CN106120839A - 一种外海风机基础嵌岩桩的施工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种外海风机基础嵌岩桩的施工工艺，包括钢管桩沉桩、施工作业平台搭设、钻孔、中间检查、终孔、清孔、测孔、安放钢筋笼、安放导管、二次清孔及水下混凝土浇注工序。进行钢管桩沉桩工序时，采用专用打桩船以打入桩的方式将六根斜度为5:1并均布于圆形轨迹曲线上的钢管桩沉入地基；进行施工作业平台搭设工序时，先进行承台封底混凝土层施工，再在承台封底混凝土层上搭设施工作业平台；承台封底混凝土层施工是利用钢管桩进行的；所述施工作业平台呈正方形并包括上、下层贝雷支架、钢平台面板和安全围栏。本发明的施工工艺，能够提高斜桩嵌岩施工效率，有效提高嵌岩桩的水平抵抗能力和抗拨能力，满足工程结构设计和施工的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种外海风机基础嵌岩桩的施工工艺。
背景技术
对于远离陆地且水深达16m～19m的外海无掩护区域进行外海风机的施工，由于受气象、潮流、波浪等自然条件的约束，又处于热带风暴频发区域，以及风机设备对基础的承载、抗拔力、变形有很高的要求，因此需要的桩基础直径大、入土深度深，以使风机基础能承受巨大的风机倾覆力矩并承受波浪、水流荷载作用，还有就是施工进度的工期控制尤为关键。在海上风电场基础设计领域，当水深较深、地质条件复杂时，采用斜管桩高桩承台基础方案，由于承台基础上部采用现浇混凝土承台，基础结构较为厚重，承台自身刚度较大，斜桩对结构受力和抵抗水平位移较为有利，相比其它基础型式，高桩承台基础在结构型式、施工能力、工程造价等方面明显占优。在进行风机基础施工时，由于海上作业不具备陆地设备直接冲孔作业的施工面，采用搭设钢结构作业平台提供桩基施工作业条件，进行灌注桩桩机冲孔施工。传统的海上桥梁嵌岩桩施工作业平台均采用辅助钢管桩+贝雷梁+工字钢+钢板结构与钢栈桥垂直相连，并采用50t履带吊配合进行施工全过程的吊装作业。辅助钢管桩打拔及桩顶割桩整修花费较长的时间、且费用较高，不经济，该结构只适合于风平浪静的内湾海域。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种外海风机基础嵌岩桩的施工工艺，它能够提高斜桩嵌岩施工效率，有效提高嵌岩桩的水平抵抗能力和抗拨能力，满足工程结构设计和施工的要求。
本发明的目的是这样实现的：一种外海风机基础嵌岩桩的施工工艺，包括钢管桩沉桩、施工作业平台搭设、钻孔、中间检查、终孔、清孔、测孔、安放钢筋笼、安放导管、二次清孔及水下混凝土浇注工序；其中，
进行钢管桩沉桩工序时，采用专用打桩船以打入桩的方式将六根斜度为5:1并均布于一个圆形轨迹曲线上的钢管桩沉入地基；
进行施工作业平台搭设工序时，先进行承台封底混凝土层施工，再在承台封底混凝土层上搭设施工作业平台；承台封底混凝土层施工是利用钢管桩进行的；所述承台封底混凝土层呈圆盘形；
所述施工作业平台呈正方形并包括上、下层贝雷支架、钢平台面板和安全围栏；所述钢平台面板上布置两根龙门吊车的行走轨道、铺设在行走轨道上的20号槽钢分配梁、四个住人集装箱、两个集渣箱、两个钻机、两个发电机、两台空压机、九个油箱、四个水塔和两套钻头的堆放位和两套钻杆的堆放位；
进行钻孔工序时，包括钻机就位、安装钻杆、泥浆制备和钻进成孔步骤；
进行钻机就位步骤时，由龙门吊车吊至施工作业平台上并移位至桩位上；
进行安装钻杆步骤时，使钻杆和机架的倾斜度与钢管桩的斜度相同，调整钻机底座，对中后即可开钻，在位于钢管桩内的钻杆上每隔设定距离h设置一道导向器，最下面的一个导向器与钻头之间的距离不大于设定距离h减5米；
进行泥浆制备步骤时，护壁泥浆采用不分散、低固相、高粘度的PHP高性能泥浆；
进行钻进成孔步骤时，采用与钻孔直径相匹配的滚刀钻头钻进成孔，具体操作要点如下：钢管桩内地层采用清水钻进，在钻头外径护圈上镶焊数组钢丝绳刷，钢丝绳刷的外径大于护筒内径5～10cm，以保证在钻进过程中将护筒内壁上地层附着物刷洗干净，钻头钻出钢管桩后，大气量、中等钻压、慢转钻进成孔；
