“贯入深度及形态符合要求,世界首个海上风电桩——桶复合基础安装成功!”中交三航局莆田平海湾海上风电场二期项目经理熊汉东激动地说。
首个海上风电桩—桶复合基础安装
莆田平海湾海上风电场二期项目是福建省海上风电的先行试点,总装机容量约246兆瓦,包含41台风机基础,建成后将有效改善电网能源结构,壮大绿色经济。该项目施工点处于无遮挡的外海,开工伊始,项目团队在12号机位上吃到了苦头。
沉桩过程中,单桩桩底时常遇到孤石,桩体极易发生屈曲变形,原设计为嵌岩单桩基础的方案顿时没了“用武之地”。为攻克这一难题,项目团队多次召开专题研讨会,一个在海上“种树”的方案出现在团队面前。
庆祝—桶复合基础安装成功
原来,项目团队在寻找相关经验时,发现了一个复合筒型基础及塔筒组合方式,就是将基础施工、风机运输和整机安装三个环节在海上合三为一,像“种树”一样在海上“栽种”风机。“树干”段单桩入海底一定深度后,在桩底处再沉贯一个“大圆桶”来充当单桩的“树根”,达到稳固单桩的目的。
思路变为现实着实不易。考虑到“树干”单桩遇到孤石,打入海底深度不够,“树根”要向水平方向伸展才能稳固“树干”,加之抗冲刷等因素,最终,一个直径25米、高7米、重达350吨的“大圆桶”被设计了出来,然而如何安装,并没有现成的经验。
底桩安装中
经过多次探讨,团队决定采用“负压抽吸”的方案,通过水泵抽取桶内的水和空气,使得密封桶内形成负压,凭借着海底压强差,负压桶便可沉到预定深度。“直接在这个直径25米的“大树”内抽水且不说费时费力,更易因抽水不均导致‘大圆桶’倾斜偏位。”总工黄桥兴担忧地说。
为攻破这个难题,项目团队再次开展头脑风暴,一个“六舱两泵”的技术方案初步成型,即通过将桶基分成6个舱室,在每个舱室顶盖上设计一条管线并安装阀门,6条管线汇集一处形成管汇基座,方便抽出各舱室中的水。这样一来,精准快速控制抽水的问题便解决了。
加强底桩基础
为了能让“大圆桶”顺畅地套入单桩,有人提出,在“大圆桶”上方设计一个吊具,说干便干,项目团队不舍昼夜,一个内外侧均为正六边形的吊具应运而生,通过将两根钢丝绳对穿吊耳,实现“大圆桶”在吊装时自动找平。
最终,“大圆桶”犹如被海底的“无形大手”稳稳把控着,顺利潜水归位,“经过此次工艺创新,原本一个机位嵌岩单桩基础施工要5个月,现在基础施工只要5天。”熊汉东脸上的笑容被夕阳映照得格外灿烂。
技术团队现场进行指挥
图文来源:中交三航局