CN115478557A - 一种基于海床中风机的翼型桩基础的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于海床中风机的翼型桩基础的施工方法，应用于所述翼型桩基础，所述翼型桩基础包括钢管桩以及与所述钢管桩连接的翼板。在本发明中，依靠桩周土体可提供竖向、水平向承载力，且钢管桩周围焊接翼板，翼板嵌入软土层中，形成较大承载面，可带动周围大范围土体变形产生较大土抗力，从而显著提高承载力，从而提高水平承载力和桩身刚度，有效降低桩基的直径和桩长，进而减少建筑耗材量降低成本，且利用软土层强度较软，可将翼板有效嵌入海床土中，施工难度小，从而实现便于施工安装的目的。

Description

一种基于海床中风机的翼型桩基础的施工方法

技术领域

本发明涉及海洋风电岩土工程领域，尤其涉及一种基于海床中风机的翼型桩基础的施工方法。

背景技术

海上风电是我国重要的战略新兴产业方向。在海上风电系统中，基础是重要的组成单元，约占海上风电建设成本的30％。但相关技术却是当前我国海上风电技术体系中公认的“短板”，在实践中过于依赖常规单桩技术。且作为海上风机基础，单桩设计主要受桩头水平荷载和倾覆荷载控制，相应地，海床浅表层土体的力学特征对单桩的在位性能有决定性影响。我国海域地质沉积环境和水文气象环境特殊，浅表层海床多分布强度较低的软黏土质，而欧洲海域浅表层土体主要由固结比较高的硬质粘土和密实砂土组成。

在现有的施工方案中，同样设计荷载下，我国单桩基础需要制备成更粗更长，从而直接增加了建造耗材，进而增大了施工难度。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于海床中风机的翼型桩基础的施工方法，旨在解决现有的翼型桩基础所需耗材较大导致安装施工困难的问题。

本发明的技术方案如下：

本发明提供一种基于海床中风机的翼型桩基础的施工方法，其中，应用于所述翼型桩基础，所述翼型桩基础包括钢管桩以及与所述钢管桩连接的多个翼板，两个所述翼板处于同一垂直面；所述方法包括：

获取海床的土质信息和海域的风向信息；其中所述风向信息包括海域的主风向；

根据所述土质信息和所述风向信息，确定钢管桩的第一参数信息以及翼板的第二参数信息；

根据所述第一参数信息和所述第二参数信息，制备所述翼型桩基础；

根据所述土质信息、所述风向信息、所述第一参数信息和第二参数信息，将所述翼型桩基础的钢管桩的部分桩身嵌入软土层和硬土层，且将所述翼型桩基础的翼板完全嵌入软土层内，以使处于同一垂直面的两个所述翼板以及所述钢管桩与所述主风向垂直。

在一种实施方式中，所述土质信息包括软土层的厚度以及海面距离海床面的第一距离，所述风向信息还包括主风向对应的主风速；所述翼板呈矩形状，所述第一参数信息包括钢管桩的长度和直径，所述第二参数信息包括翼板的长度和宽度；

所述根据所述土质信息和所述风向信息，确定钢管桩的第一参数信息以及翼板的第二参数信息，包括：

根据所述软土层的厚度、所述第一距离、所述主风向以及所述主风速，确定所述管桩的长度和直径；

根据所述软土层的厚度、所述第一距离、所述主风向以及所述主风速，确定所述翼板的长度和宽度。

在一种实施方式中，所述土质信息还包括软土层的强度以及硬土层的强度；所述第一参数信息还包括钢管桩的重度，所述第二参数信息还包括所述翼板的厚度和数量；

所述根据所述土质信息和所述风向信息，确定钢管桩的第一参数信息以及翼板的第二参数信息，还包括：

根据所述软土层的强度、所述硬土层的强度、所述钢管桩的长度和直径以及所述翼板的长度和宽度，确定所述钢管桩的重度；

根据所述软土层的强度、所述硬土层的强度、所述钢管桩的长度和直径以及所述翼板的长度和宽度，确定所述翼板的厚度和数量。

在一种实施方式中，所述根据所述第一参数信息和所述第二参数信息，制备所述翼型桩基础，包括：

根据所述钢管桩的长度和直径、所述钢管桩的重度、所述翼板的长度和宽度以及所述翼板的厚度和数量，将多个所述翼板安装于所述钢管桩的上部，得到所述翼型桩基础；其中，多个所述翼板连接于所述钢管桩同一高度处，且每两个所述翼板关于所述钢管桩对称设置。

