海上风电机组导管架基础水下灌浆施工技术 卓豪海

海上风电场工程基础结构灌浆连接技术规程概述及解释说明1. 引言1.1 概述本文旨在对海上风电场工程基础结构灌浆连接技术规程进行概述和解释说明。

随着可再生能源的迅速发展，海上风电场工程作为清洁能源的重要组成部分，得到了广泛关注。

而在海上风电场的建设中，基础结构的稳固连接是确保风机安全运行和延长寿命的关键环节。

1.2 文章结构本文分为五个主要部分。

首先在引言部分对文章内容进行简要介绍。

第二部分概述海上风电场基础结构，并对灌浆连接技术进行简单介绍。

接下来第三部分对海上风电场工程基础结构灌浆连接技术规程进行详细解释说明，包括灌浆材料选择与性能要求、连接方式和工艺流程以及施工质量控制与检验要求。

第四部分是总结和展望，总结文章的主要内容并展望未来该领域的发展趋势。

最后一个部分是参考文献，列出本文所引用的相关资料。

1.3 目的本文旨在提供一份清晰明确且全面的海上风电场工程基础结构灌浆连接技术规程概述，帮助读者更加深入了解这一重要领域的相关知识。

通过对灌浆连接技术规程进行详细解释说明，读者可以了解到灌浆材料选择与性能要求、连接方式和工艺流程以及施工质量控制与检验要求等方面的具体内容。

同时，通过总结和展望部分，读者可以对未来海上风电场工程基础结构灌浆连接技术的发展趋势有一定的了解。

通过本文的阅读，读者将能够更好地理解和应用海上风电场工程基础结构灌浆连接技术规程，并为相关领域的研究和实践提供参考。

2. 海上风电场工程基础结构灌浆连接技术规程概述2.1 海上风电场基础结构概述海上风电场是指将风力发电机组安装在海洋中的固定或浮动式平台上，利用海洋中的风能来发电。

为了确保海上风电场的稳定性和可靠性，需要建立合适的基础结构。

海上风电场的基础结构通常包括桩基和桩帽两个主要部分。

桩基是通过钢管桩或混凝土滨海墙将发电机组固定在海床上，而桩帽则与桩基相连，支撑起发电机组。

2.2 灌浆连接技术简介灌浆连接技术是在海上风电场工程中用于固定和加固桩帽与桩基之间连接的一种关键技术。

产业科技创新　Industrial Technology Innovation 56Vol.1　No.24产业科技创新　2019，1（24）：56~57Industrial Technology Innovation 海上风电导管架结构与桩基灌浆连接施工探讨黎富浩（中国能源建设集团广东火电工程有限公司，广东　广州　510000）摘要：灌浆技术属于导管架安装的重要技术之一，其主要作用为连接海床-钢管桩-导管架，灌浆质量会直接影响到风电机组的运行安全及发电效率。

在开展海上风电工程施工中，必须注重导管架灌浆操作。

灌浆施工质量，对风机基础结构服役寿命、环境载荷抵抗力的影响非常大。

此次研究主要是探讨分析导管架结构灌浆工艺，联合某工程项目，讨论导管架灌浆工艺与施工过程难点，希望能够对相关人员起到参考性价值。

关键词：海上风电；后桩法导管架结构；桩基灌浆连接施工中图分类号：U69　文献标识码：A　文章编号：2096-6164（2019）24-0056-02在我国风力发电行业发展过程中，海上风电发电发展速度快，出现了较多海上风电场项目。

目前海上风电导管架基础采用的多为先桩法导管架基础，即先进行沉桩后，再安装导管架，最后进行灌浆作业。

1　海上风电导管架灌浆程序灌浆设备准备注入润滑材料搅拌灌浆材料开始灌浆灌浆用量和灌浆时间控制压力“屏浆”灌浆结束，停泵连续灌浆管线管线压力测试检查管线受损位置，并进行修复或更换灌浆材料密度重新配置灌浆材料关闭阀门、拆除管线灌浆口溢浆重新配置灌浆材料不合格不合格不合格合格合格合格图1　海上风电导管架灌浆程序在灌浆施工前，应对灌浆管线进行水密性试验，同时在陆上对进行原型1∶1灌浆试验，以确保海上实施的顺利进行。

