CN107100193A - 一种用于风机承台的施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于风机承台的施工工艺，解决了因为水流的冲击和环境因素的影响，要想安装结构牢固的风机承台，则需要长时间的定位与安装，施工效率低的问题，其技术方案要点是：实地测量；焊接导向板；制作靠船设施、电缆管，并安装靠船设施、防撞机构、电缆管，制作钢套箱并于水上安装钢套箱；底板铺设、承台底层钢筋绑扎，浇筑底层砼；一期混凝土养护；割除拉压杆，拆除底板机桁架梁；承台上层、桩顶钢筋绑扎，预埋件施工；浇筑桩芯、承台二期混凝土；承台二期混凝土养护；拆除钢套箱；承台清理、附属设施及防腐，本发明的一种用于风机承台的施工工艺,将水上施工转为陆上施工，提高了使用效率，并且提高了风机承台的牢固性。

Description

一种用于风机承台的施工工艺

技术领域

本发明涉及一种施工领域，特别涉及一种用于风机承台的施工工艺。

背景技术

风机承台是一种用于放置风机的平台，伴随着海上风电工程的飞速发展，风机的使用量逐渐增加，风机承台也被人们越来越重视。

由于中国沿海地区海底浅表层多为淤泥质软土，且跨海大桥、码头工程等承台式基础成熟的施工工艺，承台式基础在海上风电中得到了广泛应用。已经建成的上海东海大桥海上风电场，正在建设的三峡响水风电场、福建南日岛海上风电场等项目都全部或部分采用了承台式基础结构。

风机承台在进行安装时，采用水上施工的方式，直接采用水上施工的方式，会因为水流的冲击和环境因素的影响，要想安装结构牢固的风机承台，则需要长时间的定位与安装，施工效率低，还有改进的空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于风机承台的施工工艺,将水上施工转为陆上施工，提高了使用效率，并且提高了风机承台的牢固性。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于风机承台的施工工艺，其步骤如下：

步骤一，实地测量；

步骤二，焊接导向板；

步骤三，制作靠船设施、电缆管，并安装靠船设施、防撞机构、电缆管；

步骤四，制作钢套箱并于水上安装钢套箱；

步骤五，底板铺设、承台底层钢筋绑扎，浇筑底层砼；

步骤六，一期混凝土养护；

步骤七，割除拉压杆，拆除底板机桁架梁；

步骤八，承台上层、桩顶钢筋绑扎，预埋件施工；

步骤九，浇筑桩芯、承台二期混凝土；

步骤十，承台二期混凝土养护；

步骤十一，拆除钢套箱；

步骤十二，承台清理、附属设施及防腐。

采用上述方案，通过实地测量将实地的情况进行初步了解，提高了后期施工的速度，同时通过焊接导向板，起到了辅助的作用，安装靠船设施、防撞机构、电缆管，且配合钢套箱起到了保护的作用，且通过底板的铺设，通过钢筋的绑扎，提高了结构的强度，通过一期和二期的混凝土养护，提高了对风机承台的结构强度，最后将承台清理、附属设施及防腐，方便后期的养护与保养，提高了使用寿命，同时提高了工作的效率，实用性强。

作为优选，所述实地测量包括GPS-RTK仪器、GPS基准站、用于给GPS基准站供电的太阳能蓄电池，所述实地测量步骤如下：

步骤一，分别设置2台GPS基准站于指挥部的山顶上，其中一台GPS基准站为备用GPS基准站；

步骤二，从控制点延伸至指挥部的山顶，根据现场实地试验，GPS-RTK仪器接收信号正常，满足测量定位需求。

采用上述方案，通过GPS-RTK仪器、GPS基准站的配合使用，将测量出来实地的情况，同时通过太阳能蓄电池的设置，将不断的给GPS基准站进行充电，提高了对GPS基准站的使用时间，同时GPS-RTK仪器、GPS基准站可以快速的将测量实地的情况，定位准确，使用方便。

作为优选，所述承台定位放样步骤如下：

步骤一，底板铺设完成后，利用GPS-RTK仪器测放出承台中心点；

步骤二，以圆心为基准，在底板上测放和画出正北正南、正东正西方向轴线且与圆形承台直径一致；

步骤三，以圆心为基准，测放出承台边线，南北和东西轴线将承台圆周边线分为4等分，与钢套箱4片模板相对应，轴线与边线交接点为钢套箱模板拼缝处；

步骤四，测量放线完毕，在边线内侧设置临时限位钢板且模板整体固定后拆除，模板安装就位后，在模板外侧设置限位支架，确保模板按定位边线安装到位。

采用上述方案，通过GPS-RTK仪器的使用，将承台中心点进行测放，同时GPS-RTK仪器通过一定的计算与辅助线的连接，起到了快速定位的作用，实用性强。

作为优选，还包括辅助平台，所述辅助平台的定位步骤如下：

步骤一，将两台GPS流动站在定位船靠南侧的甲板上测放出辅助平台安装边线，两台GPS流动站中心构成的直线与船舷外沿平行，仪器间距大于稳桩辅助平台尺寸；

步骤二，测量两台GPS流动站与船舷外沿的垂直距离，使定位船舷与辅助平台边平行；

步骤三，在两台GPS流动站居中的位置，标记出与船舷外沿相垂直的刻画线，分别测量两台GPS流动站中心至刻画线的垂直距离；

步骤四，确定辅助平台吊装时的方向，在辅助平台靠近方驳侧外沿上作好醒目标记。

采用上述方案，通过辅助平台的设置，提高了对风机承台的安装速度，两台GPS流动站配合使用，快速的进行定位和测量，同时配合定位船舷与辅助平台的参考，并且配合刻画线的辅助，提高了风机承台的结构牢固度。