进行中间检查工序时，以样渣对比的方法进行嵌岩起始面的确认，并根据钻头进入嵌岩深度确认终孔的位置；
进行安放钢筋笼工序时，包括钢筋笼的制作、钢筋笼的运输及钢筋笼的吊放步骤；
进行安放导管工序时，利用吊车下放导管；每三节导管安装一只导向器；导管的底端距离桩孔底为30～50cm；
进行二次清孔工序时，先将导管提起一定高度，该高度是根据桩孔底的沉淀厚度确定，然后开启空压机供气，气举反循环正常后，边循环边缓慢下放导管，直至导管下放至桩孔底，反循环排出的泥浆中含砂量满足要求，桩孔底沉渣清除干净时为止；
进行水下混凝土浇注工序时，混凝土芯柱和钢管桩填芯混凝土均采用强度等级为C40补偿收缩混凝土，混凝土水中十四天限制膨胀率为0.02％～0.04％；从桩孔底往上浇筑。
上述的外海风机基础嵌岩桩的施工工艺，其中，进行所述承台封底混凝土层施工时，先在六根钢管桩上安装带有底板和桁梁吊架的承台钢套箱，并对底板进行加固和封孔；接着在每根钢管桩的周围焊接加强槽钢，再绑环向钢筋、下层网状钢筋、上层网状钢筋和环桩钢筋，然后进行承台封底混凝土浇筑，在对混凝土养护后进行拉压杆的割除，最后拆除桁梁吊架；所述加强槽钢为十根呈辐射状布置的槽钢。
上述的外海风机基础嵌岩桩的施工工艺，其中，
所述下层贝雷支架由四组平行地固定在承台封底混凝土层上并错开钢管桩的纵向贝雷梁构成，每组纵向贝雷梁由三排贝雷分配梁构成，每排贝雷分配梁由多个贝雷片通过销子连接构成，在每排贝雷分配梁的上端面和下端面上一一对应地设置上、下加强弦杆；每两排贝雷分配梁之间间隔设定距离地通过两片交叉设置的连接片连接；四组纵向贝雷梁之间通过16a槽钢连接成整体；
所述上层贝雷支架由十组平行地固定在下层贝雷支架的16a槽钢上并错开钢管桩的横向贝雷梁构成，位于中间的四组横向贝雷梁和最外侧的两组横向贝雷梁均由两排贝雷分配梁构成，其余两组横向贝雷梁由三排贝雷分配梁构成；每排贝雷分配梁由多个贝雷片通过销子连接构成；每两排贝雷分配梁之间间隔设定距离地通过两片交叉设置的连接片连接；十组横向贝雷梁之间通过16a槽钢连接成整体；
所述下层贝雷支架和所述上层贝雷支架采用Ф22mm的骑马螺栓进行加固，
所述钢平台面板采用厚度为8mm的花纹钢板并通过工字钢固定在上层贝雷支架的16a槽钢上；
所述安全围栏由两条纵向边栏和两条横向边栏构成；每条纵向边栏由两排贝雷分配梁构成，每排贝雷分配梁由多个贝雷片通过销子连接构成，两排贝雷分配梁之间间隔设定距离地通过两片交叉设置的连接片连接；每条横向边栏由多根间隔设定距离地固定在所述钢平台面板上的立柱和连接在每两根立柱之间的上下水平杆构成。
上述的外海风机基础嵌岩桩的施工工艺，其中，所述下层贝雷支架与承台封底混凝土层边缘的八个交点、与承台封底混凝土层中部的四个交点处分别设置抗倾覆机构，该抗倾覆机构由两根竖向预埋在承台封底混凝土层内的16a槽钢，该两根预埋的16a槽钢露出承台封底混凝土层部分与下加强弦杆和上加强弦杆的底面进行焊接。
上述的外海风机基础嵌岩桩的施工工艺，其中，所述钢筋笼的制作是依据钢管桩的长度分节制作，分别为8m、12m、12m，最后一节钢筋笼长度根据实际桩尖标高制作；钢筋笼的运输是通过驳船分节运送至施工现场；钢筋笼的吊放采用吊机分节吊上施工作业平台上，每一节钢筋笼的吊装采取三点吊，吊点分别位于钢筋笼四周的均分点；使用龙门吊车将钢筋笼吊至孔口处，扶正立稳使钢筋笼的轴线对准桩孔位的轴线并缓缓下放；钢筋笼与钢管桩之间设圆形垫块，沿钢筋笼每隔1.5-2m截面处安装三个垫块，确保钢管桩的保护层厚度不被破坏；用同样的方法吊起下一节钢筋笼，当上下两节钢筋笼在同一直线上时，转动上节钢筋笼，以使两节钢筋笼的主筋对正，采用单面焊接方式将主筋连接，再将超声波检测钢管与主筋及加强钢筋固定，经检查确认后，缓缓匀速地下入桩孔内；用同样的方法直到最后一节钢筋笼下入桩孔内，确保钢筋笼顶设计标高位置。
上述的外海风机基础嵌岩桩的施工工艺，其中，所述超声波检测钢管采用外径为50mm，壁厚为1.2mm的无缝钢管，每根混凝土芯柱埋设四根并焊在钢筋笼的内侧，呈正方形对称布置，埋设深度与混凝土芯柱的底部齐平，超声波检测钢管的上端高于钢管桩内填芯混凝土段的顶面500mm，并且向超声波检测钢管内灌满水后上端盖紧，下端封死。