2　海上风电导管架灌浆施工难点在风电基础结构施工中，导管架灌浆比较重要，当灌浆操作成功时，将会加强风机结构对于环境载荷的抵抗力，布设灌浆管线、灌浆量、封浆结构与性能，均会影响灌浆擦做的成功性。

专利名称：一种海上风机导管架基础水下封堵式灌浆连接结构专利类型：实用新型专利
发明人：田振亚,朱荣华,李凤
申请号：CN201520692035.6
申请日：20150908
公开号：CN205046588U
公开日：
20160224
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种海上风机导管架基础水下封堵式灌浆连接结构，所述导管架基础的桩腿分别插装入固定于海床上的钢管桩内，其插入的部位采用灌浆固定，进而在钢管桩内形成有一段灌浆段；且在安装导管架基础前，即将导管架基础的桩腿插入钢管桩前，所述钢管桩内填充有沙袋和砂石这些填充料，用于灌浆操作时对浆料进行封堵，并确保填充后的填充料面与钢管桩顶端位置的高度差不超过灌浆段长度；所述钢管桩的外侧固定安装有带灌浆软管的灌浆管，该灌浆管的灌浆头伸进钢管桩内，用于对灌浆段进行灌浆。

本专利结构不用安装价格高昂的封堵器，降低了基础建设成本，避免了导管架桩腿与钢管桩对中问题引起的灌浆漏浆问题。

申请人：广东明阳风电产业集团有限公司
地址：528437 广东省中山市火炬高新技术产业开发区火炬路22号明阳工业园
国籍：CN
代理机构：广州市华学知识产权代理有限公司
代理人：梁莹
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海上风电导管架结构与桩基灌浆连接施工方法浅谈发表时间：2016-08-30T11:43:28.903Z 来源：《低碳地产》2016年第10期作者：潘晓亮[导读] 自2008年开始，欧洲国家已在大力发展海上风电，英国、德国、丹麦等风力发电先进国家已经把风力发电发展中心由陆地转移到了海上。

潘晓亮广州华申建设工程管理有限公司【摘要】目前，国内海上风电基础型式常用的有砼承台、单桩、导管架等结构，导管架与桩基需要通过灌浆连接。

本文重点论述了海上风电导管架基础采用水下灌浆连接的缺点，并提出了一种新型干法灌浆的施工方法。

【关键词】海上风电；导管架；灌浆连接自2008年开始，欧洲国家已在大力发展海上风电，英国、德国、丹麦等风力发电先进国家已经把风力发电发展中心由陆地转移到了海上。

据欧洲风能协会预测，预计到2020年欧洲海上风电总装机容量将达到7000万千瓦。

中国沿海岸线长，有广阔的海洋空间和丰富的海上风能资源，海上可开发风能资源约7.5亿千瓦，具有开发利用风电的良好市场条件和巨大资源潜力。

我国自2009年开始起步海上风电的建设，截止目前，我国风电装机累计完成100余万千瓦，远远没有完成国家“十二五”规划的500万千瓦。

其主要原因，由于海上风电投资巨大，上网电价不足，使得投资开发企业积极性不高。

例如一个200MW的风电场，投资约40亿元，后期维修运行费用也居高不下。

海上风电目前定义为离岸10km，水深10m的外海，需在海上立起塔架结构，在上部安装运行风机。

海上风机塔架结构基础具有重心高、承受水平力和弯矩较大等受力特点，且与海床地质结构情况、海上风和浪的荷载以及海流等诸多因素有关，同时海上施工条件复杂，受安装、施工设备能力的影响很大，设备的使用和调遣费用也非常昂贵。