作为优选，所述辅助平台的安装步骤如下：

步骤一，起重船将辅助平台吊至事先作好标记的位置，当辅助平台上的标记与船舷甲板上的刻画线在同一垂线上后，辅助平台调平后缓慢下放至设计高程；

步骤二，在辅助平台东西两侧各设置一根牵引加固钢丝绳，确定辅助平台稳定后，脱钩，然后进行辅助桩施工阶段；

步骤三，当辅助平台导管架安装就位后，利用钢丝绳将辅助平台与定位驳形成牵引，临时加固。

采用上述方案，辅助平台的与起重船进行配合使用，配合标记的位置，提高了对风机承台的安装效率，同时钢丝绳的设置，提高了安装的稳定性与安全性。

作为优选，所述辅助桩的安装步骤如下：

步骤一，在起重船配合下，将振动锤水平吊起，四个夹具靠近辅助桩桩顶，将夹具卡入桩顶并夹紧，起重船将夹住桩顶的振动锤吊起，使桩竖直，将钢桩插入导管架套管内；

步骤二，启动振动锤，将辅助桩打至设计标高，辅助桩设置有9根并分为两批进行插打，辅助桩第一批的插打顺序为1→3→7→9，第一批辅助桩打完后，利用起重船将导管架提升至标高，对准套管上的安装孔，完成辅助桩安装孔的开孔；

步骤三，将导管架下放安装至搁置钢梁上，依次完成第二批辅助桩的插打，且顺序为2→8→4→5→6，并按步骤二中的方法开孔和安装搁置钢梁，钢梁与孔道之间存在高差缝隙处利用钢板垫牢，辅助平台完工并进行标高。

采用上述方案，辅助桩在使用时，通过夹局将辅助桩进行夹紧，同时辅助桩通过2次不同的顺序将9根辅助桩进行插入，首先从4个角落进行插入，从而确认位置，提高了插入的准确率，在从2→8→4→5→6进行插入，提高了插入后的牢固性，实用性强。

作为优选，所述辅助平台的施工步骤如下：

步骤一，施工准备；

步骤二，制作辅助桩、导管架，并将导管架进行组装；

步骤三，将导管架底座安装就位，并插入4根角点辅助桩，将4根角点辅助桩沉设到位；

步骤四，提升导管架平台至设计标高并进行固定；

步骤五，吊打剩余辅助装置并进行固定；

步骤六，验收。

采用上述方案，通过对辅助平台的安装，从而提高了安装风机承台的效率，同时通过辅助桩、导管架的安装，提高了对风机承台的结构强度，实用性强。

作为优选，所述辅助平台拆除步骤如下：

步骤一，清空辅助平台杂物，并拆除履带吊；

步骤二，使用起重船吊住导管架，并拆除搁置钢梁，拆除9根辅助桩；

步骤三，将辅助桩放置至运输驳甲板上，将导管架平台整体拆除；

步骤四，将导管架放置至运输驳甲板上并临时加固，将辅助平台上的设施进行转移。

采用上述方案，辅助平台的使用完毕后，需要进行拆卸，通过清理辅助平台上的杂物可以减少拆卸的工作量，减少了污染，同时将辅助桩的拆卸，与导管架平台整体拆除，使得风机承台可以单独的进行使用，实用性强。

作为优选，所述钢筋施工步骤如下：

步骤一，施工准备，并将原材料进场验收、试验；

步骤二，将钢筋下料，并对半成品进行加工，对半成品会进行检验，最后运输至现场；

步骤三，将钢筋绑扎、架立、连接成型；

步骤四，放置混凝土垫块，最后进行检查验收。

采用上述方案，通过对钢筋的设置，并且按照步骤对钢筋进行加工，减少了半成品，提高了对钢筋质量的选择，同时提高了风机承台的结构强度，配合混凝土垫块的设置，进一步提高了对风机承台的使用寿命，实用性强。

作为优选，所述钢套箱侧模拆除步骤如下：

步骤一，对相邻两个侧模进行加固；

步骤二，卸除需拆除钢模上的连接螺栓；

步骤三，配备两根缆风绳进行牵引并通过起重设备吊至甲板上。

采用上述方案，钢套箱侧模在使用完毕后需要进行拆卸，在拆卸的过程中先对相邻的侧模进行加固，以提高拆卸时所损失的结构强度，提高了支撑能力，配合缆风绳的设置，提高了拆卸时的安全性，实用性强。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、将水上施工转为陆上施工，提高了使用效率，并且提高了风机承台的牢固性；