本发明的外海风机基础嵌岩桩的施工工艺，在嵌岩桩机位利用自身基础的六根钢管桩、承台钢套箱底模板及承台封底钢筋混凝土层搭设一种经济实用的临时钢结构的施工作业平台作为斜嵌岩桩施工作业和作业人员生活居住的平台，并且采用起重能力适宜的起重设备进行施工作业，同时采取一定的技术措施解决了斜桩嵌岩偏心及斜度问题，从而有效提高了斜桩嵌岩的施工效率，并有效地提高了嵌岩桩的水平抵抗能力和抗拨能力，满足工程结构设计和施工的要求。
附图说明
图1是本发明的外海风机基础嵌岩桩的施工工艺的流程图；
图2是本发明的外海风机基础嵌岩桩的施工工艺的施工作业平台的平面布置图；
图3是本发明的外海风机基础嵌岩桩的施工工艺的施工作业平台的贝雷架的平面布置图；
图3a是图3中的A-A向视图；
图3b是图3中的B-B向视图；
图4是本发明的外海风机基础嵌岩桩的施工工艺中进行钻孔工序时的状态图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
请参阅图1至图4，本发明的外海风机基础嵌岩桩的施工工艺，包括钢管桩沉桩、施工作业平台搭设、钻孔、中间检查、终孔、清孔、测孔、安放钢筋笼、安放导管、二次清孔及水下混凝土浇注工序。
进行钢管桩沉桩工序时，采用专用打桩船以打入桩的方式将六根斜度为5:1并均布于直径为10m的圆形轨迹曲线上的钢管桩沉入地基。
进行施工作业平台搭设工序时，先利用钢管桩进行承台封底混凝土层施工，再在承台封底混凝土层上搭设施工作业平台；承台封底混凝土层呈厚度为H＝0.8m，直径为14m的圆盘形。
进行承台封底混凝土层施工时，先在六根钢管桩上安装带有底板和桁梁吊架的承台钢套箱，并对底板进行加固和封孔；接着在每根钢管桩的周围焊接加强槽钢，加强槽钢为十根沿着钢管桩的外周面呈辐射状布置的槽钢，其中两对对角的钢管桩之间分别用一根长的20号槽钢通长连接，相邻的钢管桩之间分别用一根短的20号槽钢连接，其余位置的加强槽钢用16号槽钢；再绑扎环向钢筋、下层网状钢筋、上层网状钢筋和环桩钢筋；环向钢筋由四圈点焊在16号槽钢的顶面并位于封底混凝土结构层的边缘的环向筋构成；下层网状钢筋焊接固定在底板主梁的顶面上；上层网状钢筋焊接固定在加强槽钢的顶面上；环桩钢筋由位于每根管桩的外围并焊接固定在所述加强槽钢的顶面的若干圈钢筋构成；然后进行承台封底混凝土浇筑，在对混凝土养护后进行拉压杆的割除，最后拆除桁梁吊架。
施工作业平台呈24m×24m的正方形并包括上、下层贝雷支架22、21、钢平台面板23和安全围栏24；该钢平台面板23上布置两根龙门吊车的行走轨道201、铺设在行走轨道201上的20号槽钢分配梁202、四个住人集装箱203、两个集渣箱204、两个钻机205、两个发电机206、两台空压机207、九个油箱208、四个水塔209和两套钻头的堆放位211和两套钻杆的堆放位212(见图2)。
下层贝雷支架21由四组平行地固定在承台封底混凝土层20上并错开钢管桩10的纵向贝雷梁构成，每组纵向贝雷梁由三排贝雷分配梁构成，每排贝雷分配梁由多个贝雷片30通过销子连接构成，在每排贝雷分配梁的上端面和下端面上一一对应地设置上、下加强弦杆31、32；每两排贝雷分配梁之间间隔设定距离地通过两片交叉设置的连接片33连接；四组纵向贝雷梁之间通过16a槽钢34连接成整体。
上层贝雷支架22由十组平行地固定在下层贝雷支架的16a槽钢34上并错开钢管桩10的横向贝雷梁构成，位于中间的四组横向贝雷梁和最外侧的两组横向贝雷梁均由两排贝雷分配梁构成，其余两组横向贝雷梁由三排贝雷分配梁构成；每排贝雷分配梁由多个贝雷片30通过销子连接构成；每两排贝雷分配梁之间间隔设定距离地通过两片交叉设置的连接片33连接；十组横向贝雷梁之间通过16a槽钢34连接成整体。
下层贝雷支架21和上层贝雷支架22采用Ф22mm的骑马螺栓进行加固。
钢平台面板23采用厚度为8mm的花纹钢板并通过工字钢固定在上层贝雷支架22的16a槽钢34上。
