2024海上风电场工程施工交流

海上风电场工程施工技术交流工程概述

xxxx海上风电场D区工程，位于xxxx半岛东南侧外海海域，中心距离岸线28.3km，场区泥面标高约-36.8m～-47.8m（1985国家高程）。本项目预计总装机容量为400MW，共布置67台6MW的风力发电机组，施工内容主要包括风机基础施工、风力发电机组安装、海上升压站建造及安装、海缆敷设、陆上集控中心建设等。四桩导管架基础施工方案风机基础结构尺寸参数表风机基础部件运输尺寸（m）重量（t）备注浅水区风机基础（8台）钢管桩（单根）φ2.4×94.5约220壁厚30~60mm导管架上部结构约55.5~61（高）×22.8（底宽）960~1060

深水区风机基础（59台）钢管桩（单根）φ2.0×86.5约160壁厚26~52mm导管架上部结构约62.5~69（高）×25.2（底宽）1050~1150四桩导管架基础施工方案方案简述

经综合分析，拟采用自升式海上风电多功能施工平台“浩衡1006”号、800吨浮吊船舶及IHCS1400液压打桩锤进行四桩导管架桩基础施工作业。该平台作业水深可以达50m，采用组合拼装式，可将平台的宽度增减至适合本项目施工时四桩基础所需的宽度，结合抱桩器的横移和伸收来调整四桩位置坐标的精确度，在施工过程中利用抱桩器液压油缸滚轮纠偏垂直度，必要时可以升降平台来调整钢桩的重心高度保持垂直度。自升式平台三维图四桩导管架基础施工方案导管架与钢管桩的制造、运输

钢管桩与导管架采用工厂集中制造、然后直接海运至施工现场。钢管桩、导管架采用平板运输驳船组织运输。导管架的运输可采用直立式和平躺式两种运输方式。导管架直立式运输导管架平躺式运输钢管桩运输四桩导管架基础施工方案船机就位

自升式平台船、浮吊船、管桩运输驳船依照抛锚设计顺序依次进场抛锚。“浩衡1006”自升式多功能施工平台在风电场区域范围内采用3000吨自航甲板驳船，通过专用平台上设置的GPS打桩定位系统实时坐标显示器引导指挥，利用自带的6只大抓力锚，由抛锚艇辅助抛锚定位，通过绞锚移平台精确定位打桩位置，同时抬升平台。运桩船载桩靠泊抛锚于自升式平台右侧，浮吊船抛锚就位于平台船前方。四桩导管架基础施工方案钢管桩沉桩

①800t浮吊船进行钢管桩的起吊、翻桩；

②钢管桩喂入抱桩器内；③调节钢管桩的垂直度；

④平面位置及垂直度调整到位后，下放钢管桩，自重下沉；

⑤浮吊船起吊IHCS1400液压锤至桩顶，沉桩至设计标高；⑥通过移动抱桩器，依次完成所有钢管桩的插打。沉桩施工四桩导管架基础施工方案导管架的安装

①导管架运输驳船就位；

②起重船起吊，缆风绳配合至导管架稳定；③缆风绳调整导管架方向，使灌浆连接段大致对正相应钢桩位置；④通过导向装置进行精确定位，起重船绞锚及缆风绳配合，使灌浆连接段插入对应孔位；⑤依次将其他灌浆连接段插入对应孔位，下放到位，完成导管架的安装。四桩导管架基础施工方案灌浆施工灌浆连接段示意图

交流建议分

部

二

第合理化建议导管架基础

1、导管架和钢管桩的生产企业的加工能力和情况，大型导管架的加工周期。出运码头条件，运输过程中避风码头的选择。加工地和项目地附近码头大型钢结构的存储能力和条件。

国内目前能生产大型导管架的厂家主要有江苏长风、振华重工、南通蓝岛、广州文船重工等，导管架一般采用DH36及EH36船用钢板，而且厚度较大，此类钢板国内产能低，备料周期基本需要两个月左右，加上制作周期需45-60天，因此导管架备料加工周期在3.5个月到4个月。另位于xxxx的福船一帆5000t级重装码头，配置有1200t起重能力的龙门吊，年吞吐能力达40万吨，码头港池长150米，宽70米，深8.43米，可满足大型构件的存储及出运。合理化建议导管架基础