2、提高了风机承台的牢固性，提高了使用寿命。

附图说明

图1为现浇承台工艺流程图；

图2为实地测量的步骤流程图；

图3为承台定位放样的步骤框图

图4为辅助平台的定位流程图；

图5为辅助平台的安装流程图；

图6为辅助桩的施工流程图；

图7为辅助平台的施工流程图；

图8为辅助平台的拆除流程图；

图9为钢筋施工的工艺流程图；

图10为钢套箱侧模拆除流程图。

图中：1、导向板；2、钢套箱；3、钢筋；4、GPS-RTK仪器；5、GPS基准站；6、太阳能蓄电池；7、辅助平台；8、定位船；9、起重船；10、振动锤；11、辅助桩桩；12、导管架。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本实施例公开的一种用于风机承台的施工工艺，采取变水上施工为陆上施工。采用9座施工辅助平台7、2艘多功能驳、2艘500吨及以上起重船9为一个施工单元。承台施工船机设备主要为起重船9、多功能驳、三航砼18(生产能力为100m³/h，一次装载连续作业分别为1000m³，双输送系统)。另选择与三航砼18同等性能的大型搅拌船作为备用搅拌船。

如图1所示，风浪条件满足现场上料时，采取现场上料方式；风浪条件无法满足现场上料时，采取搅拌船返回物资中心码头进行上料。单船装载方量约1000m3，共计约19000m3混凝土，上料次数约20次；安装步骤如下：

步骤一，实地测量；

步骤二，焊接导向板1；

步骤三，制作靠船设施、电缆管，并安装靠船设施、防撞机构、电缆管；

步骤四，制作钢套箱2并于水上安装钢套箱2；

步骤五，底板铺设、承台底层钢筋3绑扎，浇筑底层砼；

步骤六，一期混凝土养护；

步骤七，割除拉压杆，拆除底板机桁架梁；

步骤八，承台上层、桩顶钢筋3绑扎，预埋件施工；

步骤九，浇筑桩芯、承台二期混凝土；

步骤十，承台二期混凝土养护；

步骤十一，拆除钢套箱2；

步骤十二，承台清理、附属设施及防腐。

如图2所示，承台平面和高程控制以采用厘米级精度的GPSRTK定位技术，在海上风电项目中已成功实现应用。采用2台GPS基准站5分别设置于陆上指挥部的山顶上，其中一台GPS基准站5为备用。首先从控制点（业主提供控制点）延伸至陆上指挥部的山顶，根据现场实地试验，GPS-RTK仪器4接收信号正常，能够满足测量定位要求，且该基准站配置蓄电池，采用太阳能供电。

如图3所示，由于承台放样为外海作业，无法用常规仪器，因此采用GPS定位放样。承台定位放样具体步骤：

①底板铺设完成后，利用GPS-RTK测放出承台中心点；

②以圆心为基准，在底板上测放和画出正北正南、正东正西方向轴线（与圆形承台直径一致）；

③以圆心为基准，测放出承台边线，南北和东西轴线将承台圆周边线分为4等分，与钢套箱24片模板相对应。轴线与边线交接点为钢套箱2模板拼缝处；

④测量放线完毕，在边线内侧设置临时限位钢板（模板整体固定后拆除），模板安装就位后，在模板外侧设置限位支架，确保模板按定位边线安装到位。

海域风浪条件对基础施工影响非常大，为确保工程质量、安全和工期，制定了变水上为“陆上”的创新施工方法，即在风机承台基础旁设置1座辅助平台7，辅助平台7上设置1台150吨履带吊。

辅助平台7的功能和作用包括：作为承台钢筋3半成品堆放、零星钢筋3加工点、预埋件堆放、提供履带吊作业平台、设置工人临时休息区、设置工具仓库和施工设备仓库等；辅助平台7上安装一台履带吊，负责承台电缆管安装、靠船构件和爬梯安装、钢套箱2模板的安装和拆除、钢筋3吊装、预埋件吊装，以及材料的中转吊装等。该辅助平台7可基本实现承台上部结构的“陆上施工”，有效减小了风浪对上部承台施工的影响。

履带吊自重约140吨，自身配备四个吊耳，辅助平台7搭设验收完成后，利用500吨及以上起重船9四点吊至辅助平台7履带吊的既定区域。超出履带吊起重能力的构件采用起重船9起吊，其中钢套箱2单次起吊最重24t，履带吊幅度可达到20m，完全满足现场施工要求。

辅助平台7导管架12采用座底安装工艺，考虑导管架12平台的自稳性能，其9根支腿需适当插入泥内一定深度。因导管架12组合平台重量最重达272吨，其自身浮力和防沉降能力应进行综合考虑，以减少支腿插入泥内深度，利于辅助桩打完后的提升工作。辅助平台7导管架12适当加大桩径，减少桩数。辅助平台7导管架12采用整体拼接成型（含导管架12、H型钢、网格板、栏杆、钢梯、钢护舷等），考虑现场风浪工况条件差，采用整体安装工艺。

