沿海滩涂潮间带风电施工工艺简述

沿海滩涂潮间带风电施工工艺简述

中煤地质工程总公司上海分公司

2015年10月

沿海滩涂潮间带风电施工工艺简述

一、潮间带的定义

潮间带即是指大潮期的最高潮位和大潮期的最低潮位间的海岸，也就是海水涨至最高时所淹没的地方开始至潮水退到最低时露出水面的范围。

潮间带以上，海浪的水滴可以达到的海岸，称为潮上带。

潮间带以下，向海延伸至约三十公尺深的地带，称为亚潮带。二、沿海滩涂潮间带的施工影响因素

由于沿海滩涂的地质状况、潮水涨落及种养殖业开发等原因，对沿海风电施工有很大的影响。主要有以下几个方面：

1、存在种养殖业的，征地比较困难；

2、采用陆上施工方式，修筑临时便道比较困难，地耐力也比较低，施工成本比较高；

3、修筑的临时便道还需考虑潮水冲刷等影响；

4、采用水上施工，受潮水水位影响较大，施工时间受限制；

5、钢结构的防腐处理要求也需考虑。

三、潮间带施工工艺简述

根据以上影响因素，潮间带施工一般可简单分为“陆上施工”和“水上施工”两种工艺，个别情况采用以上两种工艺结合的形式。

1、陆上施工工艺简述

陆上施工工艺一般采用抛石挤於、钢板桩围堰或砂肋加筋软体排

等方式修筑高出水面或半潜式施工便道和平台。

施工完成后，根据下一部的施工或生产需要确定加固区域或是否加固处理。

图1：抛石挤於修筑的便道

图2：钢板桩围堰

图3：砂肋软体排

采用陆上施工工艺优点是后期施工受其他影响因素较小，运行期间检修作业方便。缺点是成本偏高。

2、海上施工工艺简述

常用的海上施工工艺有钢围堰方式、临时钢结构平台方式和直接沉桩方式。

钢围堰方式和临时钢结构平台方式一般适用于群桩基础的风电塔基础，直接沉桩方式一般适用于独立钢管桩基础。

钢围堰方式一般采用“拉森钢板桩”围堰，个别项目也存在使用组合式沉箱方式，其目的主要是作为桩基础施工及风塔基座的平台。

临时钢结构平台方式一般采用钢管桩作为基础，采用组合钢结构平台或者用型钢、贝雷架等搭设施工平台，其目的也是为桩基础施工及风塔基座提供施工工作面。

直接沉桩方式一般采用大型起吊船利用振动锤将Φ4.5~6.5m超大直径的钢管桩直接沉设就位。或采用数根钢管桩，逐个沉设。

图4：钢围堰

图5：钢结构沉箱围堰

图6：钢结构平台

图7：大口径钢管桩

图8：海上风电场

震动沉设大口径钢管桩一般采用组合振动锤方式（国内超大功率振动锤较少）。

起吊设备一般采用大吨位起吊船，浅水区域一般采取在高潮位时就位，退潮后坐滩起吊方式，一般常用1000吨浅吃水起吊船吃水深度1.5m左右。

个别潮间带潮水位仍不能满足起吊船进出时，可采用绞吸式挖泥船进行航道疏浚，一般绞吸式挖泥船吃水深度1.6m以上。

水上施工工艺方式往往采用大型船舶设备，而国内大型起吊船等设备数量相对较少，成本受天气因素制约较多。优点是速度快。

四、风电塔桩基础类型

风电塔桩基础一般采用钻孔灌注桩群桩基础，尤其是大功率风机，比如最大的6MW风电机组。

独立钢管桩目前也在大量采用，例如中广核如东风电项目，采用的是西门子4MW风机，采用的是Φ5.5m独立钢管桩基础，钢管桩壁厚70mm，最大桩长约70米。首批6台施工尚在筹备中。

江苏如东风电，部分采用的是PHC管桩，较为少见，其管桩接头的防腐处理技术值得研究。

五、结语

随着海上风电项目的逐步推广，越来越多的新工艺、新技术逐步涌现，中国风电施工技术已开始走出国门、走向世界。

海上风电施工作为一项设备和技术密集型的项目，会向设备和技术实力雄厚的公司逐步集中，希望我们携手合作，占领一席之地。