2、施工动力及船机设备条件，施工单位从明年开始自有的施工设备情况，以及租赁市场的现状，是否能够满足工程需要。

自有施工设备情况①自升式海上多功能打桩平台船采用模块化组拼，作业水深达50m，可作为大直径单桩及三（四）桩导管架基础施工平台，能满足本工程风机基础的施工。②IHCS3000液压打桩锤③1300t自航自升式风电安装船

具备Φ8米-1300吨钢管桩的翻桩及打桩能力，最大作业水深50米，甲板以上吊高120m。

④浮吊船我公司已与江苏宇航、江苏蛟龙等拥有2000t以上大型浮吊设备的厂家建立了长期合作的关系，其船舶设备可满足本工程桩基础的吊装需求。合理化建议序号船名船舶种类及规格船舶总吨位起重吨位船长联系电话工作地点1宇航起重3000海洋工程船（近海）148米/44.6米/12米27239T3500T全回转侯纪连2宇航起重58海洋工程船（近海）45米/44.6米/10.38米21417T3800T全回转秦筛丰3宇航起重28海洋工程船（近海）112米/32.2米/8米8560T1380T全回转王建4宇航起重03海洋工程船（沿海）74.4米/26米/5.1米3294T550T全回转王亚丰5宇航起重09海洋工程船（沿海）65.3米/20.7米/4.65米2093T300T全回转秦筛山6宇航起重1700海洋工程船（沿海）135米/40米/8米10804T20000T半潜驳薄小横岛7宇航27海洋工程船（沿海）80米/40米/5.2米8200T10000T驳船何定江8宇航1海洋工程船（近海）35.4米/9米/2.5米298T900马力起锚船史伟山9苏连海起重8海洋工程船（近海）100米/28米/6.6米5821T600T全回转蔡其山群岛10宇航起重18海洋工程船（沿海）60米/21.6米/4.38米1792T250T全回转高船海江苏宇航起重船舶动态合理化建议江苏宇航起重船舶动态序号船名船舶种类及规格船舶总吨位起重吨位船长联系电话工作地点11苏连海起重7海洋工程船（沿海）70米/26米/4.8米2768T600T全回转范建12苏连海起重5海洋工程船（沿海）58.7米/23米/4.7米1770T250T全回转包满州13苏连海起重11海洋工程船（沿海）49米/15.2米/3.7米779T70T全回转//印度尼西亚14苏连海起重6海洋工程船（沿海）60米/21.8米/3.73米1500T300T全回转刘政山15宇航起重200海洋工程船（近海）60米/26米/4.2米1904T200T全回转石纪江基地16宇航起重29海洋工程船（近海）128米/33米/8.6米建造中1600T全回转郭其江基地合理化建议江苏蛟龙起重船舶性能参数（固定扒杆）序号船名起重能力（t）起吊高度（m）船长（m）型宽（m）型深（m）吃水（m）1秦航工12200t100.16m102.6m41.6m7.8m5.25m2秦航工681100t65.94m74.9m29m6m4.1m3秦航工651100t75.81m75.2m30m5.6m3.2m4秦航工82700t67.84m73.8m26.6m5.6m3.2m5秦航工66700t62.65m80m22.9m6m3.2m6秦航工69350t62.65m62.61m23.6m4.5m2.325m7秦航工36300t40.3m60m20.4m4.4m2.26m8秦航工56250T38.99m50m21.6m3.6m1.8m合理化建议导管架基础

3、项目地附近施工码头的选择和租赁，是否能够满足工程工期的要求。

附近施工码头可选择位于漳浦县的厦门港古雷港。厦门港古雷港泊位位于福建省漳浦县古雷半岛西侧东山湾湾口东侧，距离漳浦D区大约30km。该码头主要包括2个1万吨级泊位，可满足小型构件出运以及作业人员上下船。同时，古雷港是避风港，也能兼顾船舶避台。