考虑辅助平台7需重复利用，支腿不便临时接长，将导管架12高度分成3个高度进行制作，以此兼顾深水区和浅水区的施工要求。导管架12支腿入泥2m，防沉管没入泥内，导管架12顶标高约为+3m，而导管架12第二层横杆处于设计低水位以下，桩承载力、浮力、浮容重上托力均正好与自重平衡。辅助平台7由1座双层导管架12、9根辅助钢桩、H40型钢、走道钢板、钢网片、栏杆等组成。

辅助平台7完工顶标高为+8.0m。辅助桩直径为1500mm，壁厚均为20mm，共9根。套管直径为1600mm，上节壁厚为16mm（长9m），下节壁厚为14mm（长L-9m），其中9根套管安装时触底，形成座底式导管架12。横杆采用Φ1000mm钢管，共三层，最下面一层横杆为防沉降和加固横杆。斜撑采用Φ700、800mm钢管。上部均匀铺设型钢，间距1000mm（履带吊区域加密间距为600mm）。型钢上铺设钢网片，四周设1.2m高安全栏杆。

导管架12支腿设计荷载计算成果：导管架12自重272（t），导管架12浮力205.42（t），自重-浮力66.58（t），安全系数1.2，支腿数9（根），单支腿荷载8.88（t）。

导管架12支腿地基承载力计算成果：导管架12支腿直径1600，周长5.024（m），侧摩阻力标准值15（kPa），土层厚度1.5（m），分项系数0.8，承载力9.04（t）。

在导管架12第二层横杆处于淹没状态情况下，导管架12重量与横杆浮力、防沉杆浮容重上托力、支腿侧摩阻力可以达到平衡稳定。

如图5所示，辅助平台7定位步骤：

将两台GPS流动站在定位船8靠南侧（辅助平台7下海侧）的甲板上测放出辅助平台7安装边线。两台仪器中心构成的直线与船舷外沿平行，仪器间距大于稳桩平台尺寸。测量两台仪器与船舷外沿的垂直距离，使定位船8舷与辅助平台7边平行。

在两台仪器居中的位置，标记出与船舷外沿相垂直的刻画线。分别测量两台仪器中心至刻画线的垂直距离。

确定辅助平台7吊装时的方向，在平台靠近方驳侧外沿上作好醒目标记。

上述准备工作完成后，就具备了辅助平台7安装施工定位的条件。

安装方法：

施工时，起重船9将平台吊至事先作好标记的位置。当辅助平台7上的标记与船舷甲板上的刻画线在同一垂线上后，平台调平后缓慢下放至设计高程。在辅助平台7东西两侧各设置一根牵引加固钢丝绳（直径32mm，单根长10m，两端带琵琶头，卸扣与绳配套）确定辅助平台7稳定后，脱钩，然后进行辅助桩施工阶段。

当辅助平台7导管架12安装就位后，应利用钢丝绳将辅助平台7与定位驳形成牵引，临时加固。并在小于1.14m/s流速时段内至少完成3根辅助桩的沉桩施工。

如图6所示，在起重船9配合下，将APE600振动锤10水平吊起，四个夹具靠近辅助桩桩11顶（辅助桩落驳时垫高700mm，间距600mm），将夹具卡入桩顶并夹紧。起重船9将夹住桩顶的振动锤10缓慢吊起，使桩竖直，然后将钢桩插入导管架12套管内。然后启动振动锤10，将辅助桩打至设计标高。为防止导管架12上提时辅助桩与套管蹩牢，振动沉桩分为两批进行，第一批插打辅助桩顺序为1→3→7→9。第一批辅助桩打完后，利用起重船9将导管架12提升至+8.02m标高。然后对准套管上的安装孔（高度220m，宽度160mm），完成辅助桩安装孔的开孔（高度210mm，宽度160mm）。将搁置钢梁穿入安装孔内，搁置钢梁长2m，采用槽钢双抱焊接而成。

将导管架12下放安装至搁置钢梁上。然后依次完成第二批2→8→4→5→6号桩的吊打施工，并按上述方法开孔和安装搁置钢梁。钢梁与孔道之间存在高差缝隙处利用钢板垫牢。辅助平台7完工标高为+8m一次性投入9座辅助平台7，辅助平台7安装按承台施工顺序逐个进行安装。