在一种实施方式中，所述翼板的数量为四个，呈圆形阵列分布于所述钢管桩的外壁，相邻两个所述翼板之间的夹角为九十度。

在一种实施方式中，所述海域的风向信息还包括海域的次风向以及所述次风向对应的次风速；

所述根据所述软土层的厚度、所述第一距离、所述主风向以及所述主风速，确定所述管桩的长度和直径，包括：

根据所述主风向、主风速、次风向以及次风速，确定所述钢管桩的长度和直径；

所述根据所述软土层的厚度、所述第一距离、所述主风向以及所述主风速，确定所述翼板的长度和宽度，包括：

根据所述主风向、主风速、次风向以及次风速，确定所述翼板的长度和宽度。

在一种实施方式中，所述根据所述土质信息、所述风向信息、所述第一参数信息和第二参数信息，将所述翼型桩基础的钢管桩的部分桩身嵌入软土层和硬土层，且将所述翼型桩基础的翼板完全嵌入软土层内，以使处于同一垂直面的两个所述翼板以及所述钢管桩与所述主风向垂直，包括：

将所述翼型桩基础移送至所述土质信息对应的海床面上方，确定翼型桩基础的击打轴线；其中，所述翼板的长度方向、所述钢管桩的长度方向均与软土层厚度方向相对应；

根据所述钢管桩的长度和直径、所述钢管桩的重度、所述翼板的长度和宽度、所述翼板的厚度和数量以及所述击打轴线，确定翼型桩基础对应的击打方式；

根据所述翼型桩基础对应的击打方式，确定击打方式对应的击打时间和击打强度；

根据所述翼型桩基础对应的击打方式、击打时间及击打强度，将所述钢管桩的部分桩身沿长度方向依次打入软土层和硬土层，且将所述翼板沿长度方向完全打入软土层内，完成翼型桩基础的安装；其中，所述翼板的上端面位于海床面以下，所述钢管桩的上端面超出海面。

在一种实施方式中，所述方法还包括：

获取翼型桩基础的贯入度和倾斜度；

根据所述翼型桩基础的贯入度和倾斜度，对所述翼型桩基础对应的击打方式、击打时间及击打强度进行调整，并根据调整后的翼型桩基础对应的击打方式、击打时间及击打强度，将所述钢管桩打入软土层和硬土层内，直至翼型桩基础安装后满足预设要求。

在一种实施方式中，所述钢管桩的直径为D，所述翼板的宽度为所述0.7D，所述翼板的长度为2D。

在一种实施方式中，软土层的厚度为25米，所述钢管桩的长度为74米，所述钢管桩的直径为7米，所述翼板的宽度为4.9米，所述翼板的长度为14米；

所述钢管桩下端面距离海床面的距离为53米。

有益效果：本发明提供了一种基于海床中风机的翼型桩基础的施工方法，应用于所述翼型桩基础，所述翼型桩基础包括钢管桩以及与所述钢管桩连接的翼板。在本发明中，依靠桩周土体可提供竖向、水平向承载力，且钢管桩周围焊接翼板，翼板嵌入软土层中，形成较大承载面，可带动周围大范围土体变形产生较大土抗力，从而显著提高承载力，从而提高水平承载力和桩身刚度，有效降低桩基的直径和桩长，进而减少建筑耗材量降低成本，且利用软土层强度较软，可将翼板有效嵌入海床土中，施工难度小，从而实现便于施工安装的目的。

