CN111535351A - 一种覆膜海上风电基础结构预制方法 - Google Patents

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练继建
刘润
燕翔
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/32—Foundations for special purposes
    • E02D27/42—Foundations for poles, masts or chimneys
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
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    • E02D27/32—Foundations for special purposes
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/32—Foundations for special purposes
    • E02D27/52—Submerged foundations, i.e. submerged in open water

Abstract

本发明提供了一种覆膜海上风电基础结构预制方法，包括以下步骤：(一)将钢制的筒壁和内部分舱板焊接，制作预制钢筒；(二)制作钢筒顶盖和过渡段钢筋笼；(三)采用传统支模方法为所述钢筒顶盖浇筑混凝土；(四)对进行内膜和外膜进行裁剪、粘接；再将内膜放置于过渡段钢筋笼内侧；(五)将外膜先覆盖在过渡段钢筋笼底部的外壁，对该部分浇筑混凝土；(六)将外膜向上滑移、张紧，进行对外膜所在位置浇筑混凝土；(七)重复步骤(六)，直至过渡段钢筋笼外壁的所有混凝土浇筑完毕；(八)进行混凝土养护。本发明的柔性覆膜天然形成了混凝土模板的效果，张紧后可直接浇筑混凝土，提高了整个施工过程的效率。