安全围栏24由两条纵向边栏241和两条横向边栏242构成；每条纵向边栏241由两排贝雷分配梁构成，每排贝雷分配梁由多个贝雷片30通过销子连接构成，两排贝雷分配梁之间间隔设定距离地通过两片交叉设置的连接片33连接；每条横向边栏242由多根间隔设定距离地固定在钢平台面板23上的立柱243和连接在每两根立柱243之间的上下水平杆244构成。立柱243和上下水平杆244均采用Ф48mm的钢管制作。
所有的贝雷片30均安装保险销。
下层贝雷支架21与承台封底混凝土层20边缘的八个交点、与承台封底混凝土层20中部的四个交点处分别设置抗倾覆机构，该抗倾覆机构由两根竖向预埋在承台封底混凝土层20内的16a槽钢，该两根预埋的16a槽钢露出承台封底混凝土层20部分与下加强弦杆32和上加强弦杆31的底面进行焊接。
为方便施工作业人员上下施工作业平台，施工作业平台的上下爬梯分为固定钢梯段(施工作业平台垂直高度范围)和悬挂软梯段(施工作业平台以下)。固定钢梯段固定于施工作业平台的上层贝雷支架22上，采用16a槽钢与20a槽钢制作爬梯主骨架和踏步，安全防护铁丝网和扶手采用Ф48mm的钢管制作。悬挂软梯段固定于施工作业平台的下层贝雷支架21上，采用重型铁链制作扶手，采用Ф28mm的钢筋制作踏步。
进行钻孔工序时，包括钻机就位、安装钻杆、泥浆制备和钻进成孔步骤。
进行钻机就位步骤时，由龙门吊车吊至施工作业平台上并移位至桩位上；
进行安装钻杆步骤时，使钻杆和钻机机架的倾斜度与钢管桩10的斜度相同，调整钻机底座，对中后即可开钻；在位于钢管桩10内的钻杆11上每隔20米设置一道导向器12，最下面的一个导向器12’与钻头13之间的距离不大于15米(见图4)。
进行泥浆制备步骤时，护壁泥浆采用不分散、低固相、高粘度的PHP高性能泥浆。首先在泥浆池内采用泥浆搅拌机搅拌膨润土泥浆，然后利用泥浆泵泵送至钢护筒内，当钢护筒内泥浆性能指标满足施工要求后开孔钻进；反循环排出的泥浆，采用泥浆分离器净化后循环使用。
进行钻进成孔步骤时，采用与钻孔直径相匹配的滚刀钻头钻进成孔，具体操作要点如下：钢管桩内地层采用清水钻进，在钻头外径护圈上镶焊数组钢丝绳刷，钢丝绳刷的外径大于护筒内径5～10cm，以保证在钻进过程中将护筒内壁上地层附着物刷洗干净，钻头钻出钢管桩后，大气量、中等钻压、慢转钻进成孔。
进行中间检查工序时，以样渣对比的方法进行嵌岩起始面的确认，并根据钻头进入嵌岩深度确认终孔的位置。
进行安放钢筋笼工序时，包括钢筋笼的制作、钢筋笼的运输及钢筋笼的吊放步骤。所述钢筋笼的制作是依据钢管桩的长度分节制作，分别为8m、12m、12m，最后一节钢筋笼长度根据实际桩尖标高制作；钢筋笼的运输是通过驳船分节运送至施工现场；钢筋笼的吊放采用100t的吊机分节吊上施工作业平台上，每一节钢筋笼的吊装采取三点吊，吊点分别位于钢筋笼四周的均分点；使用龙门吊车将钢筋笼吊至孔口处，扶正立稳使钢筋笼的轴线对准桩孔位的轴线并缓缓下放；钢筋笼与钢管桩之间设圆形垫块，垫块沿钢筋笼每隔1.5～2m截面处安装三个，确保钢管桩的保护层厚度不被破坏；用同样的方法吊起下一节钢筋笼，当上下两节钢筋笼在同一直线上时，转动上节钢筋笼，以使两节钢筋笼的主筋对正，采用单面焊接方式将主筋连接，再将超声波检测钢管与主筋及加强钢筋固定，经检查确认后，缓缓匀速地下入桩孔内；用同样的方法直到最后一节钢筋笼下入桩孔内，确保钢筋笼顶设计标高位置。
超声波检测钢管采用外径50mm、壁厚1.2mm无缝钢管，每根混凝土芯柱埋设四根并焊在钢筋笼的内侧，呈正方形对称布置，埋设深度与混凝土芯柱的底部齐平，超声波检测钢管的上端钢管桩内填芯混凝土段的顶面500mm，并且向超声波检测钢管内灌满水后上端盖紧，下端封死。
进行安放导管工序时，利用吊车下放导管；采用直径为φ250mm的导管，单套导管底节长4m，标准节3m，导管底节长度为6～8m，另配有0.5m、1m长的辅助导管，每3节导管安装一只导向器；导管底端距离桩孔底为30～50cm。
进行二次清孔工序时，首先将直径为50mm的风管下入导管内，风管上部通过专用接头与空压机的气管相接，并将专用接头与导管连接；二次清孔时，先将导管提起一定高度，该高度是根据桩孔底的沉淀厚度确定，然后开启空压机供气，气举反循环正常后，边循环边缓慢下放导管，直至导管下放至桩孔底，反循环排出的泥浆中含砂量满足要求，桩孔底沉渣清除干净时为止；