附图说明

图1为本发明的翼型桩基础的正视图。

图2为本发明的翼型桩基础的俯视图。

图3为本发明的翼板的立体结构图。

图4为本发明的翼型桩基础的承载工作原理示意图。

图5为本发明的翼型桩基和常规桩基水平荷载位移曲线图。

图6为本发明的基于海床中风机的翼型桩基础的流程图。

附图标记说明：

100、钢管桩；200、翼板；301、海面；310、海床面；320、软土层；330、硬土层。

具体实施方式

本发明提供一种基于海床中风机的翼型桩基础的施工方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者间接连接至该另一个部件上。

还需说明的是，本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此，附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

首先，对本发明中涉及的英文进行介绍：

lateral load-deflection：水平载荷-位移曲线；

Regular pile：常规钢管桩；

90degree loading for finpile：翼型桩基-90度加载(水平载荷方向垂直翼板)；

45degree laoding for finpile：翼型桩基-45度加载(水平载荷方向与翼板成45度角度)。

同样设计荷载下，我国单桩基础不得不做的更粗更长，不仅直接增加了建造耗材，更提高了海上安装的成本和风险。为克服此问题，急需一种可适用于我国海域特殊浅表层软土海床的新型基础。

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于海床中风机的翼型桩基础的施工方法，能够减少翼型桩使用耗材，增强稳定性，从而便于安装施工，如图1所示，所述方法应用于所述翼型桩基础，本发明的一种翼型桩基础，能够减少耗材的用量，保证结构的稳定性，从而达到降低成本效果；如图1至图4所示，所述翼型桩基础包括：

钢管桩100；

多个翼板200，与所述钢管桩100连接；

其中，所述翼板200呈矩形状，两个所述翼板200处于同一垂直面，以使两个所述翼板200以及所述钢管桩100垂直主风向。

值得说明的是，所述钢管桩100为单桩或多桩，本实施例中，钢管桩100为大直径单桩；多个翼板200焊接于钢管桩100周身，翼板200均为钢制翼板，且呈矩形状，翼板200的长侧边焊接在钢管桩100的外壁，并且其中两个翼板200以及钢管桩100一直径所在垂直面处于同一平面，也就是说，钢管桩100的直径以及两个翼板200的宽度组合形成翼型桩基础的等效直径D，如图4所示，两个对称分布翼板200的朝向水平载荷的端面为水平承载板面，从而通过上述两个翼板200以及钢管桩100在受到水平载荷时(即主风向的力，该力通过主风向的风速进行计算)，能够显著提高水平承载力和桩身刚度。

如图4所示，翼型桩基础安装于海域的海床土中，从承载机理本质上，翼型桩基是有效结合浅层软土力学特性和板型基础承载机理的结构；虽然浅层海床抗力较低，而板型基础承载面较大，可调动较大范围土质共同抵抗外荷载，因此提升水平承载力、增加桩-土耦合系统刚度和在位稳定性以维持上部结构和风机的稳定运行。故而，可有效降低桩基尤其是单桩的直径和桩长，降低成本。且利用浅表土层强度较软，翼板厚度较小，因此可有效嵌入海床土中，施工难度小。

本发明的翼型桩基础中翼板200嵌入海床土中，且位于软土层320(浅表层)海床处，可有效地增大桩基的水平承载面积，带动更大范围土体发生变形从而提供更强的土体抗力，进而显著增加桩基水平的承载力以及刚度和固有频率，降低桩头位移。并且，翼板200厚度较小，从而便于穿过浅表层软黏土质嵌入海床土中，安装工艺与传统单桩类似，具有便于施工的特点。同时，针对于翼型桩基，其设计理论，通过考虑翼板200长度和宽度等引入等效桩基直径D的概念，进而采用传统单桩p-y曲线法进行设计，从而降低建造耗材，增强稳定性，进而提高经济效益。水平加载时后桩基带动周围土体抗力，即水平承载面积增大，从而使得载有翼板200的钢管桩100等效桩基直径增大。