如图7所示，单个辅助平台7的施工流程具体如下：

步骤一，施工准备；

步骤二，制作辅助桩、导管架12，并将导管架12进行组装；

步骤三，将导管架12底座安装就位，并插入4根角点辅助桩，将4根角点辅助桩沉设到位；

步骤四，提升导管架12平台至设计标高并进行固定；

步骤五，吊打剩余辅助装置并进行固定；

步骤六，验收。

振动打桩过程主要是激振力克服桩的侧面动摩阻力后在自重和外力作用下沉至设计要求深度的过程。

振动打桩应满足F>Tv，式中F为激振力，Tv为动侧摩阻力。

F=mrω2x10-3，ω=2πZ。m为偏心块质量，kg；r为偏心距，m；ω为偏心块角速度，rad/s；Z为偏心块转速，r/s。

APE600振动锤10性能：型号APE600液压振动锤10，偏心力矩198.2kg•m，频率0-1400转/分，激振力434.5t,最大拔桩力318.7t。

根据有限元计算结果，上部结构传至辅助桩顶荷载计算值为：非履带吊部位的5根短辅助桩计算支反力为929.8kN，履带吊部位的4根长辅助桩计算支反力为1882.2kN。

根据桩长计算结果，非履带吊部位的5根桩每根桩最大荷载为932.07kN，履带吊部位的4根桩每根桩最大荷载为1894.69kN。

可打性分析成果：

最大激振力F1为434.5t，辅助桩侧摩阻力Tv1为189.469t，比较依据为F1>Tv1，结论：满足沉桩需要。

最大激振力F2为318.7t，辅助桩侧摩阻力Tv2（λ=0.7）为132.63t，比较依据为F2>Tv2，结论：满足沉桩需要。

如图8所示，辅助平台7拆除原则：单座风机承台混凝土施工完成后，利用辅助平台7上履带吊将外爬梯及休息平台吊装完成，并将栏杆、挂篮、油漆等附属设施材料吊至承台顶面堆放，然后进行辅助平台7拆除工作（进入下一承台的循环施工）。

辅助平台7拆除流程：拆除工器具，清空平台杂物→拆除履带吊→起重船9吊住导管架12→拆除搁置钢梁→先拆9根辅助桩→辅助桩放置至运输驳甲板上→将导管架12平台整体拆除→导管架12放置至运输驳甲板上并临时加固→所有平台设施移至下一作业点。

拆除所用振动锤10与辅助平台7打桩时振动锤10为同一台设备。

施工人员通过辅助平台7楼梯可以上下辅助平台7，辅助平台7和承台之间搭设爬梯和便桥便于施工人员上下承台。

电缆J型管和防撞结构在场内整体制作成型。沉桩后，由运输船运至安装点，利用辅助平台7上的履带吊在将其安装至设计的钢管桩上并塞好楔形塞固定。然后按照设计要求完成安装固定工作。

靠船设施与桩体之间通过高强度水泥基灌浆料连接，等级为C40，且灌浆材料应具有较好耐腐蚀性能（耐Cl-、SO42-、Mg2+），适应于海洋环境，有良好的抗疲劳性能、耐久性和稳定性，经受海洋环境的风、浪、流等产生的动力荷载，及船只停靠的撞击荷载，能保证不低于25年内风电机组基础灌浆连接的可靠、牢固。靠泊防撞装置安装在沉桩后进行，选择在低潮位施工。

钢套箱2结构由侧壁模板、底部桁架、上挑梁、下挑梁4个主要部分组成（上、下挑梁之间利用铰接螺栓连接，可拆卸）。承台钢套箱2侧壁分4个单片拼装而成。钢套箱2高度4.5m，总重量约105吨。套箱侧壁主要采用“工28b”、T200×10×L、T100×10×L与10mm厚钢板以及10mm加强钢板、角钢等组成。保温层厚度为80mm。钢套箱2采用上下挑梁桁架结构形式，挑梁为槽钢拼成的箱梁形式。

钢套箱2制作安排在陆上加工制作，整体落驳拖运至现场安装。按图纸要求下料，加工精度满足设计要求，拼装缝平整度误差控制小于3mm。侧壁各单片采用螺栓连接，桁架梁牛腿与侧壁插销连接。采用定制橡胶条拼缝止水，确保结构不漏水、不渗水。钢套箱2出运前，套箱上标明安装方位。落驳吊装所用钢丝绳规格、角度、吊高等均要满足安全、强度要求。

以钢套箱2钢梁主梁边线为控制，在桩顶上放出安装定位的标记，并在桩顶上焊接导向板1，以使安装钢套箱2时顺着导向板1方便就位。利用辅助平台7上的履带吊完成钢挑梁和钢套箱2安装。先安装底部桁架，利用钢丝绳挂在桩顶上；然后安装下挑梁和上挑梁，完成铰接锁定，安装精轧螺纹钢吊筋，调平底部桁架；然后铺设底板，最后逐片安装侧模板，在分片安装时，通过与上下挑梁及底部桁架及时加固，为了更精确就位，采用边安装、边测量调整，逐步焊接导向板1及限位板的办法。若钢套箱2中心偏位及其倾斜度不符合规范及设计要求时，应及时予以调整，最终满足要求。

