龙源江苏蒋家沙沉桩综合项目施工专项方案.docx

龙源江苏蒋家沙300MW海上风电项目基础施工工程钢管桩沉桩专题施工方案南通市海洋水建工程 12月第1章工程概况及特点1工程概况1.1工程简述龙源江苏蒋家沙300MW海上风电场在江苏省海安县省管区海域，场区四面为东台、海安和如东海域，风电场中心离岸距离约17km风电场初拟安装75台4.0MW风力发电机组，总装机容量300MW本阶段代表性机型为4MW风力发电机组，为变桨变速机型，转轮直径136m，轮毂高度90～96m风电场配套建设一座220KV海上升压站，拟以一回220KV海底电缆就近接入陆上集控中心本项目风机基础中46台风机采取单桩基础型式，29台风机采取三桩导管架基础型式，本项目Ⅱ标段为29台风机基础采取三桩导管架基础型式，三桩导管架基础中有14台基础平均高潮位时水深达8米以上(深水区)风电场地理位置示意图见图1.1-1蒋家沙300MW海上风场图1.1-1 风电场地理位置示意图1.2 工程地质1.2.1 地形地貌及环境条件本项目在东沙南部，东沙垦区边缘，紧邻如东海域，风电场区域大部分水深在8m以内，部分在理论最低潮面以上，风电场场区呈不规则多边形，东西最长约为22km，南北宽约为7km，计划海域面积约100km²。

属滨海相沉积地貌单元场区东南侧局部存在沟槽，沟槽深约 5m，宽约 100m1.2.2 地基土组成和特征本场区勘探深度范围内上部①～③层为第四系全新统（Q4）冲海相粉土、粉砂，下部为上更新统（Q3）陆相、滨海相沉积物共分五个大层，依据土性及物理力学性质细分为9个亚层1.3 工程关键1.3.1 进度控制关键本工程项目风机基础在海上潮间带（部署15基）、深水区（部署14基）全部有部署，海上施工情况复杂、不可遇见性事比较多，海上潮间带海域滩面相对较高，对施工船舶移船和运输船舶靠泊影响较大；遇有大风大浪天气将会严重影响施工进度所以在施工进度控制方面将面临较大挑战比如海上天气情况、潮汐情况等全部是进度控制关键1.3.2施工船舶及和之配套船舶多为了满足江苏蒋家沙300MW海上风电项目风机基础施工工程Ⅱ标段施工需要，风机基础施工船舶关键包含钢构运输、沉桩、导管架吊装、灌浆、拖轮锚艇等，本本企业将在海上设置海上指挥中心并设现场船舶调度一名，立即有效对各施工船舶进行合理调配，确保各施工船舶有效施工第2章基础沉桩方案2.1 潮间带钢管桩沉桩2.1.1 沉桩船沉桩设备配置本企业投入苏连海起重8#作为本项目标沉桩工程船，苏连海起重8#上关键配置600T全回转海工吊、PVE-200M液压振动锤1套、IHCS600液压冲击锤1套、翻桩系统一套（用于半浮态沉桩，关键由1个翻桩台架、2个马鞍形台架、1台辅助卷扬机、桩端托桩工装件组成）。

2.1.2 潮间带沉桩工艺步骤本节是三桩导管架基础承台风机基础施工关键，关系到上部导管架钢结构承台制作、安装及整体力学性能下面就单台导管架基础承台钢管桩沉桩施工工艺步骤进行说明各桩位点测量定位（采取2米φ18钢筋作定位桩）→打桩船舶定位（依据沉桩船舶苏连海起重8#上600T全回转海工吊工作半径和工作荷载综合考虑定位）→钢管桩运桩船靠泊→将待沉钢管桩平吊至沉桩船上设置马鞍形台架和翻桩台架上→安装钢管桩桩端托桩工装件→300T主钩（两个300T主钩头，吊重累计600T）和150T副钩平吊液压振动锤并夹紧钢管桩桩头→安装竖向起桩扁担横梁→300T主钩和翻桩系统配合起吊竖桩→将振动锤连同钢管桩起吊至沉桩点位置并正确定位对桩→液压振动锤施打钢管桩（定桩）→桩位及垂直度进行校正→液压振动锤至极限（依据地质汇报振动锤沉桩深度约为40m）后吊离→S600液压冲击锤吊装→二次进行桩位及垂直度观察校正→沉桩至设计标高→成桩后测量并绘制成图苏连海起重8#打桩船潮间带沉桩工艺步骤见图2.5-52.1.3 船舶定位因为本项目沉桩作业采取是吊打施工工艺，所以沉桩船舶定位无需尤其正确到具体沉桩点位，船舶定位需依据船舶配置600T全回转海工吊工作半径和工作负载综合考虑确定。

