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龙源振华首创大型单管桩嵌岩施工技术 让技术创新打造精品工程

国际新能源网  来源:龙源振华  作者:周丽  日期:2017-12-09
  2017年12月4日,福建莆田南日岛海平面上一轮红日冉冉升起,阵阵礼炮鸣响划破了清晨的万籁俱寂,龙源振华公司福建项目部成功完成了国内首根Ⅱ型嵌岩单管桩——A69机位单管桩基础施工!这是龙源振华公司福建项目部继A15(Ⅰ型单管桩)、A19(III型单管桩)施工后,今年完成的第三种嵌岩单管桩基础类型。三种类型的嵌岩单管桩基础顺利施工标志着龙源振华公司已经成功掌握大型嵌岩单管桩施工技术,实现了大型嵌岩单管桩所有基础类型施工技术全覆盖。
 
 
  明知山有虎 偏向虎山行
 
  我国大陆沿海海岸线长达1.8万公里,位居世界第四,拥有极为丰富的风电资源。但由于不同海域的海况、地质情况差异较大,对海上风电场建设提出了诸多特殊施工要求。
 
  早在2015年龙源振华公司便开始对不同地域的海况进行深入研究。与江苏、浙江海域潮间带、多淤泥的地质结构不同,广东、福建一带海域近海地质多岩石,传统的风电基础形式如高桩承台、多桩导管架,因常规钻机施工能力等问题,导致钻岩施工效率较低,存在卡钻、断钻杆等问题。且国内尚无海上风电场成功进行大直径单桩、高强度岩基钻岩施工先例,地质结构带来的施工技术难题犹如拦路虎,挡住了技术研发的脚步,成为龙源振华人急需攻克的难题。
 
  “世上无难事,只怕有心人。要打造精品工程,就要有‘明知山有虎,偏向虎山行’的精神。我们摸着石头过河,遇到了各种各样的问题、拦路虎,就边探索边研究,总能找到解决问题的办法。”龙源振华公司福建项目经理冯小星如是说道。为解决这一特殊地质结构带来的施工难题,龙源振华公司由总工程师带队,组成工程技术研发小组,深入福建莆田南日岛施工一线。同时,经过一年多时间与华东勘测设计研究院、洛阳矿山设计研究院、英国LDD公司、荷兰DDC公司多次交流和研究,借鉴国外多个风场岩基海床单桩施工经验,2016年龙源振华公司首次提出3D(drive -drill-drive)单管桩嵌岩施工技术。
 
  根据嵌岩深度的不同,单管桩嵌岩施工分为两种。一种是入岩深度2-8米(即Ⅰ型单管桩、Ⅱ型单管桩),采用“打-钻-打”方式,即支腿船现场翻桩入抱桩器自沉,然后套锤沉桩至停锤标准,接着钻机进行钻孔至设计标高,最后用打桩锤沉桩至设计标高。另一种是入岩深度8米以上(即III型单管桩),采用类似种树的“种植”方式,即先采用钻机钻孔至设计标高(给树挖洞),然后吊装基础桩至钻好的孔位(栽植树干),调整基础桩垂直度至设计要求(扶正树干),最后进行灌浆固定(填土浇水定植)。
 
  工欲善其事必先利其器
 
  全新的单管桩嵌岩技术对施工核心装备——重型钻机提出了更高要求。常规钻机的施工能力不能满足高强度的工程作业要求,而进口国外钻机价格昂贵,后期维护费用高且投资风险大。于是龙源振华公司与国内专业设备制造厂家进行合作,根据福建沿海的地质特点,结合英国Gwynt y Mor风电场以及Lincs海上风场采用的钻机结构,对钻机施工能力的关键参数(如钻压、排渣速度、扭矩、钻齿等)进行重大改进,研发制造出目前全球钻孔能力最强的ZDZD-100多用重型工程钻机。这台重型工程钻机最大钻孔直径7米,最大钻岩强度200Mpa,130Mpa时钻岩速度0.1~0.2米/小时,钻岩压力(350+200)吨,扭矩100吨米,钻岩中最易损件钻齿采用德国威而斯进口钻齿(与LDD公司采用钻齿相同),在满足高强度钻孔作业的同时,造价成本低,故障率低,后期维护便捷,成为单管桩嵌岩施工技术成功试行的关键利器。
 
  2016年12月,龙源振华公司在福建莆田南日岛海上风电场正式进行单管桩嵌岩试桩施工。根据风电场复杂的海域海况地质结构特征,龙源振华公司福建项目部抓住有效的施工窗口期,秉持高精度的施工技术要求,于2017年1月在福建莆田南日岛成功完成首根大直径无过渡段嵌岩单桩试桩施工,成为国内首家拥有单管桩嵌岩技术并成功应用的海上风电施工企业。
 
  万事皆具备齐力创佳绩
 
  有先进的嵌岩技术保障,有关键的核心装备加持,有专业的施工队伍支撑,更有嵌岩单桩试桩成功的骄人成绩,龙源振华公司轻松打败了强有力的对手,顺利中标福建莆田南日岛海上风电项目。2017年9月,福建莆田南日岛海上风电一期项目正式启动,龙源振华在福建东海海域正上演着一场“速度与激情”。
 
  11月份的福建南日岛海域已进入盛风期。由于冬季盛行东北风和西北风,福建莆田南日岛风电场直面强风,风力大、涌浪大且持续时间长,施工环境非常恶劣。即使在风速5-6级相对较好的天气,最大风速也均达到13m/s,而13m/s风速在其他海上风电风场已经达到停工标准。为确保工程质量和进度,龙源振华公司福建项目部加大组织协调力度,实时监测海上风速,努力克服福建海域大风大浪等极端天气的困难,在风速超过作业标准的时间内,采取“冒险不蛮干”、“狙击施工”等方式,在确保安全的前提下部分工序超作业标准施工。项目部处于随时待命状态, 24 小时不间断观测实际风速和海况,一旦发现天气适合,立刻投入施工,抢抓恶劣天气中的“好天气”,合理安排,及时调整施工工序,将“坏天气”变成“好天气”,有效提高施工效率和工程进度。目前龙源振华公司对于不需要嵌岩的风机基础,施工效率约7天/台;对于嵌岩2-8m的风机基础,施工效率约10天/台;对于嵌岩8m以上的风机基础,施工效率约15天/台。这样的速度足以震惊业界,这样的速度还在不断被刷新。
 
  技术创新是市场竞争的核心,是企业发展的不竭动力,更是打造精品工程的灵魂。目前龙源振华公司是国内唯一成功掌握大型单管桩嵌岩技术和核心装备,且拥有成功施工经验的企业。在七年的发展历程中,龙源振华在技术创新上不断攀登高峰,创造并保持着多个世界记录:世界首创潮间带、近海大直径无过渡段单桩沉桩施工技术、施工速度最快达2根单桩/天、单桩垂直精度高达0.12‰。在海上风电场施工领域拥有专利共26项,自主专利共20项,其中发明专利14项,德国专利2项,省级工法1项。由龙源振华公司参建的海上风电项目获得多项行业优质工程奖与一项国家优质工程奖。
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