海上风电深水海域负压筒基础平台沉桩施工工法.pdf

海上风电深水海域负压筒基础平台
沉桩施工工法

海上风电深水海域负压筒基础平台沉桩施工工法

一、前言

随着全球对可再生能源的需求不断增加，海上风电项目得
到了越来越多的关注。相比于陆上风电场，海上风电具备更高
的风能吸收效率和更大的额定功率，因此越来越多的海上风电
项目被启动。然而，海上风电项目面临的技术挑战也是相当巨
大的。如何在荒凉的海面上建设耐受恶劣环境的风电场，是海
上风电项目面临的一大难题。

海上风电的基础工程施工则是整个项目建设中的关键环节，
针对于海上风电深水海域负压筒基础平台的施工，该文将详细
探讨其中一种施工工法。

二、工法特点

海上风电深水海域负压筒基础平台沉桩施工工法是指将半
柱形沉箱基础浮运至作业区，并在作业区采用振动沉桩法将平
台桩体沉到设计标高位，同时在加固板和机组安装完成后将平
台升至设计标高并进行上部设备安装等施工工序的方法。

该工法具有施工周期短、技术要求低、施工难度小等特点，
且远离海上风电场工程麻烦、可以适应深水海域等。在实际工
程中成功应用，具有重要的现实意义。
三、适应范围

该施工工法适用于适合于采用振动沉桩法的桩基施工区域。
对于海洋土壤基础较强的区域，该工法在缩短施工周期的同时
也能保持较高的施工质量。同时，该方法也适用于深水海域的
风电场建设。

四、工艺原理

（1）施工工法原理

海上风电深水海域负压筒基础平台沉桩施工工法的主要原
理是将半柱形沉箱基础浮运至作业区，利用振动沉桩法将平台
桩体沉到设计标高位，并在加固板和机组安装完成后将平台升
至设计标高并进行上部设备安装等施工工序的方法。

（2）技术措施

1、预先准备设备：需要预先准备安装基础施工设备（如
振动沉桩机、压船机等）和吊装设备。

2、运输半柱形沉箱基础：需在制造工厂中进行预制，运
输至风电场.

3、安装振动沉桩机等施工设备：在风电场现场搭建安装
好施工设备。

4、施工准备：进行前期的试桩、场地清洁、桩身喷砂喷
漆等施工准备工作。
5、开始振动沉桩：将半柱形沉箱浮运至施工现场固定，
然后施工人员使用振动沉桩机将底部沉箱上方的钢筋桩施力振
动到砂土层下即可。

5、安装机组等上部设备：施工完成后将机组等上部设备
安装于半柱形沉箱上，最后将沉箱上方的支腿升高，扩展到最
大高度。

五、施工工艺

（1）桩基的安装

1、准备工作：提前到施工现场进行场地整理，和基础排
列设计确认；而后按照设计文档要求，选址设立各基础，将半
柱形沉箱基础浮运至作业区。

2、放置半柱形沉箱：将半柱形沉箱浮航至作业区，并利
用较大功率压船机靠泊至工作区。

3、沉箱桩打入：通过安装振动沉桩设备管道，将钢筋桩
依次打入砂层。

（2）上部结构安装

1、准备工作：待柱子沉到要求的深度后，施工人员开始
安装半柱形沉箱上部结构，包括转子、叶片、机组、加固板
等。

2、安装机组：先将整套机组架设在半柱形沉箱上，调整
位置，使其稳定后再将其吊装于波浪板之上。
3、最后钢架上悬挂加固板、变压器、箱型变电器等设
备。

六、劳动组织

在海上风电深水海域负压筒基础平台沉桩施工工法中，需
要具备分工分段的工作流程。通常分为制造现场、施工现场、
运输验证和预检等内容。需要严格管理各个环节，保证分工分
工之间的无缝衔接，具有很高的协调性和配合性。

施工人员需要具备较高的专业技能和经验，具有高强度、
高效率和职业素质等特点，以便确保施工过程顺利进行。

七、机具设备

在海上风电深水海域负压筒基础平台沉桩施工工法中，需
要准备的设备主要包括振动沉桩机、压船机等特殊设备和钢筋、
桥架等施工用具，同时还需要配备起重设备、吊装器材等施工
现场必备的机械设备，以确保施工进展顺利。

八、质量控制

海上风电深水海域负压筒基础平台沉桩施工工法中，质量
控制是确保施工质量达到设计要求的关键环节。在施工过程中，
施工人员需要严格按照设计和要求进行施工，及时处理好各种
不合格问题。

施工现场应抽样检验钢筋、水泥等材料的质量，确保材料
符合规范。

九、安全措施
在海上风电深水海域负压筒基础平台沉桩施工工法中，安
全措施至关重要。由于施工环境恶劣，安全防护必须达到完美
境地。

施工现场应做好安全防护措施，避免施工人员在钻孔、打
桩、吊装等过程中受到损伤。应配备安全绳保留系统，保证基
础置于正确的位置而不会错落其位。

十、经济技术分析

该工法施工过程比较简单，且配备设备工期短，具体成本
将会受到多种因素的影响，例如地理位置的不确定性等。设
施通常使用寿命为20年，同时维修成本大幅度降低。

十一、工程实例

中国南海海洋风电项目采用海上风电深水海域负压筒基础
平台沉桩施工工法，成功地为中国南海规划建设了一座高效、
安全、稳定的海上风电场