合理化建议导管架基础

4、从施工方角度考虑，结构设计中应考虑哪些方面，使得后期的结构加工和施工更加的顺利。

要考虑结构的尺寸、高度、重量，现有的加工场地大小是否满足要求，装船工艺是否满足要求，运输的工艺设备是否满足要求，起重设备吊重吊高是否满足要求；总之结构设计要与现有的施工资源相匹配。另为确保施工效率及加工效率，建议上部结构型式统一性，避免多种结构的出现。

合理化建议导管架基础

5、从施工方角度，对福建外海区域的有效作业天数和窗口期的判断。现有施工船舶和设备对风、浪、涌和流有什么样的限制？

本工程为远离岸线的无掩护外海施工，海况条件恶劣，建议使用自升式打桩平台船进行桩基础的施工。如我公司自有的自升式打桩平台船，作业水深达50m,可通过桩腿的支撑确保平台的稳定性，从而有效避免风浪等因素的影响，同时配置IHCS1400液压打桩锤，完全可满足类似本工程海况下的桩基础施工。合理化建议导管架基础

6、深水导管架运输及安装方面：对于高度在55m~70m左右的风机基础导管架，采用直立预制-直立出运及运输-直立安装方案的可行性及施工难度；目前，已有国外的海工项目，将导管架分块运输，海上焊接，该方案技术经济性如何，施工质量能否满足工程需求，在海上风电基础施工方面应用前景如何。

导管架若采用直立预制-直立出运及运输-直立安装，可以采用大型驳船，借助运输船型深，在驳船上安装释放高度重心装置。若采用平躺运输，在运输船上安装一套导管架翻身机构，作为支撑，浮吊吊起导管架顶部吊耳，缓缓吊起进行导管架竖直翻身。若采用分块运输，海上焊接的方式，焊接过程受天气等因素影响较大，且焊接技术难度大，工艺水平要求高，施工质量质量无法保证。合理化建议导管架基础

7、本项目海上升压站导管架重量在4300t以上，需了解国内大型海上升压站导管架的加工制造及施工能力，施工单位推荐的施工方案是什么？国内现有的吊装设备如何？是否可以考虑分块安装，海上拼接？

目前国内的海上升压站基本是四桩导管架，重量在1500t以内，而本项目的升压站导管架是八桩导管架，重量在4300t以上；不了解是否有厂家有整体加工装船的能力，而且即使导管架能运到现场，目前国内的能进行吊装的起重船也是屈指可数；可考虑分块制作，海上安装拼接。合理化建议导管架基础

合理化建议导管架基础

8、深水施工时，导管架基础施工工艺的比选。导管架基础施工工艺一般考虑采用先桩法或后桩法，针对本项目，调研对于深水区域导管架安装，两种工艺的施工难度差异，哪种型式施工可靠性更高，两种结构形式大规模建造是否具有便利性和模块化，并要兼顾导向架的问题。

先打桩导管架与后打桩导管架主体结构相同，而后打桩导管架基础支撑腿末端需设置桩靴，与先桩导管架相比，不仅材料费用增加，而且焊接加工、人力成本等也大幅增加。一般后打桩导管架基础形式主要用在石油工业行业，但是大规模的风场开发应用先打桩导管架基础形式较多，这样可以大幅度节省成本。同时，先桩导管架的生产加工可以和打桩作业同时进行，节省了工程建设周期。合理化建议导管架基础

9、水深30m以上时，水下打桩精度及辅助定位设施，现有打桩设备是否满足要求，以及对施工费用的影响，打桩完成后，如何测量桩间相对位置和桩顶的相对高程，如何满足精度要求。对于打桩导向架，为了满足精度要求，是否需要使用多层导向架？只设置单一的海床处导向架是否足够？是否需要打桩辅助平台？