在本实施例中，如图1或图4所示，多个所述翼板200连接于所述钢管桩100同一高度处，且每两个所述翼板200关于所述钢管桩100对称设置。

具体地，多个钢质翼板200对称布置于钢管桩100上部的等高度处的桩身(外壁)，钢管桩100的板面与翼型桩基础所受水平载荷(主风向的力)垂直，也就是钢管桩100的板面、两个对称且位于同一垂直面的翼板200的板面承载所受的水平载荷，钢管桩100依靠桩周土体可提供竖向、水平向承载力，且钢管桩100周围焊接翼板200，翼板200嵌入软土层320(浅表层土)中，形成较大承载面，可带动周围大范围土体变形产生较大土抗力，从而显著提高承载力。

需要说明的是，钢质翼板200与钢管桩100焊接，对称分布，对实际主风向不明显海域适应性强；针对风主方向明确海域，可优化布置翼板200分布，使翼板200板面尽可能垂直主风向，从而保证稳定性、承载力的前提下，减少耗材使用，从而便于进行施工安装，降低经济成本。

进一步地，如图2或图3所示，翼板200厚度小，可有效打入软土层(即浅表层软土)中，可以设置但不限于0.1米、0.12米、0.13米；从而便于与钢管桩100进行安装，从而便于随钢管桩一起被击打入海床土内。

在本实施例中，如图2所示，所述翼板200的数量为四个，呈圆形阵列分布于所述钢管桩100的外壁，相邻两个所述翼板200之间的夹角为九十度。但不限于此，在其他的实施例中，翼板200的数量也可以设置为六个(相邻两个间距60度)、八个(相邻两个间距45度)。

在本实施例中，如图4所示，所述翼板200位于所述钢管桩100的上部，且所述翼板200的上端面位于海床面310以下，所述钢管桩的上端面超出海面301，所述钢管桩的下端面位于硬土层330中。

具体地，翼板200上端可与海床面310齐平或者低于海床面(方便置于抱桩器施工)，沿桩身长度则与浅表层软泥厚度对应；钢管桩100在受到上部风机传过来荷载时，也就是图4钢管桩上端主风向对其的水平载荷，水平载荷垂直钢管桩100长度方向(即垂直面)，可有效传递给翼板200一起承载，将体现板基础受载机理，且承载面大，可带动周围大范围土体发生变形产生土抗力，进而可显著增加桩基的水平承载力和桩-土耦合系统刚度、同时降低桩基水平位移，提高桩基荷载-位移曲线的初始刚度，施工简易，可有效降低桩基尤其是单桩的直径和桩长，降低成本。

在本实施例中，所述翼板200的长度方向、所述钢管桩100的长度方向均与软土层320厚度方向相对应。具体地，软土层200的厚度方向为与海床面垂直的竖直方向，钢管桩100的长度方向以及翼板200的长度方向为钢管桩的轴线方向。

在本实施例中，所述钢管桩100的直径为D，所述翼板200的宽度为所述0.7D，所述翼板200的长度为2D。

需要说明的是，本发明的钢管桩的直径与翼板的宽度和长度之间的关系根据实际需求进行设置，也可设置为钢管桩直径为D，翼板宽度为0.8D，翼板长度为2D，在此不做具体限定。

