八 海上风电施工简介PPT课件

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分体吊装两种方式中上部塔筒、下部塔筒也是根据实 际长度将1~4节塔筒预先组装，且采用前者的分体吊装方 案占大多数，而近年瑞典的Utgrunden、Yttre Stengrund、 丹麦的Nysted风电场则采用第2种分体吊装方案，具体安 装情况视船体的吊装控制能力的不同而有所差异。
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（2）钢管桩的制作 钢管桩制造的主要工艺流程如下图所示：
钢管桩一般采用非等厚度（为节省钢材用量，上下两部分厚度一般不同）的钢板螺旋法卷 制，自动埋弧焊焊接而成。钢管桩卷制完成后，对于焊缝应进行100％超声波探伤，对超声波 检测发现有缺陷的焊缝应进行X射线检测或用碳弧气刨刨开焊缝观察检查。
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(5) 导管架沉放 根据海上风电场工程基础设计的导管架吊重、吊装尺 寸的要求，可选择1000t级起吊能力的浮吊进行安装工 作。
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(4) 调平与灌浆 钢管桩与导管架结构安装完成后，进行导管架结构的 细致调平工作和灌浆连接工作。导管架结构体的细致调 平工作通过调节螺栓系统进行。
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1.2 风机安装施工方案
风机设备海上安装是风机安装工作中最为重要的内容， 经过对国内外风电场建设的调查了解，根据风机零散 设备的预拼装程度与起吊模式，可将风机吊装方案分 为整体组装与吊装模式、分体组装与吊装模式。
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1.2.1 分体吊装方案
欧洲已建海上风电场中绝大部分采用分体吊装方式，为缩短海上作 业时间，分体安装一般也预先组装不同的组合体，通过对欧洲大部 分风电场的统计分析，分体吊装主要有两种方式： 1、 下部塔筒、上部塔筒、风机机舱+轮毂+2个叶片（“兔耳式”）、 第3个叶片； 2、 下部塔筒、上部塔筒、风机机舱、叶轮；
钢管桩与导管架桩套筒之间的环形空间内通过高强灌 浆材料连接。灌浆施工由驳船上所载的灌浆泵高压泵送 灌注专用的灌浆材料。
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(1) 沉桩方式 以海上风电场工程推荐的高桩混凝土承台基础型式为例， 采用8根直径为2.3m的钢管桩作为基桩，平均桩长90.0m，桩 重达到183t。
四桩桁架式导管架基础方案钢管桩桩径2.5m，桩长约132m。目前国内
打桩船施工有一定难度，该方案设置了导管架平台，施工可考虑在导管
架平台上进行水上接桩。同时，需对打桩船的桩架及吊桩系统等进行整
体改造。
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(4) 钢管桩沉桩桩锤选型 目前大型的海上锤击沉桩机械主要有筒式柴油打桩 锤、液压打桩锤、液压振动锤三种型式，其中以柴油 打桩锤应用最为广泛，经过对工程管桩沉桩施工要求 的分析，选择S500型液压打桩锤作为首选锤型，D250 型柴油打桩锤作为备选。
钢管桩制作完成后的储存、转运过程中，应注意对其表面防腐涂层的保护，一般不允许直 接接触硬质索具，存放过程中底层地垫物应尽量采用柔性地垫物，防止因硬质垫层导致涂层受 损。
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(3) 钢管桩沉桩方式 针对整根管桩沉桩施工，国内常用的沉桩方式有两 种，一种是采用带桩架的专业打桩船沉桩，另一种为 起重船吊打沉桩。
经初步调查，国内现有专业打桩船无法满足本工程桩基施 工要求，但承台基础的钢管桩为5:1的斜钢管桩，在海上进行 吊打施工的难度很大，须采用带桩架的专业打桩船进行施工， 以保证施工精度要求。因此需要考虑对现有打桩船进行整体 改造。
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(2) 桩锤选择 经过对海上风电场工程管桩沉桩施工要求的初步分析，根据本 工程管桩各项参数及可选桩锤各项指标，控制打桩能量达到 70%~90%，最终贯入度为5mm左右时，选用S500型液压打桩锤， D250型柴油打桩锤作为备选。
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(3) 混凝土承台施工 钢套箱事先在陆上整体拼装完毕，由2000t驳船运输到位，起重 设备整体吊装钢套箱，并在钢套箱与钢管桩之间加固固定，对桩 孔周边拼接封闭； 钢套桩安装后，先浇筑封底混凝土，待底层混凝土达到设计规 定强度后，清理工作面，抽去套箱内积水。承台混凝土采用分层 浇筑，且连续进行。
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（1）导管架制作 导管架主要由大直径钢管桩构成，应采用适应其特性的适当的加工设备和程序 制作。制作时，需选择合适的制作程序，特别是对节点处的处理尤应注意，制作 过程中应尽可能避免高空作业，确保安全和质量。 套管制作程序一般应遵循如下程序进行： ①分段部件制作 ②平面组装 ③立体组装 此外，套管结构的制作，应编制制作要领文件，原则上记载以下关键项目： ①材料和部件（钢材、焊接材料、涂料） ②制作工序（大样图、部件加工、组装、焊接、出厂）
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国内现有专业打桩船的桩架最大吊重为200t（双钩联吊），吊钩能力 为主勾吊重120t，副勾80t，桩架总高95m，植桩能力81m+水深。
针对海上风电场工程基础设计作为比选方案的五桩导管架基础，桩径 2.6m，桩长超出90m，且桩重达到225t，已经远远超出专业打桩船的植 桩能力，所以可采用起重船吊打的方式进行沉桩施工。
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1 海上风电场主要单项工程施工方案
1.1 风机基础施工方案 1.2 风机安装施工方案 1.3 海底电缆施工方案 1.4 海上升压站施工方案
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1.1 风机基础施工方案 国外海上风电起步较早，上世纪九十年代起就开始研究和建设 海上试验风电场，2000年以后，随着风力发电机组技术的发展， 单机容量逐步加大，机组可靠性进一步提高，大型海上风电场 开始逐步出现。国外海上风机基础一般有单桩、重力式、导管 架、吸力式、漂浮式等基础型式，其中单桩、重力式和导管架 基础这三种基础型式已经有了较成熟的应用经验，而吸力式和 漂浮式基础尚处于试验阶段。舟山风电发展迅速。
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目前国内海上风机基础尚处于探索阶段，已建成的四 个海上风电项目，除渤海绥中一台机利用了原石油平台 外，上海东海大桥海上风电场和响水近海试验风电场均 采用混凝土高桩承台基础，江苏如东潮间带风电场则采 用了混凝土低桩承台、导管架及单桩三种基础型式。
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基于国内外海上、滩涂区域风电场的建设经验，结 合海上风电场工程的特点及国内海洋工程、港口工程 施工设备、施工能力，可研阶段重点考察桩式基础， 并针对5.0MW风电机组拟定五桩导管架基础、高桩混 凝土承台基础和四桩桁架式导管架基础作为代表方案 进行设计、分析比较。