因此，海上风电机组的基础被认为是造成海上风电成本较高的主要因素之一。

合理选择基础结构型式对结构安全、施工难以程度及工程造价具有重要影响。

目前国内海上风电基础结构型式，大多采用高桩承台、单桩结构（如下图所示）。

海上风电机组基础灌浆技术应用与发展摘要：随着科技的不断发展，人们对于能源的需求也是越来越大。

在使用水力、燃煤和核能发电的同时，风力发电也相对应用而生。

我国的辽阔海域上风力资源充足，建立起海上发电机组，可以为沿海城市提供电能。

海上风力发电机组建立在海上，基础形式大多为桩式基础，桩式基础又可以分为单桩基础，多桩导管架基础等形式。

关键词：海上风电机组；基础灌浆技术；应用与发展1灌浆连接段类型1.1圆柱形灌浆连接段圆柱形单桩灌浆连接段是目前工艺最成熟的连接形式之一，是对海上石油平台导管架灌浆连接段的一种沿用，研究者对于圆柱形灌浆连接段的研究最早可以追溯到上世纪70年代，对该连接类型有着比较丰富的经验。

但是由于主要受力形式的改变，使得单桩基础圆柱形灌浆连接段受力性能的研究仍有许多方面值得发展。

圆柱形灌浆连接段可分为带剪力键型和无剪力键型，典型的带剪力键圆柱形单桩基础灌浆连接段。

剪力键能明显增加灌浆连接段的轴向承载能力，但由于剪力键附近明显的应力集中现象，对灌浆连接段的疲劳性能有不利影响。

在2009年以前，业界普遍认为轴向承载力可以由钢管与浆体间界面的摩擦作用承担，但是，由于单桩基础灌浆连接段受到反复弯矩荷载作用，荷载循环次数高达107～108次，反复弯矩作用下可能出现钢管与浆体界面失效的情况。

在2009年之前的一系列设计规范都未明确规定是否需要使用剪力键，可由设计人员自行决定，但此举为2009年以来大量出现的已建成海上风机基础无剪力键灌浆连接段滑移沉降的病害埋下了隐患。

1.2先桩法导管架基础灌浆连接段先桩法导管架基础的灌浆连接段是钢管桩在外，导管架腿柱在内，一般在导管架腿柱上设置灌浆管线及灌浆孔，往内外管形成的环向空间中灌注灌浆料，对于导管架基础灌浆连接段设计，重要的是要避免往复循环荷载引起的开裂。

荷载只在一个方向，或轴向荷载主要沿着某一方向时，裂缝仍可以传递荷载。

在先桩法导管架基础的灌浆连接段中，从灌浆连接段最底部往上至一半弹性长度范围内，受弯矩影响不大，而从灌浆连接段最顶部往下至一半弹性长度范围内，受弯矩影响很大，为了避免由于剪力键在这部分区域引起初始裂纹，最好不要在此范围内布置剪力键。

海上风电项目中导管架基础施工技术易万剑发布时间：2021-11-02T02:00:46.957Z 来源：基层建设2021年第23期作者：易万剑[导读] 近年来，我国对电能的需求不断增加，海上风电项目建设越来越多中国电建四川工程有限公司四川成都 610058摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，海上风电项目建设越来越多。