具体地，软土层310的厚度为25米，所述钢管桩100的长度为74米，所述钢管桩100的直径为7米，所述翼板200的宽度为4.9米，所述翼板的长度为14米；

所述钢管桩100下端面距离海床面310的距离为53米，也就是钢管桩100嵌入海床土中53米。

进一步，海面301距离海床面310的垂直距离为第一距离，钢管桩100的上端面距离海床面310的距离为21米，从而第一距离小于21米。

需要说明的是，风机安装与翼型桩基础的上端，风机位于海面以上，在风机受到水平载荷时，将力传递给钢管桩100和翼板200。

在另一个实施例中，所述翼型桩基础还包括与翼板200连接的肋板，肋板用于对厚度较大的翼板200进行支撑。

如图6所示，本发明实施例的基于海床中风机的翼型桩基础的施工方法，包括以下步骤：

步骤S100、获取海床的土质信息和海域的风向信息；其中所述风向信息包括海域的主风向。

具体地，海床的土质信息是指翼型桩基础待安装海床处的土质信息，海域的风向信息是指海床的土质信息对应的反应风的风向、速度等性质的信息。风向信息可以通过风流传感器得到，具体地，可以在风机上或钢管桩上端外壁设置多个风流传感器，以得到海域的风向信息。风向信息还可以包括风的类型，如阵风、旋风、台风、龙卷风等，根据风向信息，确定该海域的主风向，以使钢管桩和两个翼板与主风向基本垂直。

所述土质信息包括软土层的厚度以及海面距离海床面的第一距离，所述土质信息还包括软土层的强度以及硬土层的强度，所述风向信息还包括主风向对应的主风速，所述海域的风向信息还包括海域的次风向以及所述次风向对应的次风速。

需要说明的是，风电场的水域条件包括土质信息、风向信息、对应海水水质信息、对应所需的设备信息，设备信息包括打桩船的位置、锚距，抱桩器的位置等，根据海水水质信息确定海床面以及海床面的高度变量；海面301并非水平，从而第一距离为近似值，仅需安装后的翼型桩基础的上端面露出海面即可。

步骤S200、根据所述土质信息和所述风向信息，确定钢管桩的第一参数信息以及翼板的第二参数信息。

具体地，所述翼板呈矩形状，所述第一参数信息包括钢管桩的长度和直径，所述第二参数信息包括翼板的长度和宽度；所述第一参数信息还包括钢管桩的重度，所述第二参数信息还包括所述翼板的厚度和数量；

步骤S200具体包括：

步骤S210、根据所述软土层的厚度、所述第一距离、主风向以及所述主风速，确定所述管桩的长度和直径；根据所述软土层的厚度、所述第一距离、所述主风向以及所述主风速，确定所述翼板的长度和宽度

步骤S210具体包括：

步骤S211、根据所述主风向、主风速、次风向以及次风速，确定所述钢管桩的长度和直径；根据所述主风向、主风速、次风向以及次风速，确定所述翼板的长度和宽度。

具体地，通过各风向和对应的各风速，确定两翼板和钢管桩的等效直径，从而确定所述钢管桩的直径以及所述翼板的宽度。

步骤S220、根据所述软土层的强度、所述硬土层的强度、所述钢管桩的长度和直径以及所述翼板的长度和宽度(即翼板的水平承载面)，确定所述钢管桩的重度；根据所述软土层的强度、所述硬土层的强度、所述钢管桩的长度和直径以及所述翼板的长度和宽度，确定所述翼板的厚度和数量。

具体地，通过软土层的厚度、强度，第一距离，硬土层的强度、厚度，主风向、主风速，次风向以及次风速，从而确定钢管桩的长度、直径和重度以及翼板的长度、宽度、厚度和数量，进而选择制备适配规格的钢管桩和翼板。进一步，翼板和钢管桩均采用钢制，从而其密度已知，各自的形状大小(体积)以及重量相关联(可进行推导)。

步骤S200还包括步骤：

步骤S230、根据所述主风向、主风速、翼板的宽度和长度以及钢管桩的直径，确定翼板上端面距离钢管桩上端面的第二距离。

具体地，根据主风向、主风速、翼板的宽度和长度以及钢管桩的直径，确定预设距离，并根据预设距离进行测试，得到测试数据；根据测试数据对所述预设距离进行调整，以使测试数据满足测试要求，并将预设距离作为所述第二距离。进一步，在制备完成翼板和钢管桩后，也就是翼板和钢管桩的参数确定，从而可通过调节二者连接的位置关系(即第二距离)，以实现翼型桩基础的承载力满足需求。