针对本工程施工海域水深条件，钢管桩基础的施工建议采用自升式打桩平台船进行，利用打桩平台的稳定性及配置的双层抱桩器，可有效控制打桩精度。桩的高程通过液压锤及送桩器长度进行反算，打桩过程严格控制。合理化建议导管架基础

10、海床的清淤整平处理

海床的清淤可采用水冲或气冲法进行，清淤完成后进行抛石整平。

鉴于本工程水深深、淤泥厚、场址面积大的特点，可实行“一机一案”的措施，对每一个机位单独进行处理，并做到施工的连续性，避免回淤。

11、导管架基础若采用先桩法，存在水下割桩作业（且水深35m以上，需重潜作业），其施工精度及工效问题、以及桩头清理问题，水下焊接难度、稳桩措施（保证灌浆质量）。

可通过设计专用的送桩器将桩送至设计标高。送桩器与钢管桩通过插销连接，沉桩结束后拆除送桩器，从而避免水下焊接等问题。合理化建议导管架基础

12、先桩法中，打桩完成后需要将导管架腿插入钢管桩，在深水位置，精确的插桩操作存在一定的难度。施工方是如何考虑该施工工艺，对结构的设计上有何建议

。

①选择良好的海况保证起吊平稳，在钢管桩沉桩后记录其坐标位置，在导管架上布置精密定位测量仪器进行实时测量并三维显示在屏幕上，调整导管架位置使其4个腿与钢管桩坐标重合，然后下放，同时还可以安排潜水员在水下进行辅助定位。设计可以考虑在导管架腿上设置导向装置。②可通过在钢管桩桩顶位置设置一可拆卸式的喇叭状导向装置。导管架支撑腿通过导向装置滑移进入管桩内，从而实现快速精确插桩。插桩完成后将导向装置拆除。合理化建议导管架基础

13、对导管架的调平有何施工方案。

先桩导管架

①施工过程中，通过控制好钢管桩的垂直度及高程，保证导管架安装精度或只需进行微调即可。

②在导管架桩腿与钢管桩之间设置用于固定桩腿的两片连接件，第一连接件与钢管桩桩顶焊接，第二连接件与桩腿外圆周焊接，两连接件通过螺栓连接，连接件之间设置用于调整桩腿安装高度的调整垫片。

施工过程中首先精确测量打入海底的钢管桩面、第一连接件位置及倾斜度，然后依据测量数据在第二连接件上焊接相应厚度的垫片，使桩腿与钢管桩平稳对接，保证导管架的水平安装。合理化建议导管架基础

13、对导管架的调平有何施工方案。

后桩导管架可采用如图所示的调平器进行。①将调平器安放于四根桩上②以法兰最高点导向筒作为基准点，通过导向筒下部的夹持装置锁住导向筒和桩③将其他三根桩上调平器的上部插入单桩中，调平器的夹头夹住导管架上预留好的夹板④通过提升带动导管架上下动作，使导管架法兰达到水平允许值，并分别锁住其他三根桩和导向筒⑤调平完成调平器调平示意图合理化建议导管架基础

14、打桩完成后，如果受其他因素的影响，导管架的安装需要推迟，如何对桩头进行处理来防止海洋生物附着，以及恢复施工后如何对桩头部位海洋生物进行清理。

①沉桩结束后，如果长时间无法进行导管架安装灌浆施工，可以考虑在桩顶临时安装一个塞子，把桩顶封住。复工后潜水员对桩头进行人工清理。②可通过在桩头涂装抗海洋生物污染涂料，防止海洋生物的附着。③可参考船舶相关的防止海洋污损生物附着的办法进行处理。④拟采用空化射流清洗技术对海洋生物进行清理。合理化建议导管架基础

15、施工单位如何考虑水下灌浆施工工艺和方案。福建地区夏季气温高，如何控制灌浆料搅拌过程中的温度，灌浆材料的流动性，水上水下温差对灌浆的影响。对灌浆系统的设计有何建议，管道的尺寸有何要求？如何确保灌浆料已填满钢管桩空间（水下机器人或摄像头）？