Description

一种覆膜海上风电基础结构预制方法
技术领域
本发明涉及海上风电技术领域，更具体地，涉及一种覆膜海上风电基础结构预制方法。
背景技术
海上风电具有湍流度低、风资源优良、不占用耕地、靠近我国沿海发达地区等优势，近年来发展较快。近期，我国东部海域已相继建成或正在建设一批海上风电场，装机容量持续上升，因此，快速高效的建设、建造、施工方法是助力未来海上风电进入高速发展阶段的关键因素。
近年来复合筒型基础结构的研究与应用发展较快，相比较传统的桩基结构，筒型基础在施工方面具有显著的优势。筒型基础为宽潜式基础结构，可通过静压或负压进行基础下沉，具备整机“一步式”安装的能力。所谓“一步式”安装，为基础结构、塔筒、机头、叶片可在岸边预制安装，随后整体拖航至安装地点整体下沉。这一技术极大简化了海上风电基础结构的施工周期，降低了成本，提高了效率。
然而，目前对于筒型基础岸边的预制、建造等方法相对单一，多采用制作特殊钢模板等传统方式进行筒型基础顶盖及过渡段混凝土浇筑。由于筒型基础过渡段通常采用“小蛮腰”这一设计，其体型较为特殊，线型复杂，模板的设计、制作及混凝土结构的浇筑难度增大，这在一定程度上降低了筒型基础结构的预制速度。另外，由于现有的混凝土浇筑为传统浇筑，并未有有效的钢筋保护层或保护方法，而海洋环境复杂，过渡段与筒型基础的混凝土结构内部钢筋极易受到腐蚀，从而严重影响整体结构的运行过程的安全稳定。
因此，现有技术中亟需一种高效、快捷、经济，在提升岸边预制速度的同时，能加强混凝土结构内钢筋的防护功能的海上风电基础结构预制方法。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种具备灵活的快捷的施工方式，提高效率，降低成本，且预制成型的结构强度高、防腐能力强、耐久性好的覆膜海上风电基础结构预制方法。
为实现上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：
一种覆膜海上风电基础结构预制方法，包括以下步骤：
(一)将钢制的筒壁和内部分舱板焊接，制作预制钢筒；
(二)绑扎或焊接钢筋，制作钢筒顶盖和过渡段钢筋笼；
(三)将所述钢筒顶盖覆盖在所述预制钢筒上，采用传统支模方法为所述钢筒顶盖浇筑混凝土；
(四)对进行内膜和外膜进行裁剪、粘接；再将所述内膜放置于所述过渡段钢筋笼内侧，使所述过渡段钢筋笼的顶部密封，再对所述过渡段钢筋笼的内部进行充气；
(五)将所述外膜先覆盖在所述过渡段钢筋笼底部的外壁，覆盖紧密后，开始对该部分浇筑混凝土；
(六)所述过渡段钢筋笼底部的外壁的混凝土浇筑完成后，将所述外膜向上滑移、张紧，进行对所述外膜所在位置浇筑混凝土；
(七)重复步骤(六)，直至所述过渡段钢筋笼外壁的所有混凝土浇筑完毕；
(八)进行混凝土养护，达到标准后进行塔筒安装以及拖航运输下沉。
所述内膜和外膜均为柔性覆膜。
所述预制钢筒的直径为25-35m，所述预制钢筒的高度6-10m，所述过渡段钢筋笼高度为20-30m。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
1.柔性覆膜张紧附在过渡段钢筋笼的内外两侧，天然形成了混凝土模板的效果，张紧后可直接浇筑混凝土；
2.外膜只需一层一层上移张紧即可实现混凝土浇筑模板的滑移，提高了整个施工过程的效率；
3.柔性覆膜在混凝土浇灌后无需取出，在钢筋混凝土外侧形成了有效的隔水保护层，提高混凝土外侧强度的同时，使得钢筋受到海水腐蚀影响降低，从而极大提升了筒型基础在海水环境作业条件下的耐久性；
4.柔性覆膜成本低廉，易于制造、裁剪、粘接。
附图说明
图1是本发明步骤(一)的示意图。
图2是本发明步骤(二)的示意图。
图3是本发明步骤(三)的示意图。
图4是本发明步骤(四)的示意图。
图5是本发明步骤(五)的示意图。
图6是本发明步骤(六)的示意图。
图7是本发明步骤(七)的示意图。
图8是本发明步骤(八)的示意图。
附图标记：1-预制钢筒，2-过渡段钢筋笼，3-内膜，4-外膜，5-钢筒顶盖。
具体实施方式
如图1-8所示的覆膜海上风电基础结构预制方法，包括以下步骤：
(一)将钢制的筒壁和内部分舱板焊接，制作预制钢筒1；
(二)绑扎或焊接钢筋，制作钢筒顶盖5和过渡段钢筋笼2；
(三)将钢筒顶盖5覆盖在预制钢筒1上，采用传统支模方法为钢筒顶盖5浇筑混凝土；
(四)对进行内膜3和外膜4进行裁剪、粘接；再将内膜3放置于过渡段钢筋笼2内侧，使过渡段钢筋笼2的顶部密封，再对过渡段钢筋笼2的内部进行充气；
(五)将外膜4先覆盖在过渡段钢筋笼2底部的外壁，覆盖紧密后，开始对该部分浇筑混凝土；
(六)过渡段钢筋笼2底部的外壁的混凝土浇筑完成后，将外膜4向上滑移、张紧，进行对外膜4所在位置浇筑混凝土；
(七)重复步骤(六)，直至过渡段钢筋笼2外壁的所有混凝土浇筑完毕；
(八)进行混凝土养护，达到标准后进行塔筒安装以及拖航运输下沉。
内膜3和外膜4均为柔性覆膜。本实施例中，柔性覆膜采用橡胶材料。
预制钢筒1的直径为25-35m，预制钢筒1的高度6-10m，过渡段钢筋笼2高度为20-30m。本实施例中，预制钢筒1直径30m，高度7m，过渡段钢筋笼2高度25m。
混凝土浇筑过程中，外膜4一层一层地上移、张紧，充当混凝土浇筑模板，浇筑完成后，内膜3和外膜4由于都是柔性覆膜，因而都留在混凝土里，无需取出。塔筒安装在过渡段钢筋笼2的上方，塔筒的上方安装有风机。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，但本发明并不局限于上述的具体实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种覆膜海上风电基础结构预制方法，其特征是，包括以下步骤：
(一)将钢制的筒壁和内部分舱板焊接，制作预制钢筒(1)；
(二)绑扎或焊接钢筋，制作钢筒顶盖(5)和过渡段钢筋笼(2)；
(三)将所述钢筒顶盖(5)覆盖在所述预制钢筒(1)上，采用传统支模方法为所述钢筒顶盖(5)浇筑混凝土；
(四)对进行内膜(3)和外膜(4)进行裁剪、粘接；再将所述内膜(3)放置于所述过渡段钢筋笼(2)内侧，使所述过渡段钢筋笼(2)的顶部密封，再对所述过渡段钢筋笼(2)的内部进行充气；
(五)将所述外膜(4)先覆盖在所述过渡段钢筋笼(2)底部的外壁，覆盖紧密后，开始对该部分浇筑混凝土；
(六)所述过渡段钢筋笼(2)底部的外壁的混凝土浇筑完成后，将所述外膜(4)向上滑移、张紧，进行对所述外膜(4)所在位置浇筑混凝土；
(七)重复步骤(六)，直至所述过渡段钢筋笼(2)外壁的所有混凝土浇筑完毕；
(八)进行混凝土养护，达到标准后进行塔筒安装以及拖航运输下沉。
2.根据权利要求1所述的覆膜海上风电基础结构预制方法，其特征是，所述内膜(3)和外膜(4)均为柔性覆膜。
3.根据权利要求1所述的覆膜海上风电基础结构预制方法，其特征是，所述预制钢筒(1)的直径为25-35m，所述预制钢筒(1)的高度6-10m，所述过渡段钢筋笼(2)高度为20-30m。
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