需要说明的是，通过本发明的翼型桩基础的结构设计，钢管桩100的板面、两个对称且位于同一垂直面的翼板200的板面承载所受的水平载荷，钢管桩100依靠桩周土体可提供竖向、水平向承载力，且钢管桩100周围焊接翼板200，翼板200嵌入软土层320(浅表层土)中，形成较大承载面，可带动周围大范围土体变形产生较大土抗力，从而显著提高承载力，可有效降低桩基尤其是单桩的直径和桩长，降低成本。且利用浅表土层强度较软，翼板厚度较小，因此可有效嵌入海床土中，施工难度小。

步骤S200还包括步骤：

对所述翼板和钢管桩进行镀层，以防止翼板和钢管桩被海水、软土层和硬土层中的物质腐蚀。

步骤S300、根据所述第一参数信息、所述第二参数信息和第二距离，制备所述翼型桩基础。

步骤S300具体包括：

步骤S310、根据所述钢管桩的长度和直径、所述钢管桩的重度、所述翼板的长度和宽度以及所述翼板的厚度和数量，将多个所述翼板安装于所述钢管桩的上部，得到所述翼型桩基础；其中，多个所述翼板连接于所述钢管桩同一高度处，且每两个所述翼板关于所述钢管桩对称设置。

具体地，翼板的数量为四个，根据所述第二距离，将四个翼板依次焊接到钢管桩的周身，然后进行抗击测试，检测钢管桩的抗击打能力和抗腐蚀能力。

步骤S400、根据所述土质信息、所述风向信息、所述第一参数信息和第二参数信息，将所述翼型桩基础的钢管桩的部分桩身嵌入软土层和硬土层，且将所述翼型桩基础的翼板完全嵌入软土层内，以使处于同一垂直面的两个所述翼板以及所述钢管桩与所述主风向垂直。

步骤S400具体包括：

步骤S410、将所述翼型桩基础移送至所述土质信息对应的海床面上方，确定翼型桩基础的击打轴线；其中，所述翼板的长度方向、所述钢管桩的长度方向均与软土层厚度方向相对应；

具体地，击打轴线为钢管桩的轴线方向，根据所述打桩船的位置、锚距，通过施工船(打桩船)将翼型桩基础输送至海面上方，并将打桩船进行通过锚具进行固定位置，然后通过抱桩器将翼型桩基础输送至海床面上方，也就是部分桩身进入海面以下。

步骤S420、根据所述钢管桩的长度和直径、所述钢管桩的重度、所述翼板的长度和宽度、所述翼板的厚度和数量以及所述击打轴线，确定翼型桩基础对应的击打方式；根据所述翼型桩基础对应的击打方式，确定击打方式对应的击打时间和击打强度；

具体地，确定施工方案，击打方式包括桩锤、替打等，击打时间包括击打方式对应的锤击时间和间歇时间，击打强度为击打方式对应施加的击打力。

步骤S430、根据所述翼型桩基础对应的击打方式、击打时间及击打强度，将所述钢管桩的部分桩身沿长度方向依次打入软土层和硬土层，且将所述翼板沿长度方向完全打入软土层内，完成翼型桩基础的安装；其中，所述翼板的上端面位于海床面以下，所述钢管桩的上端面超出海面。

在一些实现方式中，所述方法还包括：

步骤S510、获取翼型桩基础的贯入度和倾斜度；

具体地，在施工过程中，通过传感器进行检测钢管桩和翼板的各自对应的贯入量和倾斜度，从而在倾斜度较大时进行相应击打方式的调节，在不同贯入量时相应调节击打方式和击打强度。

步骤S520、根据所述翼型桩基础的贯入度和倾斜度，对所述翼型桩基础对应的击打方式、击打时间及击打强度进行调整，并根据调整后的翼型桩基础对应的击打方式、击打时间及击打强度，将所述钢管桩打入软土层和硬土层内，直至翼型桩基础安装后满足预设要求。