钢套箱2安装完毕，立即对钢套箱2进行临时加固处理，采用25b工字钢做支撑杆，一端与钢套箱2侧壁螺栓连接，一端与钢管桩外壁焊接。

钢套箱2整体式安装：在起重船9上完成整体拼装，下挑梁与底部桁架之间除了利用精轧螺纹钢连接外，还需利用槽钢进行刚性连接。然后利用起重船9将钢套箱2整体安装就位。安装完成后，通过槽钢与8根桩顶连接成一个整体，避免钢管桩在施工过程中产生单独晃动，影响施工质量。

整体安装工效分析：整体安装主要是在船上拼装成一个整体，通过大型起重船9一次性进行安装就位。起重船9上拼装条件相对较好，人员操作灵活性强，船上拼装及吊装时间可控制在1至2天时间内，该方式主要上平台时依赖大型起重船9。

分体式安装工效分析：分体式安装主要分6个大部构件，底部桁架、挑梁及4片侧模，安装起吊次数较多，对现场安装风浪条件要求较大，同时每吊安装后须焊接加固，需要一定时间，工人水上操作性较不便，整个流程安装需连续作业2至3天时间。该方案对现场施工海况要求较高，连续作业天数不可控，总体工效不高。

承台底模板采用底包墙的施工工艺。在底部桁架上铺设100mm×150mm的格栅，间距为300mm，在格栅上铺设20mm厚的竹胶板。承台钢筋3主要集中在多功能驳和起重船9上加工成半成品，个别遇桩断开需实测后方可加工的小型钢筋3半成品则选择在辅助平台7上加工制作。

多功能驳和起重船9上半成品钢筋3在风浪条件较好时段，利用辅助平台7上的履带吊吊至辅助平台7上临时堆放。在天气条件允许情况下，利用履带吊将钢筋3分批吊放至钢套箱2内，绑扎成型。

如图9所示，钢筋3施工工艺流程如下：

步骤一，施工准备，并将原材料进场验收、试验；

步骤二，将钢筋3下料，并对半成品进行加工，对半成品会进行检验，最后运输至现场；

步骤三，将钢筋3绑扎、架立、连接成型；

步骤四，放置混凝土垫块，最后进行检查验收。

钢筋3进场后，经母材复检、焊接试验合格后，进行下料、弯曲成型或对接加工，通过多功能驳运至施工现场进行安装绑扎。

对直径≥25的钢筋3，采用套筒机械连接；对直径>16的钢筋3，采用闪光对接头焊并磨去接头毛刺；直径≤16的环形钢筋3，可采用绑扎搭接，绑扎搭接最小搭接长度为35d；环形等钢筋3需要现场封闭连接时，一律采用绑扎搭接，搭接长度为35d，不得在现场搭接焊；同一截面内接头面积应小于钢筋3总面积的25%，连接区段的长度为45d（d为纵向受力钢筋3的较大直径者）钢筋3接头数量、长度及接头的机械性能严格按规范和设计要求进行绑扎或焊接，焊接质量必须满足规范要求。

承台混凝土设计为C45混凝土，一期浇筑混凝土厚度为0.8m。

混凝土采用水上搅拌船浇筑，一期混凝土浇筑时间一般为1.5小时左右。因侧模板需在所有承台混凝土浇筑完成后方可拆除，在浇筑完一期混凝土后，应对砼面标高进行检查，并利用小型抹子对模板边的砼面进行收光找平，确保施工缝水平一致。承台一期混凝土施工应选择天气较好时进行，防止钢管桩摇摆幅度过大导致混凝土破坏。

混凝土浇筑期间，应利用高压水枪冲洗桩身及底部桁架上的挂浆，做好成品保护，确保外观质量。

待底层混凝土达到规定强度后，拆除吊筋和挑梁。

桩内抗剪钢筋3在钢管桩加工场地，管节涂刷防腐层前按照设计图纸焊接在桩内壁，桩顶钢筋3在现场制作安装，隐蔽验收后浇筑桩芯混凝土。

风机设备基础预埋件包括预应力螺栓组合件和温度监控传感器。预应力螺栓组合件采用整体安装工艺，重量约35吨。

一期混凝土浇筑时，其顶面对应预应力螺栓组合件部位埋设15，块300x300x16钢板，顶标高为+13.3m。混凝土强度满足设计要求后，将700mm高支撑螺柱及底板焊接固定在15块预埋钢板上，支撑螺柱顶部设置一个标高调校螺帽。将调校螺帽统一调平。

预埋件利用运输方驳运送至现场后，利用履带吊吊装至支撑螺柱的调校螺帽上。调整调校螺帽的高程，使预应力螺栓组合件顶部法兰垫板标高和平整度符合设计要求。调平后，将支撑螺柱顶部的紧固螺帽拧紧，将预应力螺栓组合件固定在支撑螺柱上。预应力螺栓组合件顶部所有螺栓头和螺帽均抹上油脂并套上保护帽。经监理、业主单位检查验收合格后，将预应力螺栓组合件与结构钢筋3进行加固。