进行水下混凝土浇注工序时，混凝土芯柱和钢管桩填芯混凝土均采用强度等级为C40补偿收缩混凝土，混凝土水中十四天限制膨胀率为0.02％～0.04％；从孔底往上浇筑。
本发明的外海风机基础嵌岩桩的施工工艺，在嵌岩桩机位利用自身基础的六根钢管桩、承台钢套箱底模板及承台封底钢筋混凝土层搭设一种经济实用的临时钢结构的施工作业平台作为斜嵌岩桩施工作业和作业人员生活居住的平台，并且采用起重能力适宜的起重设备进行施工作业，同时采取一定的技术措施解决了斜桩嵌岩偏心及斜度问题，从而有效提高了斜桩嵌岩的施工效率，并有效地提高了嵌岩桩的水平抵抗能力和抗拨能力，满足工程结构设计和施工的要求。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。
Claims (6)
1.一种外海风机基础嵌岩桩的施工工艺，包括钢管桩沉桩、施工作业平台搭设、钻孔、中间检查、终孔、清孔、测孔、安放钢筋笼、安放导管、二次清孔及水下混凝土浇注工序；其特征在于，
进行钢管桩沉桩工序时，采用专用打桩船以打入桩的方式将六根斜度为5:1并均布于一个圆形轨迹曲线上的钢管桩沉入地基；
进行施工作业平台搭设工序时，先进行承台封底混凝土层施工，再在承台封底混凝土层上搭设施工作业平台；承台封底混凝土层施工是利用钢管桩进行的；所述承台封底混凝土层呈圆盘形；
所述施工作业平台呈正方形并包括上、下层贝雷支架、钢平台面板和安全围栏；所述钢平台面板上布置两根龙门吊车的行走轨道、铺设在行走轨道上的20号槽钢分配梁、四个住人集装箱、两个集渣箱、两个钻机、两个发电机、两台空压机、九个油箱、四个水塔和两套钻头的堆放位和两套钻杆的堆放位；
进行钻孔工序时，包括钻机就位、安装钻杆、泥浆制备和钻进成孔步骤；
进行钻机就位步骤时，由龙门吊车吊至施工作业平台上并移位至桩位上；
进行安装钻杆步骤时，使钻杆和机架的倾斜度与钢管桩的斜度相同，调整钻机底座，对中后即可开钻，在位于钢管桩内的钻杆上每隔设定距离h设置一道导向器，最下面的一个导向器与钻头之间的距离不大于设定距离h减5米；
进行泥浆制备步骤时，护壁泥浆采用不分散、低固相、高粘度的PHP高性能泥浆；
进行钻进成孔步骤时，采用与钻孔直径相匹配的滚刀钻头钻进成孔，具体操作要点如下：钢管桩内地层采用清水钻进，在钻头外径护圈上镶焊数组钢丝绳刷，钢丝绳刷的外径大于护筒内径5～10cm，以保证在钻进过程中将护筒内壁上地层附着物刷洗干净，钻头钻出钢管桩后，大气量、中等钻压、慢转钻进成孔；
进行中间检查工序时，以样渣对比的方法进行嵌岩起始面的确认，并根据钻头进入嵌岩深度确认终孔的位置；
进行安放钢筋笼工序时，包括钢筋笼的制作、钢筋笼的运输及钢筋笼的吊放步骤；
进行安放导管工序时，利用吊车下放导管；每三节导管安装一只导向器；导管的底端距离桩孔底为30～50cm；
进行二次清孔工序时，先将导管提起一定高度，该高度是根据桩孔底的沉淀厚度确定，然后开启空压机供气，气举反循环正常后，边循环边缓慢下放导管，直至导管下放至桩孔底，反循环排出的泥浆中含砂量满足要求，桩孔底沉渣清除干净时为止；
进行水下混凝土浇注工序时，混凝土芯柱和钢管桩填芯混凝土均采用强度等级为C40补偿收缩混凝土，混凝土水中十四天限制膨胀率为0.02％～0.04％；从桩孔底往上浇筑。
2.根据权利要求1所述的外海风机基础嵌岩桩的施工工艺，其特征在于，进行所述承台封底混凝土层施工时，先在六根钢管桩上安装带有底板和桁梁吊架的承台钢套箱，并对底板进行加固和封孔；接着在每根钢管桩的周围焊接加强槽钢，再绑环向钢筋、下层网状钢筋、上层网状钢筋和环桩钢筋，然后进行承台封底混凝土浇筑，在对混凝土养护后进行拉压杆的割除，最后拆除桁梁吊架；所述加强槽钢为十根呈辐射状布置的槽钢。
3.根据权利要求1所述的外海风机基础嵌岩桩的施工工艺，其特征在于，
所述下层贝雷支架由四组平行地固定在承台封底混凝土层上并错开钢管桩的纵向贝雷梁构成，每组纵向贝雷梁由三排贝雷分配梁构成，每排贝雷分配梁由多个贝雷片通过销子连接构成，在每排贝雷分配梁的上端面和下端面上一一对应地设置上、下加强弦杆；每两排贝雷分配梁之间间隔设定距离地通过两片交叉设置的连接片连接；四组纵向贝雷梁之间通过16a槽钢连接成整体；