下面结合图6所示，举例对本发明所公开的上述方法做进一步更为详细的说明：

翼型基础施工安装

K10、施工前制定单桩沉桩主要施工方法，以及施工船等的设备和技术人员等，制定可行的施工作业应急方案和保护措施等；

K20、选择合适的打桩船，根据水域条件，桩长，重度等。

K30、打桩船的系泊条件应考虑风电场的水域条件，确定锚距等，保证船身平稳；

K40、将预制翼型桩基吊入施工区域，可采用开口式抱桩器(高于翼板)，移至抱桩器，再锁定抱桩器。按照选定施工船锤击桩头贯入，与单桩类似，锤击沉桩时，桩锤、替打、送桩和桩宜保持在同一轴线上，替打应保持平整，避免产生偏心锤击；

期间，检查桩的贯入度、桩体倾斜度、桩身完整状况等项目，并做好施工记录。计录内容至少应包括：风机机位、桩位号、打桩船(机)名、打桩锤型号、沉桩开始时间、沉桩结束时间、中途间歇时间等；打桩完成后桩顶偏位、桩顶标高、桩身最终倾斜度、桩内及外部的泥面高程。

K50、沉桩时，需确保桩头不受损，桩顶有不得有损坏或局部压屈。

K60、确保现有的施工船机设备能满足发包人对提供的钢管桩运输、吊插、连接、夹桩、吊桩、翻桩、送桩、沉桩等的工艺要求，若现有施工船机设备尚不能满足以上施工要求，需对施工设备进行改造以满足要求。

综上所述，本发明提供了一种基于海床中风机的翼型桩基础的施工方法，本发明提供了一种基于海床中风机的翼型桩基础的施工方法，应用于所述翼型桩基础，所述翼型桩基础包括钢管桩以及与所述钢管桩连接的翼板。在本发明中，依靠桩周土体可提供竖向、水平向承载力，且钢管桩周围焊接翼板，翼板嵌入软土层中，形成较大承载面，可带动周围大范围土体变形产生较大土抗力，从而显著提高承载力，从而提高水平承载力和桩身刚度，有效降低桩基的直径和桩长，进而减少建筑耗材量降低成本，且利用软土层强度较软，可将翼板有效嵌入海床土中，施工难度小，从而实现便于施工安装的目的。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于海床中风机的翼型桩基础的施工方法，其特征在于，应用于所述翼型桩基础，所述翼型桩基础包括钢管桩以及与所述钢管桩连接的多个翼板，两个所述翼板处于同一垂直面；所述方法包括：

获取海床的土质信息和海域的风向信息；其中所述风向信息包括海域的主风向；

根据所述土质信息和所述风向信息，确定钢管桩的第一参数信息以及翼板的第二参数信息；

根据所述第一参数信息和所述第二参数信息，制备所述翼型桩基础；

根据所述土质信息、所述风向信息、所述第一参数信息和第二参数信息，将所述翼型桩基础的钢管桩的部分桩身嵌入软土层和硬土层，且将所述翼型桩基础的翼板完全嵌入软土层内，以使处于同一垂直面的两个所述翼板以及所述钢管桩与所述主风向垂直。

2.根据权利要求1所述的基于海床中风机的翼型桩基础的施工方法，其特征在于，所述土质信息包括软土层的厚度以及海面距离海床面的第一距离，所述风向信息还包括主风向对应的主风速；所述翼板呈矩形状，所述第一参数信息包括钢管桩的长度和直径，所述第二参数信息包括翼板的长度和宽度；

所述根据所述土质信息和所述风向信息，确定钢管桩的第一参数信息以及翼板的第二参数信息，包括：

根据所述软土层的厚度、所述第一距离、所述主风向以及所述主风速，确定所述管桩的长度和直径；

根据所述软土层的厚度、所述第一距离、所述主风向以及所述主风速，确定所述翼板的长度和宽度。

3.根据权利要求2所述的基于海床中风机的翼型桩基础的施工方法，其特征在于，所述土质信息还包括软土层的强度以及硬土层的强度；所述第一参数信息还包括钢管桩的重度，所述第二参数信息还包括所述翼板的厚度和数量；

