海上风电场基础形式及配套施工技术.pdf

海上风电场基础形式及配套施工技术 秦顺全， 张瑞霞， 李军堂 （中铁大桥局集团有限公司，武汉 ４３００５０） ［摘要］　根据不同的水深及地质条件，结合已建成的海上风电场基础形式及施工方法，介绍和研究了重力 式、单桩、群桩、设置沉箱、沉井及吸力式筒形基础等几种形式。 对不同的基础形式，分别提出了自升式平台、 浅吃水半潜驳、打桩船及整体浮运吊装等相应的基础施工方法。 根据风机机组类型，对塔筒和风机的安装也 做了介绍。 ［关键词］　海上风电场；基础形式；桩基础；导管架基础；吸力式筒形基础；设置沉箱；风机安装 ［中图分类号］　ＴＵ４７６；ＴＵ７４５．７　［文献标识码］　Ａ　［文章编号］　１００９－１７４２（２０１０）１１－００３５－０５ 必须采用特制设备。 1　前言 ４）安装方式：受海浪、强风影响，结构的运输与 利用清洁的风能资源是全球能源开发的战略方 安装需投入大型水上设备，设备调遣使用费高。 针［１］ 。２０１０年，欧洲海上风电场的开发已步入快速 就受力而言，海上风电场的基础与桥梁基础是 发展期，丹麦、英国、瑞典、德国等主要的海上风电场 大同小异的，因而可以借鉴桥梁基础的形式，同时海 国家都制定了相应的海上风能发展战略规划，世界 上石油平台的设计施工理念也值得借鉴。 海上风电装机容量已经达到了 １００ 万 ｋＷ，其中大 海上风电场基础除满足自身结构的强度、刚度 约４０％在丹麦。 我国首个 １００ ＭＷ 东海海上风电 及稳定性外，还要进行动力模态及疲劳分析，以满足 场也已在７ 月份建成并正式并网发电。 由于海上风 基础结构在海洋环境中安全可靠的要求。 根据海上 能具有风速高、风速稳定、不占用土地等优点，已成 风机的布局特点和海上施工的具体条件，设计出针 为目前风能发展的趋势和重点，而在海上建立风电 对海上风电场的基础形式，主要有重力式基础、单桩 基础、群桩基础、导管架基础、设置沉箱基础、沉井基 场除了其明显的优势外也带来一些不可避免的问 础及吸力式筒形基础。 题，其中之一就是其基础工程的建设成本远远高于 １）单桩基础：又分钢桩和钢筋混凝土管桩两种 陆地风机。 因此，寻找各个途径来降低海上风电场 基础形式。 钢桩为 矱３～矱７ ｍ 的钢管，板厚 ３０～ 建设的成本是海上风机发展的关键所在。 ６０ ｍｍ，打入深度在１５～５０ ｍ，单桩承载力达５００～ 2　海上风电场的特点及基础形式 ２６００ ｔ，适应于覆盖层地质及水深在 ３０ ｍ 以下区 域。 其优点：不要求对海床做预先的准备，制造简 海上风机基础与陆地风机基础相比有以下特 单，施工快速，但相对海水较深时柔性大，如图 １所 点： 示。 钢筋混凝土管桩直径 ５ ～６ ｍ，壁厚 ５０ ～ １）荷载：有强风、海浪、冰载和腐蚀的作用。 １００ｃｍ，钻孔深度２０～５０ ｍ，单桩承载力达 １５００～ ２）地质条件：覆盖层多为淤泥质土、沙土或无