在钢筋3骨架和预埋件完成安装后，在钢筋3骨架上安装固定温度传感器。温度传感器布置方式为：传感器布置在承台圆心竖直线两侧；表层传感器布置在+16.2m标高（砼顶面以下100mm处），共两个传感器，水平间距400mm；下层传感器布置在+14.9m标高（砼顶面以下1.4m处），共两个传感器，水平间距400mm。

在浇筑二期混凝土前，应先对一期混凝土和桩内混凝土表面进行凿毛处理，并清理干净杂物、松动石子等。然后利用淡水充分湿润一期混凝土表面，铺同强度等级的富砂浆混凝土，以保证混凝土结合良好。

二期混凝土浇筑时，其分层浇筑高度不大于500mm，自承台中心位置下灰，逐渐向四周布料。振捣应充分，快插慢拔，逐层振捣均匀、密实。

下灰前，利用土工布条对176个螺栓顶保护帽包裹保护，土工布条利用扎丝扎牢。下灰时，严禁直接灌注在预埋件上，避免对预埋件造成位移、损坏。振捣过程中应注意保护温度传感器，靠近传感器200mm范围内不得直接振捣，利用振动效应密实即可。

一期混凝土因厚度只有800mm，直接覆盖保温养护，不进行温差监测。

二期混凝土需进行温差监测。温差监测采用集成模块化监控系统，通过网络远程接收温度值，每半小时采集一次数据，并自动进行温差分析。

监测周期不得少于14天，内外温差不大于25°时，方可拆除模板。

涂层材料：硅烷浸渍宜采用异丁烯三乙氧基硅烷单体作为材料，采用其他经过论证的材料作为硅烷浸渍材料，需报设计及发包人许可方能采用。异丁烯三乙氧基硅烷质量应满足下列要求：

①异丁烯三乙氧基硅烷含量不应小于98.9%；

②硅氧烷含量不应大于0.3%；

③可水解的氯化物含量不应大于1/10000；

④密度应为0.88g/cm3；

⑤活性应为100%，不得以溶剂或其它液体稀释。

硅烷浸渍底部施工时，采用定制网兜平台法施工。在钢套箱2底部桁架拆除下降1.5m后，将网兜收拢放至平台底部，利用吊筋孔将网兜临时吊住，8根拉索分别系于钢桩上+12m标高处。待钢套箱2侧模板拆除后，在起重船9协助下，将8根拉索收紧绑牢于桩上，使网兜张开，形成作业平台。

施工人员自承台顶部从挂梯下到网兜内，站脚处放置1.2M垫板，以保持站立平稳。在该平台内科进行底部吊筋孔修补和底部硅烷浸渍喷涂施工。

硅烷浸渍侧面施工时，在钢套箱2完全拆除并达到设计要求后，利用挂篮自上而下进行喷涂施工。

硅烷浸渍前应进行喷涂试验，试验区面积应为1～5m2，应选取具有代表性的2～3个试验区域进行喷涂试验及检测，浸渍深度应达到3～4mm。

警示漆采用涂刷工艺，利用挂篮进行人工涂刷。硅烷浸渍防腐完成至少3天后，在混凝土承台外侧涂装60微米厚聚氨酯警示漆（仅面漆），以警示过往船只注意避让，防止桩基钢管桩。

如图10所示，钢套箱2侧模拆除步骤：模板拆除时为了增加对侧模的保护，先对相邻两个侧模进行加固，再卸除需拆除钢模大部分连接螺栓，防止螺栓过多撕扯钢模板，通过起重设备吊至甲板上，拆除过程中配备两根缆风绳进行牵引，防止大幅度摆动，损坏模板。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种用于风机承台的施工工艺，其特征是：其步骤如下：

步骤一，实地测量；

步骤二，焊接导向板(1)；

步骤三，制作靠船设施、电缆管，并安装靠船设施、防撞机构、电缆管；

步骤四，制作钢套箱(2)并于水上安装钢套箱(2)；

步骤五，底板铺设、承台底层钢筋(3)绑扎，浇筑底层砼；

步骤六，一期混凝土养护；

步骤七，割除拉压杆，拆除底板机桁架梁；

步骤八，承台上层、桩顶钢筋(3)绑扎，预埋件施工；

步骤九，浇筑桩芯、承台二期混凝土；

步骤十，承台二期混凝土养护；

步骤十一，拆除钢套箱(2)；

步骤十二，承台清理、附属设施及防腐。

2.根据权利要求1所述的一种用于风机承台的施工工艺，其特征是：所述实地测量包括GPS-RTK仪器(4)、GPS基准站(5)、用于给GPS基准站(5)供电的太阳能蓄电池(6)，所述实地测量步骤如下：