①选择具备大流动性、抗离析可靠性和稳定性、高早期强度、高最终强度、高弹性模量、高体积稳定性、高抗疲劳性能、低水化热等特点高强灌浆料。

②夏季可采用低温水或冰水搅拌高强灌浆料，可对骨料喷冷水雾或冷气进行预冷，或对骨料进行覆盖或设置遮阳装置避免日光直晒③控制高强灌浆料在浇筑过程中均匀上升，避免灌浆料堆积过大高差，保证灌浆材料的流动性。④控制灌浆管的长度，缩短内部输送时间，保证初凝之前的流动性。合理化建议导管架基础

15、施工单位如何考虑水下灌浆施工工艺和方案。福建地区夏季气温高，如何控制灌浆料搅拌过程中的温度，灌浆材料的流动性，水上水下温差对灌浆的影响。对灌浆系统的设计有何建议，管道的尺寸有何要求？如何确保灌浆料已填满钢管桩空间（水下机器人或摄像头）？

⑤灌浆系统的设计方面建议在每个环形空间的底部设置双层灌浆密封圈，阻止灌浆料的泄露；在每个套管上设置3根灌浆管线——主要灌浆管线、次要灌浆管线以及三级灌浆管线，灌浆管线末端设两根分叉管，包括插入连接缝隙上部的高位注浆管和插入连接缝隙底部的低位注浆管，通过灌浆管线进行灌浆。

合理化建议导管架基础

15、如何确保灌浆料已填满钢管桩空间（水下机器人或摄像头）？

⑥灌浆时先使用低位注浆管进行灌浆作业，从底部开始灌浆，由于水泥砂浆的密度比海水大，灌浆腔内的海水逐渐从海底桩顶端管口排出，水泥浆不会被稀释，不容易产生空洞，从而保证了灌浆施工质量；待灌浆到一定高度后，采用高位注浆管灌浆，这样可以避免灌浆机械压力不足而引起的注浆口堵塞。施工过程中，通过水下机器人或摄像头在桩顶处观察浆体的溢出情况判断灌浆料是否已填满钢管桩空间。合理化建议导管架基础

16、工程项目中其他可预见的重点和难点分析。

先桩导管架施工中的难点①钢管桩垂直度的控制②导管架的安装及调平后桩导管架施工中的难点①导管架的准确定位②沉桩时桩靴位置的确定③海床的清淤及整平对设备的要求高、成本控制难④回淤的防护及回淤后的处理难度大合理化建议海上升压站

220kV海上升压站上部结构设计为左右两个组块，海上升压站拟采用分体方案，单个组块平面尺寸约为35.6m×49.7m，单个上部组块舾装后重3378t。其施工工况如何考虑，分块吊装需要的注意事项，有没有特殊要求：如重心、连接方式和连接强度。考虑到吊装过程中的安全性，两个组块的间距如何考虑？现有的施工吊装设备如何？

升压站上部结构可采用起重船进行分体吊装。考虑到升压站整个上部组块的整体重心与形心无法统一，根据升压站上部组块的特点，起重吊装方案可考虑如下：①分层设置吊点②单层至整体组合计算③设置上部吊架。吊装设备可选择与我公司已建立合作关系的江苏宇航的起重船，如“宇航起重58”，该船配置有3800t全回转吊机，可满足本工程升压站分体吊装施工。合理化建议风机安装

1、风机吊装有整体吊装和分体吊装两种方案，施工难度差异如何，哪种型式施工可靠性更好；如采用分体吊装，风机吊装精度及吊装周期如何。对于整体吊装，项目附近码头有何选择进行风机安装？

考虑到本工程离岸距离远，海况条件恶劣，若采用整体吊装方式，风机运输过程中受海浪等因素影响较大，运输窗口将受到一定限制，且运输安全性难以保证。另整体吊装对吊架等辅助设备的性能要求高，其设计及制作成本将相应增加。其次拼装码头的选择较难。而采用分体安装方案可利用自升式风电安装船进行施工，其他驳船、码头等资源的可选空间较大。考虑到本工程作业窗口期少且不连续的特点，建议采用塔筒整体吊装+机舱、轮毂（一体化）+叶片的分体安装方式。合理化建议风机安装