进行船舶定位时，应遵照海水涨落潮规律，船舶应和涨落潮方向平行，以降低潮水对船舶冲击位移在退潮时再进行相对正确船舶定位，经过桩位点上浮标及拉绳，确定桩位点，然后经过锚机收缩四角锚绳进行正确定位，定位后船舶位置满足吊机起吊工作半径要求即可，确保船舶座滩后能进行沉桩施工，最终拉紧锚绳，即可开始钢管桩沉桩施工准备工作吊打工艺中一次船舶定位可沉多根桩降低了船舶定位次数依据本企业以往在各海上风电项目标施工经验综合考虑，技术文件中沉桩方案桩长按65m，单根桩重124T进行叙述，PVE-200M液压振动锤36T（连同液压油管路），钢管桩和振动锤联合体最大重约160T，IHCS600液压冲击锤重约130T，所以苏连海起重8#打桩船定位时所配置600T全回转海工吊工作半径和负荷能满足钢管桩和振动锤联合体（沉桩时所吊物件最大重量）起吊至各桩位点位置即可钢管桩运输船趁高潮位进场，停泊于苏连海起重8#船舷，并用缆绳拉锚好图2.5-5潮间带沉桩工艺步骤图600T全回转海工吊起重能力工况数据表见图2.5-6图2.5-6600T全回转海工吊起重能力工况数据表苏连海起重8#打桩船潮间带沉桩时平面部署图见投附-2.5-01潮间带钢管桩沉桩平面部署图。

2.1.4 钢管桩和振动锤联合体起吊方案为提升工效，钢管桩运输船靠泊完成即可进行沉桩作业钢管桩和振动锤联合体起吊操作步骤以下：（1）为提升功效，用600T海工吊上280T副钩（副钩起重速度相对较快，单根桩重约124T）将运输船上待沉钢管桩平吊至沉桩船上特设马鞍形台架和翻桩台架上，目标一是将钢管桩整体垫高，以方便PVE200M液压振动锤横向夹桩，二是经过翻桩系统中桩端托桩工装件能起对600T海工吊保护作用，预防钢管桩在竖向起桩时当桩成一定斜度桩重心位置处于船外时，桩端瞬间下坠作用力对吊机产生损伤钢管桩平吊至沉桩船上马鞍形支架和翻桩台架上示意见图2.5-7马鞍形台架翻桩台架马鞍形台架图2.5-7钢管桩平吊至沉桩船上马鞍形支架、翻桩台架示意图（2）600T海工吊上300T主钩（共2个）和280T副钩配合起吊PVE200M液压振动锤，将振动锤从竖向状态转为平躺方向，两个钩头配合将振动锤正确夹住桩头，并开启液压振动锤夹紧待沉钢管桩桩头，安装桩端托桩工装件PVE200M液压振动锤平吊夹桩示意图见图2.5-8图2.5-8PVE200M液压振动锤平吊夹桩示意图（3）检验PVE200M液压振动锤夹具，确定液压振动锤夹桩成功后，300T吊钩和280T吊钩松钩，将300T主钩头和竖桩横梁上部吊点钢丝绳挂钩，和此同时竖桩横梁下部所设两根钢丝绳和钢管桩桩头预留对称起吊孔用卸扣连接，PVE200M液压振动锤顶端吊点和横梁中心吊点用钢丝绳连接，以做保险增加安全系数，此吊点将作为沉桩结束吊离液压振动锤时吊点使用。