所述根据所述土质信息和所述风向信息，确定钢管桩的第一参数信息以及翼板的第二参数信息，还包括：

根据所述软土层的强度、所述硬土层的强度、所述钢管桩的长度和直径以及所述翼板的长度和宽度，确定所述钢管桩的重度；

根据所述软土层的强度、所述硬土层的强度、所述钢管桩的长度和直径以及所述翼板的长度和宽度，确定所述翼板的厚度和数量。

4.根据权利要求3所述的基于海床中风机的翼型桩基础的施工方法，其特征在于，所述根据所述第一参数信息和所述第二参数信息，制备所述翼型桩基础，包括：

根据所述钢管桩的长度和直径、所述钢管桩的重度、所述翼板的长度和宽度以及所述翼板的厚度和数量，将多个所述翼板安装于所述钢管桩的上部，得到所述翼型桩基础；其中，多个所述翼板连接于所述钢管桩同一高度处，且每两个所述翼板关于所述钢管桩对称设置。

5.根据权利要求4所述的基于海床中风机的翼型桩基础的施工方法，其特征在于，所述翼板的数量为四个，呈圆形阵列分布于所述钢管桩的外壁，相邻两个所述翼板之间的夹角为九十度。

6.根据权利要求3所述的基于海床中风机的翼型桩基础的施工方法，其特征在于，所述海域的风向信息还包括海域的次风向以及所述次风向对应的次风速；

所述根据所述软土层的厚度、所述第一距离、所述主风向以及所述主风速，确定所述管桩的长度和直径，包括：

根据所述主风向、主风速、次风向以及次风速，确定所述钢管桩的长度和直径；

所述根据所述软土层的厚度、所述第一距离、所述主风向以及所述主风速，确定所述翼板的长度和宽度，包括：

根据所述主风向、主风速、次风向以及次风速，确定所述翼板的长度和宽度。

7.根据权利要求4所述的基于海床中风机的翼型桩基础的施工方法，其特征在于，所述根据所述土质信息、所述风向信息、所述第一参数信息和第二参数信息，将所述翼型桩基础的钢管桩的部分桩身嵌入软土层和硬土层，且将所述翼型桩基础的翼板完全嵌入软土层内，以使处于同一垂直面的两个所述翼板以及所述钢管桩与所述主风向垂直，包括：

将所述翼型桩基础移送至所述土质信息对应的海床面上方，确定翼型桩基础的击打轴线；其中，所述翼板的长度方向、所述钢管桩的长度方向均与软土层厚度方向相对应；

根据所述钢管桩的长度和直径、所述钢管桩的重度、所述翼板的长度和宽度、所述翼板的厚度和数量以及所述击打轴线，确定翼型桩基础对应的击打方式；

根据所述翼型桩基础对应的击打方式，确定击打方式对应的击打时间和击打强度；

根据所述翼型桩基础对应的击打方式、击打时间及击打强度，将所述钢管桩的部分桩身沿长度方向依次打入软土层和硬土层，且将所述翼板沿长度方向完全打入软土层内，完成翼型桩基础的安装；其中，所述翼板的上端面位于海床面以下，所述钢管桩的上端面超出海面。

8.根据权利要求7所述的基于海床中风机的翼型桩基础的施工方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取翼型桩基础的贯入度和倾斜度；

根据所述翼型桩基础的贯入度和倾斜度，对所述翼型桩基础对应的击打方式、击打时间及击打强度进行调整，并根据调整后的翼型桩基础对应的击打方式、击打时间及击打强度，将所述钢管桩打入软土层和硬土层内，直至翼型桩基础安装后满足预设要求。

9.根据权利要求7所述的基于海床中风机的翼型桩基础的施工方法，其特征在于，所述钢管桩的直径为D，所述翼板的宽度为所述0.7D，所述翼板的长度为2D。

10.根据权利要求9所述的基于海床中风机的翼型桩基础的施工方法，其特征在于，软土层的厚度为25米，所述钢管桩的长度为74米，所述钢管桩的直径为7米，所述翼板的宽度为4.9米，所述翼板的长度为14米；

所述钢管桩下端面距离海床面的距离为53米。

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