直于工程船的甲板設(shè)置，止鏈板件上開有止鏈槽。

位置：如圖2.2.1所示，止鏈器焊接在甲板上，錨鏈通過(guò)止鏈器，與鋼管樁、翻樁器、溜尾鉤在同一豎直平面上。

作用：吊機(jī)翻轉(zhuǎn)鋼管樁的過(guò)程中，止鏈板件中的止鏈槽固定錨鏈，防止錨鏈滑出。

2.3溜尾鉤

結(jié)構(gòu)：溜尾鉤如圖2.3.1所示，鉤身開有卡槽，并配有卸扣。

位置：如圖2.2.1所示，溜尾鉤連接在從止鏈器處與拉出的錨鏈連接在一起的鋼絲繩上。

作用：鎖定在鋼管樁尖處，溜尾鉤上卸扣與鋼絲繩連接，為錨鏈提供吊點(diǎn)，同時(shí)在翻轉(zhuǎn)鋼管樁的過(guò)程中溜尾鉤始終緊緊鉤住樁尖，防止樁體突然滑落，使吊機(jī)短時(shí)間內(nèi)承受巨大拉力，形成安全隱患，同時(shí)溜尾鉤也起到在鋼管樁翻轉(zhuǎn)時(shí)減小晃動(dòng)幅度的作用。

3、翻樁輔具施工工藝

第一步：先將溜尾鉤安裝在樁尖勾住樁壁;第二步：吊機(jī)將運(yùn)輸船上連著溜尾鉤的單樁平吊至與翻樁器同一直線的翻樁通道上，為滿足船舶的吊高限制，樁尖位置超出船體26-30m，此時(shí)翻樁器處于緊貼鋼管樁的狀態(tài);第三步：起樁器夾緊樁頂緩慢提起鋼管樁并調(diào)整吊鉤與翻樁器的相對(duì)位置同時(shí)移動(dòng)運(yùn)輸船輔助起吊鋼管樁，此時(shí)止鏈器始終保持受力狀態(tài)，溜尾鉤緊緊勾住樁尖。在提起鋼管樁的過(guò)程，翻樁器上部支座隨著鋼管樁的翻轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)，止鏈器通過(guò)錨鏈和鋼絲繩拉著溜尾鉤在吊樁過(guò)程中保持受力狀態(tài)，期間鋼管轉(zhuǎn)、止鏈器、溜尾鉤、翻樁器始終在同一個(gè)豎直平面內(nèi);第四步：鋼管樁翻轉(zhuǎn)90°后，溜尾鉤自動(dòng)脫落，隨后吊機(jī)將鋼管樁吊離運(yùn)輸船至水下架的導(dǎo)向筒位置進(jìn)行沉樁作業(yè)。

結(jié)束語(yǔ)：

由于國(guó)內(nèi)工程船大多不滿足風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)鋼管樁的吊高要求，同時(shí)為了降低船舶使用成本，增大船舶選擇范圍，提高風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)鋼管樁吊裝的施工效率和海上風(fēng)電施工窗口期的利用率。

參考文獻(xiàn)：

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