所述上层贝雷支架由十组平行地固定在下层贝雷支架的16a槽钢上并错开钢管桩的横向贝雷梁构成，位于中间的四组横向贝雷梁和最外侧的两组横向贝雷梁均由两排贝雷分配梁构成，其余两组横向贝雷梁由三排贝雷分配梁构成；每排贝雷分配梁由多个贝雷片通过销子连接构成；每两排贝雷分配梁之间间隔设定距离地通过两片交叉设置的连接片连接；十组横向贝雷梁之间通过16a槽钢连接成整体；
所述下层贝雷支架和所述上层贝雷支架采用Ф22mm的骑马螺栓进行加固，
所述钢平台面板采用厚度为8mm的花纹钢板并通过工字钢固定在上层贝雷支架的16a槽钢上；
所述安全围栏由两条纵向边栏和两条横向边栏构成；每条纵向边栏由两排贝雷分配梁构成，每排贝雷分配梁由多个贝雷片通过销子连接构成，两排贝雷分配梁之间间隔设定距离地通过两片交叉设置的连接片连接；每条横向边栏由多根间隔设定距离地固定在所述钢平台面板上的立柱和连接在每两根立柱之间的上下水平杆构成。
4.根据权利要求3所述的外海风机基础嵌岩桩的施工工艺，其特征在于，所述下层贝雷支架与承台封底混凝土层边缘的八个交点、与承台封底混凝土层中部的四个交点处分别设置抗倾覆机构，该抗倾覆机构由两根竖向预埋在承台封底混凝土层内的16a槽钢，该两根预埋的16a槽钢露出承台封底混凝土层部分与下加强弦杆和上加强弦杆的底面进行焊接。
5.根据权利要求1所述的外海风机基础嵌岩桩的施工工艺，其特征在于，所述钢筋笼的制作是依据钢管桩的长度分节制作，分别为8m、12m、12m，最后一节钢筋笼长度根据实际桩尖标高制作；钢筋笼的运输是通过驳船分节运送至施工现场；钢筋笼的吊放采用吊机分节吊上施工作业平台上，每一节钢筋笼的吊装采取三点吊，吊点分别位于钢筋笼四周的均分点；使用龙门吊车将钢筋笼吊至孔口处，扶正立稳使钢筋笼的轴线对准桩孔位的轴线并缓缓下放；钢筋笼与钢管桩之间设圆形垫块，沿钢筋笼每隔1.5-2m截面处安装三个垫块，确保钢管桩的保护层厚度不被破坏；用同样的方法吊起下一节钢筋笼，当上下两节钢筋笼在同一直线上时，转动上节钢筋笼，以使两节钢筋笼的主筋对正，采用单面焊接方式将主筋连接，再将超声波检测钢管与主筋及加强钢筋固定，经检查确认后，缓缓匀速地下入桩孔内；用同样的方法直到最后一节钢筋笼下入桩孔内，确保钢筋笼顶设计标高位置。
6.根据权利要求5所述的外海风机基础嵌岩桩的施工工艺，其特征在于，所述超声波检测钢管采用外径为50mm，壁厚为1.2mm无缝钢管，每根混凝土芯柱埋设四根并焊在钢筋笼的内侧，呈正方形对称布置，埋设深度与混凝土芯柱的底部齐平，超声波检测钢管的上端高于钢管桩内填芯混凝土段的顶面500mm，并且向超声波检测钢管内灌满水后上端盖紧，下端封死。
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Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107100193A (zh) * | 2017-06-24 | 2017-08-29 | 浙江华东工程咨询有限公司 | 一种用于风机承台的施工工艺 |
| CN108316303A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-07-24 | 江苏龙源振华海洋工程有限公司 | 一种嵌岩桩水下混凝土的灌注工艺 |
| CN108505941A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-09-07 | 江苏龙源振华海洋工程有限公司 | 一种海上风电钻机钻孔施工工艺 |
| CN108547293A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-09-18 | 江苏龙源振华海洋工程有限公司 | 一种嵌岩单桩种植施工工艺 |