步骤一，分别设置2台GPS基准站(5)于指挥部的山顶上，其中一台GPS基准站(5)为备用GPS基准站(5)；

步骤二，从控制点延伸至指挥部的山顶，根据现场实地试验，GPS-RTK仪器(4)接收信号正常，满足测量定位需求。

3.根据权利要求1所述的一种用于风机承台的施工工艺，其特征是：所述承台定位放样步骤如下：

步骤一，底板铺设完成后，利用GPS-RTK仪器(4)测放出承台中心点；

步骤二，以圆心为基准，在底板上测放和画出正北正南、正东正西方向轴线且与圆形承台直径一致；

步骤三，以圆心为基准，测放出承台边线，南北和东西轴线将承台圆周边线分为4等分，与钢套箱(2)4片模板相对应，轴线与边线交接点为钢套箱(2)模板拼缝处；

步骤四，测量放线完毕，在边线内侧设置临时限位钢板且模板整体固定后拆除，模板安装就位后，在模板外侧设置限位支架，确保模板按定位边线安装到位。

4.根据权利要求1所述的一种用于风机承台的施工工艺，其特征是：还包括辅助平台(7)，所述辅助平台(7)的定位步骤如下：

步骤一，将两台GPS流动站在定位船(8)靠南侧的甲板上测放出辅助平台(7)安装边线，两台GPS流动站中心构成的直线与船舷外沿平行，仪器间距大于稳桩辅助平台(7)尺寸；

步骤二，测量两台GPS流动站与船舷外沿的垂直距离，使定位船(8)舷与辅助平台(7)边平行；

步骤三，在两台GPS流动站居中的位置，标记出与船舷外沿相垂直的刻画线，分别测量两台GPS流动站中心至刻画线的垂直距离；

步骤四，确定辅助平台(7)吊装时的方向，在辅助平台(7)靠近方驳侧外沿上作好醒目标记。

5.根据权利要求4所述的一种用于风机承台的施工工艺，其特征是：所述辅助平台(7)的安装步骤如下：

步骤一，起重船(9)将辅助平台(7)吊至事先作好标记的位置，当辅助平台(7)上的标记与船舷甲板上的刻画线在同一垂线上后，辅助平台(7)调平后缓慢下放至设计高程；

步骤二，在辅助平台(7)东西两侧各设置一根牵引加固钢丝绳，确定辅助平台(7)稳定后，脱钩，然后进行辅助桩施工阶段；

步骤三，当辅助平台(7)导管架(12)安装就位后，利用钢丝绳将辅助平台(7)与定位驳形成牵引，临时加固。

6.根据权利要求5所述的一种用于风机承台的施工工艺，其特征是：所述辅助桩的安装步骤如下：

步骤一，在起重船(9)配合下，将振动锤(10)水平吊起，四个夹具靠近辅助桩桩(11)顶，将夹具卡入桩顶并夹紧，起重船(9)将夹住桩顶的振动锤(10)吊起，使桩竖直，将钢桩插入导管架(12)套管内；

步骤二，启动振动锤(10)，将辅助桩打至设计标高，辅助桩设置有9根并分为两批进行插打，辅助桩第一批的插打顺序为1→3→7→9，第一批辅助桩打完后，利用起重船(9)将导管架(12)提升至标高，对准套管上的安装孔，完成辅助桩安装孔的开孔；

步骤三，将导管架(12)下放安装至搁置钢梁上，依次完成第二批辅助桩的插打，且顺序为2→8→4→5→6，并按步骤二中的方法开孔和安装搁置钢梁，钢梁与孔道之间存在高差缝隙处利用钢板垫牢，辅助平台(7)完工并进行标高。

7.根据权利要求4所述的一种用于风机承台的施工工艺，其特征是：所述辅助平台(7)的施工步骤如下：

步骤一，施工准备；

步骤二，制作辅助桩、导管架(12)，并将导管架(12)进行组装；

步骤三，将导管架(12)底座安装就位，并插入4根角点辅助桩，将4根角点辅助桩沉设到位；

步骤四，提升导管架(12)平台至设计标高并进行固定；

步骤五，吊打剩余辅助装置并进行固定；

步骤六，验收。

8.根据权利要求4所述的一种用于风机承台的施工工艺，其特征是：所述辅助平台(7)拆除步骤如下：

步骤一，清空辅助平台(7)杂物，并拆除履带吊；

步骤二，使用起重船(9)吊住导管架(12)，并拆除搁置钢梁，拆除9根辅助桩；

步骤三，将辅助桩放置至运输驳甲板上，将导管架(12)平台整体拆除；

步骤四，将导管架(12)放置至运输驳甲板上并临时加固，将辅助平台(7)上的设施进行转移。

9.根据权利要求1所述的一种用于风机承台的施工工艺，其特征是：所述钢筋(3)施工步骤如下：

步骤一，施工准备，并将原材料进场验收、试验；

步骤二，将钢筋(3)下料，并对半成品进行加工，对半成品会进行检验，最后运输至现场；

步骤三，将钢筋(3)绑扎、架立、连接成型；

步骤四，放置混凝土垫块，最后进行检查验收。

10.根据权利要求1所述的一种用于风机承台的施工工艺，其特征是：所述钢套箱(2)侧模拆除步骤如下：

步骤一，对相邻两个侧模进行加固；

步骤二，卸除需拆除钢模上的连接螺栓；

步骤三，配备两根缆风绳进行牵引并通过起重设备吊至甲板上。