已建和在建海上风电项目中，单桩基础和高桩承台基础是主要基础结构形式，最近几年开始使用导管架基础。

随着海上风电建设向深水化、大型化方向发展，导管架基础将越来越多地被采用。

文中分析海上风电项目深水导管架基础施工关键技术进行分析。

关键词：海上风电；导管架；调平；沉桩；水下灌浆引言随着全球对能源类型的要求不断升级，风电作为新型清洁无污染的可再生能源，已先后成为世界各国能源开发的重点领域。

目前，世界上已有超过100个国家先后发展了风电能源。

风电能源包括陆上风电和海上风电，陆上风电发展早于海上风电。

虽然海上风电发展较晚，但其发展迅速。

从1990年第1台风力发电机在瑞典建成并投入运营开始，经过30年的发展，海上风电建设已初具规模，成为了风电建设领域的重要板块之一。

海上风电基础是海上风电发展的关键，在开发不同海域风场中，为了适应不同的地基条件，使风机安全稳定地运行，发展了不同基础形式，主要包括导管架基础、单桩基础、吸力桶基础和高桩承台基础。

1导管架的起吊安装及调平1）导管架运输船自航至机位附近。

2）测量人员在导管架运输船上测量导管架中心位置，根据实际机位中心坐标指导运输船就位，使导管架中心与实际机位中心基本重合；在导管架平台上设置2个GPS测点，法兰面布置1台测倾仪。

3）待运输船精确就位后，起重船进行挂钩，保持吊带处于即将受力的状态。

施工人员拆除工装，同时布置的2根缆风绳将导管架与起重船锚机连接。

4）在导管架起吊后，GPS实时测量导管架位置，实时反馈导管架3个支腿的平面位置及标高。

5）根据导管架与钢管桩的相对位置数据，缓慢调整导管架位置，直至导管架最长支腿插尖对准钢管桩，落钩使最长支腿缓缓插入钢管桩，继续调整使其余2根支腿插入钢管桩，安装结束并及时测量导管架的法兰水平度。

海上风电机组导管架基础水下灌浆施工技术卓豪海摘要：文章以海上风电导管结构及桩基灌浆连接施工技术为研究对象，首先对海上风电导管架结构进行了阐述分析，随后分析探讨导管架基础灌浆连接段与导管架施工难点，最后结合实际案例对海上风电导管桩基灌浆连接施工技术进行了探讨，以供参考。

关键词：海上风电；导管架构；桩基灌浆连接施工技术前言我国沿海风能资源丰富，有着非常高的有效利用小时数，并且用电负荷中心也比较近，因此在海上风电发展上有着得天独厚的地利优势。

随着国家越来越重视绿色可持续能源开发利用，为海上风电发展带来了空前的机遇。

风机导管架基础是海上风电建设的重要组成部分，做好海上风电导管结构及桩基灌浆连接施工技术分析，对于促进我国海上风电产业发展具有重要的意义。

一、海上风电导管架结构分析导管架结构形式一般包括两种，一种是先桩法导管架，另一种是后桩法导管架。

两种导管架有着相同的主体结构，即都是框架对称结构，结构材料均为钢制材料。

但在结构细节部分有着明显的差异。

对于先打桩导管架而言，在自身支撑腿末端不需要进行桩靴设置，而后打桩导管架则需要设置桩靴。

导管架结构一般分为两部分，一部分是导管架结构基础，一部分是过渡段，过渡段主要包括平台甲板、主斜撑、主筒体等。

在实际开展灌浆施工作业时，一般地点会选择专业灌浆船上，并在完成打桩、下部导管架施工等工序后，正式开始进行桩基灌浆作业。

在具体进行灌浆施工时，需要遵循如下施工流程，首先稳步停靠灌浆船，保证船体在有灌浆终端面板的导管架一侧，方便灌浆管连接，然后连接好灌浆管，并向环形空间内进行淡水压注；接着在正式灌浆前，需要做好环形空间气密性检查，并向灌浆管进行润管料压注，使得灌浆管道处于湿润状态，随后将拌制好的灌浆料由灌浆泵灌入灌浆区域，一般完成单桩灌浆的标志是在溢浆口处有浓浆溢出，然后将灌浆管拔出，连接导管架同侧的另一根导管线，继续进行灌浆，在完成导管架同侧灌浆后，移动灌浆管到导管架另一侧，重复上述步骤，对另外两个单桩进行灌浆，全面完成灌浆工作。