| CN108842806A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-20 | 中交第三航务工程局有限公司 | 一种海上风电基础非嵌岩单桩的施工工艺 |
| CN109853567A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-06-07 | 中交第三航务工程局有限公司 | 一种海上风电嵌岩钢管桩的沉桩方法 |
| CN111236215A (zh) * | 2020-02-13 | 2020-06-05 | 中交第三航务工程局有限公司 | 海上风电高桩承台基础大直径钢管斜桩的嵌岩施工工艺 |
| CN111706261A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-09-25 | 中建四局土木工程有限公司 | 大直径超长嵌岩桩牙轮钻气举反渣成孔施工工法 |
| CN111707151A (zh) * | 2020-06-11 | 2020-09-25 | 武汉大学 | 海上嵌岩桩基础的一次爆破开挖成型方法 |
| CN114808725A (zh) * | 2022-05-11 | 2022-07-29 | 浙江省二建建设集团有限公司 | 水上桥墩桩基施工平台 |
| CN114922171A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-08-19 | 浙江宏日泰耐克新材料科技有限公司 | 多层砌体建筑的地基加固结构及施工方法 |
| CN115059064A (zh) * | 2022-08-01 | 2022-09-16 | 中铁九桥工程有限公司 | 一种钢筋笼的制作施工方法 |
| CN117052293A (zh) * | 2023-08-21 | 2023-11-14 | 江苏建院营造股份有限公司 | 一种方形钻孔灌注桩改进施工设备及其施工方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04336116A (ja) * | 1991-05-13 | 1992-11-24 | Takenaka Komuten Co Ltd | 場所打ちコンクリート杭の施工方法 |
| CN101666081A (zh) * | 2009-09-23 | 2010-03-10 | 中交二公局第六工程有限公司 | 深水库区陡坡裸岩钻孔平台及工艺 |
| CN103993612A (zh) * | 2014-05-16 | 2014-08-20 | 湖北宏联众轻钢结构房屋有限公司 | 一种水下混凝土承台的建造方法 |
| CN104563111A (zh) * | 2014-12-01 | 2015-04-29 | 浙江省岩土基础公司 | 一种斜桩锚岩的施工方法 |
| KR101590601B1 (ko) * | 2014-12-05 | 2016-02-01 | 삼성중공업 주식회사 | 해상 풍력발전기 구조물 |
-
2016
- 2016-07-12 CN CN201610546492.3A patent/CN106120839B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04336116A (ja) * | 1991-05-13 | 1992-11-24 | Takenaka Komuten Co Ltd | 場所打ちコンクリート杭の施工方法 |
| CN101666081A (zh) * | 2009-09-23 | 2010-03-10 | 中交二公局第六工程有限公司 | 深水库区陡坡裸岩钻孔平台及工艺 |
| CN103993612A (zh) * | 2014-05-16 | 2014-08-20 | 湖北宏联众轻钢结构房屋有限公司 | 一种水下混凝土承台的建造方法 |
| CN104563111A (zh) * | 2014-12-01 | 2015-04-29 | 浙江省岩土基础公司 | 一种斜桩锚岩的施工方法 |