2、针对50m左右的机位水深条件，大型风机吊装设备和船舶的可选择性。自升式平台船的插腿长度是否能够满足要求。机位泥面标高一般为-36.8m～-47.8m，淤泥层在10m左右。

国内可满足本工程水深条件下风机吊装作业的风电安装船仅有“龙源振华叁号”、“福船三峡号”、“大桥福船号”及我公司自有的风电安装船等少数几条船舶。以我公司自有的1300t自航自升式风电安装船为例，该船拥有4根85m长的桩腿，2500㎡甲板面积，最大作业水深达50m。配置有1300t全回转起重机，具备甲板以上120m吊高，可独立完成塔筒的整体吊装及机组的安装；同时具备DP2动力定位系统，可快速完成定位，并且利用其自航能力，可实现快速移动。完全可满足本工程风机的吊装施工。合理化建议序号船名起重荷载吊机形式起吊高度桩腿船舶规格吃水作业水深1华电1001号120t/700t（全）全回转、甲板吊65m/120m4xφ3.3m长60m140mx39mx6.6m3.3m3~25m2龙源振华叁号2000t/1500t全回转、甲板吊120m4xφ4.2m长85m100.8mx43.2mx8.4m5.8m最大工作水深50m3龙源振华二号800t全回转、不绕桩108m4xφ3.2m长67m76.8mx42mx6m2.7m35m以内海域4三航风华号360t/1000t全回转、绕桩吊57m/110m4xφ3.6m长80m81.6mx40.8mx7.2m4.9m40m以内泥砂质海域5海洋38号250t全回转、甲板吊110m长42m，2.8x2.8正方形板架结构89.62mx36mx5m5m工作水深2.5~12m6BH001号300t全回转、甲板吊\4xφ3.6m长92.5m74.4mx39.2mx7.5m5.5m最大作业水深45m7精铟1号800t全回转、绕桩吊\4x85m85.8mx40mx7m4.8m最大作业水深45m国内现有自升式风电安装船性能参数合理化建议国内现有自升式风电安装船性能参数序号船名起重荷载吊机形式起吊高度桩腿船舶规格吃水作业水深8福船三峡1000t全回转、绕桩吊110m4x85m108.5xm40.8mx7.8m4.6m最大工作水深50m9大桥福船1000t全回转、绕桩吊110m4x85m108.5mx40.8mx7.8m4.6m最大工作水深50m10天津港航（港航平9）1200t全回转、甲板吊110m4x73m88.2mx42mx6.8m4.0m最大工作水深40m11托本号1000t全回转110m78m120.781mx40mx8m2.4m45m以内泥砂质海域12海洋69（海洋风电69）500t全回转绕桩吊\长75m85.5mx40mx7m4.5m适合5-40m水深13海洋风电38250t全回转、甲板吊\长42m89.62mx36mx5m\作业水深小于35m合理化建议大直径单桩基础预制及施打

1、大直径超高超重单桩的预制工艺、预制场地码头条件、厂家生产能力；大直径超高超重单桩的调平工艺，稳桩和抱桩方案；大型液压打桩锤情况。

①大直径单桩国内目前有振华重工、南通蓝岛、江苏长风等少数几家单位能生产。②针对本工程超高超重的单桩基础，建议采用自升式打桩平台配置抱桩器进行稳桩及调平的施工。打桩平台可采用6根桩腿支撑，确保足够的稳定性。如我公司目前正在打造的多功能打桩平台，采用模块化组拼，可根据工程需要调整大小及增加桩腿数。③根据调研国内击打能量在3000KJ及以上的锤只有少数几个，分别属于正力海工、龙源振华、南通水建、中天科技及我公司自有的“IHCS3000”。

单桩替打目前国内最大直径是7.5m，由龙源振华所有，暂没有了解到有尺寸更大的替打。合理化建议大直径单桩基础预制及施打

2、单桩长度和重量的控制界限，分