钢管桩、振动锤联合体竖向起吊工作准备完成，600T海工吊300T主钩慢慢起钩，指挥人员指挥吊机在竖桩起吊时和辅助卷扬机同时操作，保持卷扬机钢丝绳受力，从而使桩端托桩工装件稳住桩端，预防当钢管桩起吊成一定角度，钢管桩重心位置处于船尾之外时瞬间下坠所起作用力对600T海工吊吊臂产生损伤和不安全原因钢管桩、液压振动锤联合体竖向起吊示意图见图2.5-9图2.5-9钢管桩、PVE200M液压振动锤联合体竖向起吊示意图辅助卷扬机和桩端托桩工装件共同作用示意图见2.5-10桩端托桩工装件卷扬机钢丝绳辅助卷扬机图2.5-1045T卷扬机和桩端托桩工装件共同作用示意图钢管桩和振动锤联合体起吊图见投附-2.5-02钢管桩和振动锤联合体竖向起吊图2.1.5 振动锤和钢管桩联合体起吊对桩并施打钢管桩钢管桩和液压振动锤联合体起吊至竖直状态时，600T吊机将钢管桩慢慢起吊回转至沉桩点处进行对桩，以桩中心点为圆心画所沉钢管桩直径圆，并做好圆象限点标示，在钢管桩下放过程中，指挥人员指挥吊机经过旋转调整位置，确保钢管桩圆心和桩位圆心尽可能切合，确保桩位偏差在许可误差范围内在钢管桩和桩位契合后，慢慢松钩，此时300T主钩头承受30-40T力即可，预防全部松钩造成桩体倾斜过大，钢管桩因为重力作用自由下沉，并校正钢管桩垂直度，在钢管桩垂直度满足设计要求后，开启PVE200M液压振动锤进行沉桩操作。

PVE—200M液压振动锤参数见表2.5-1表2.5-1 PVE-200M液压振动锤参数表偏心力距（KGM）最高振频（VPM）最大振打力（KN）最大振幅（MM）许可拔力（KN）重量（KG）2001400440012360033000PVE—200M液压振动动力站关键技术指标参数见表2.5-2表2.5-2 PVE-200M液压振动锤动力站关键技术指标参数表发动机功率（KW）转速（RPM）驱动油压（BAR）驱动流量（1/MIN）夹桩器油压（BAR）夹桩器夹紧力（KN）重量（KG）长度（CM）宽度（CM）高度（CM）VOIVO113021003501600300150016000582250253PVE—200M液压振动锤吊打沉桩现场见图2.5-11图2.5-11PVE-200M液压振动锤现场吊打沉桩图当液压振动锤沉桩至极限状态时，停止液压振动锤，解除扁担梁和钢管桩连接卸扣，松开液压振动锤夹具并起吊振动锤至船舶甲板面，更换IHCS600液压冲击锤进行钢管桩补打，并将桩沉至设计标高IHCS600液压冲击锤技术性能参数如表2.5-3表2.5-3 IHCS600液压冲击锤关键技术指标参数表夯重（KG）总锤重（KG）最大额定能量（KNM）最小额定能量（KNM）最大行程处打击率（BL/MIN）最大需油流量（L/MIN）300006400060060421800IHCS600液压冲击锤海上现场沉桩见图2.5-12。

图2.5-12IHCS600液压冲击锤海上现场沉桩图2.1.6 钢管桩桩身垂直度校正钢管桩校正采取两台经纬仪在滩面成90°夹角对桩体垂直度进行校正测量，同时起重指挥人员依据测量人员提供数据指挥吊机经过旋转、起趴吊臂来对钢管桩进行垂直度校正，在沉桩过程中需对垂直度进行连续观察和校正，直到垂直度偏差在许可偏差范围内，并报监理工程师验收复核沉桩结束后再次测量所沉桩垂直度，并报监理工程师验收2.1.7 钢管桩沉放过程控制事项钢管桩沉放先采取PVE-200M液压振动锤，当PVE-200M液压振动锤发挥至极限时，换用IHCS600液压冲击锤将桩沉至设计标高，并在钢管桩顶部设置高程控制线，采取水准仪对桩顶高程进行控制为了能有效控制标高，在钢管桩桩身上做好尺寸标识，便于能在达成设计标高前立即停止施打为利于上部基础承台吊装施工，钢管桩顶设计许可偏差：纵轴线倾斜度偏差＜1%；中心位置许可偏差＜50mm；高程许可偏差为＜50mm在沉桩过程中碰到下列情况应暂停打桩，查明原因后报现场监理经监理同意后再按处理方案施工：①沉桩过程中桩贯入度发生突变；②桩身忽然倾斜、跑位；③地面显著隆起、临桩上浮或桩位水平移动过大；④桩身回弹曲线不规则。

2.1.8 桩位成型定位测量沉桩结束后，采取全站仪对各钢管桩中心平面位置、桩顶高程及桩体垂直度进行正确测量，测量时坚持换手复核制度，使用不一样方法计算、施测。