| KR101590601B1 (ko) * | 2014-12-05 | 2016-02-01 | 삼성중공업 주식회사 | 해상 풍력발전기 구조물 |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107100193A (zh) * | 2017-06-24 | 2017-08-29 | 浙江华东工程咨询有限公司 | 一种用于风机承台的施工工艺 |
| CN108316303A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-07-24 | 江苏龙源振华海洋工程有限公司 | 一种嵌岩桩水下混凝土的灌注工艺 |
| CN108505941A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-09-07 | 江苏龙源振华海洋工程有限公司 | 一种海上风电钻机钻孔施工工艺 |
| CN108547293A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-09-18 | 江苏龙源振华海洋工程有限公司 | 一种嵌岩单桩种植施工工艺 |
| CN108842806A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-20 | 中交第三航务工程局有限公司 | 一种海上风电基础非嵌岩单桩的施工工艺 |
| CN109853567A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-06-07 | 中交第三航务工程局有限公司 | 一种海上风电嵌岩钢管桩的沉桩方法 |
| CN111236215A (zh) * | 2020-02-13 | 2020-06-05 | 中交第三航务工程局有限公司 | 海上风电高桩承台基础大直径钢管斜桩的嵌岩施工工艺 |
| CN111707151A (zh) * | 2020-06-11 | 2020-09-25 | 武汉大学 | 海上嵌岩桩基础的一次爆破开挖成型方法 |
| CN111706261A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-09-25 | 中建四局土木工程有限公司 | 大直径超长嵌岩桩牙轮钻气举反渣成孔施工工法 |
| CN114922171A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-08-19 | 浙江宏日泰耐克新材料科技有限公司 | 多层砌体建筑的地基加固结构及施工方法 |
| CN114922171B (zh) * | 2022-04-28 | 2023-12-29 | 浙江宏日泰耐克新材料科技有限公司 | 多层砌体建筑的地基加固结构及施工方法 |
| CN114808725A (zh) * | 2022-05-11 | 2022-07-29 | 浙江省二建建设集团有限公司 | 水上桥墩桩基施工平台 |
| CN114808725B (zh) * | 2022-05-11 | 2023-07-07 | 浙江省二建建设集团有限公司 | 水上桥墩桩基施工平台 |
| CN115059064A (zh) * | 2022-08-01 | 2022-09-16 | 中铁九桥工程有限公司 | 一种钢筋笼的制作施工方法 |
| CN117052293A (zh) * | 2023-08-21 | 2023-11-14 | 江苏建院营造股份有限公司 | 一种方形钻孔灌注桩改进施工设备及其施工方法 |
| CN117052293B (zh) * | 2023-08-21 | 2024-04-12 | 江苏建院营造股份有限公司 | 一种方形钻孔灌注桩改进施工设备及其施工方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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