1、建筑机械36图1 承台示意图基础环5.04203.10004.80000.80001.80014.0000基础环顶面高程 12.1m承台顶面高程 9.0m钢管桩顶面高程 6.0m基础环底面高程 5.2m封底混凝土顶面高程 4.2m封底混凝土底面高程 3.4m承台交流园地EXCHANGE FORUM1 工程概况（1）承台参数。莆田南日岛海上风电场一期项目承台技术参数为：顶面高程+9.0m,承台高度4.8m,封底混凝土0.8m,单个承台混凝土852m3,浇筑C50高性能海工混凝土,基础环底高程5.2m,高度6.9m。承台示意图见图1。（2）承台施工工艺。承台施工工艺见图2。（3）工程环境。风浪：根
2、据实测数据,最大波高为13.56m；周期最大值为8.87s。施工海域冬春季受北风影响严重,海上风浪较大,其中1112月每月有效工作日仅为10天左右,13月每月有效工作日仅为15天左右。地质条件：承台所在区域地形总体呈西南高东北低,坡度小于1。地层分布上部主要为海积堆积的淤泥、细莆田海上承台施工控制技术张宏涛，李改灵2，高一山3（1.天津交通职业学院，天津 300110；2.陆军军事交通学院，天津 300161；3.中交第一航务工程局有限公司总承包分公司，天津 300457）摘要海上大型承台施工是在完成海上桩基础施工后的重要关键节点工程,尤其是大型钢套箱预制、拼装、海上大体积混凝土施工质量控制技
3、术是确保海上大型承台结构质量的重要控制点。文章通过海上承台施工项目实践,总结了采用大型整体钢套箱进行海上大型承台施工控制技术要点。关键词钢套箱；混凝土；防腐；测量中图分类号P752文献标识码B文章编号1001-554X（2023）02-0036-04DOI:10.14189/ki.cm1981.2023.02.026收稿日期 2022-09-29通讯地址 张宏涛，天津市东丽区崂山道与沙柳北路交口香兰嘉园11号楼砂等,下层为风化花岗岩层。洋流条件：风机布置区位于南日岛与小日岛、东罗盘岛等群岛之间的狭长形海域,岛屿等复杂地形条件使局部地区潮流呈旋转流、急流等态势,复杂流态对施工驳船作业效率影响很大
4、。2 钢套箱总体设计2.1 钢套箱总体结构设计为了实现钢套箱的重复使用,按照稳定验算确定的8吊点起吊设计,将钢套箱侧壁分为8个可拆卸单片,每个单片设1个吊点,每个侧壁片的结构设计相同,这样利于钢套箱的预制加工。钢套箱底板按照8个桩孔位和承台外壁图2 承台施工工艺桩头处理封底混凝土养护拆除桁架梁水上安装钢套箱基础环运输浇筑承台混凝土承台混凝土养护基础环安装隐蔽验收拆除钢套箱安装封孔板、桩间加固,承台封底混凝土浇筑承台清理、附属设施及防腐绑扎承台钢筋,埋设预埋件钢套箱加工及运输2023/02 总第564期 CONSTRUCTION MACHINERY37图3 钢套箱模板平面图拉压杆位置裙板10mm
5、框架梁工32a框架梁工32a10mm底板C-C主梁232b主梁232b次梁工20说明：1.本图尺寸以mm计。2.拉压杆32圆钢。拉压杆32圆钢次梁20卸压孔钢箱3631688162450412420420162431071864621812379009002200220012401240107816881078124017541240175414000图4 钢套箱侧壁加工图24016a14a12616223223254225422480248117541754140002工22a箱梁24螺栓24螺栓101010101001002002002002002002002002002002005050
6、1001002020280 28028028020205050350350AA1A1A1B1B1B1A1B14005001处详图2处详图吊耳A卡位件说明：1.本图尺寸以mm计。2.桁架结构为400mm800mm箱梁。3.桁架与侧壁采用螺栓连接。4.A-A见钢套箱立面图1。图5 钢套箱吊装0.5mm左右,禁止外翻。工艺法兰的法兰盘与钢套箱焊接制作,标准与钢套箱制作标准一致。工艺法兰出厂前进行安装,螺栓采用8.8级高强螺栓。吊装前将钢丝绳从钢丝绳槽内穿过,再将螺栓螺帽朝下,在内侧将螺母拧紧。沉桩完成后,可拆除并重复利用。3 钢套箱安装3.1 钢套箱驳运钢套箱在船坞厂先进行组装好,采取吊装船和拖船联
7、合托运至承台施工区,再进行整体吊装就位。3.2 钢套箱安装（1）钢套箱吊装。钢套箱正式吊装前要进行试起吊,确认钢丝绳、保护装置、试吊平衡等指标处于受控状态方可按照预定吊装图6 吊装节点图M48螺栓杆M48平垫片M48平垫片M48螺母8.8级高强螺栓钢丝绳槽工装保护法兰材质Q345E-Z3580尺寸确定底板平面,按照桩孔设计成米字形串联八边形内外圈主桁架梁,并设计加强次梁和加强杆件。具体详见图3钢套箱模板平面图、图4钢套箱侧壁加工图。2.2 吊装工艺法兰设计钢套箱设计重量29.8t,同时考虑承台钢筋近100t,故采用350t起重船进行起吊安装,设计采用8点起吊,如图5所示。由于起吊钢丝绳与钢吊箱
8、轴心夹角越大,吊点至吊钩钢丝绳承受的吊力越大,吊点处钢丝绳剪切力也越大,对钢丝绳受力越不利。但随着夹角的减小,钢吊箱的横向惯性力矩会增大,特别是在海上大风影响下容易产生偏斜,不利于准确就位,也存在安全隐患。通过试吊,夹角采用3542 较为适宜。为保护套箱吊装时的稳固,制作L型工艺法兰。该工艺法兰见图6,采用与套箱相同的材质与尺寸,吊点法兰分布数量与桩数量相同,法兰面允许内倾建筑机械38交流园地EXCHANGE FORUM工艺进行吊装。起吊当天的天气要提前观测,遇到不利天气要调整吊装时间安排。起重船和运输船分别在高潮位和低潮位驻位,为保证起重船吊装钢套箱能顺利就位,可以采用1艘多功能驳船辅助。（
9、2）钢套箱安装的测量控制。钢套箱安装的测量控制要以已经完成的桩上设置导向板和限位板（牛腿）为基础。初步吊装下放就位后要进行钢套箱内模位置的复核,确认符合设计要求和规范的误差要求,方可进行初步的承台钢套箱钢底板与桩间连接的钢抱箍、加筋肋板加固。为了保证安装后的整体精度,初步加固完成后要放松吊绳,再次进行钢套箱内模位置的复核,确认无异常和变形、变位后,方可进行最终的承台钢套箱钢底板与桩间封孔板封闭加固。封孔采用圆环板进行封堵,使钢套箱底板和桩护筒连接成整体,具体结构详见图7。4 封底混凝土施工、桁架梁拆除承台混凝土设计为80cm厚度,要求一次浇筑完成混凝土封底。为了增加封底混凝土与桩基的握裹力,采
10、取在封底混凝土中间高度的每根桩四周焊设平挑槽钢,并设置环向水平箍筋,中间设置水平网格筋,网格筋与平挑槽钢焊连。承台封底混凝土浇筑前,同时采取承台封底设置减压孔的措施减少潮水位上涨的浮托力影响。5 基础环安装5.1 基础环安装准备（1）基础环要在封底混凝土强度达到规范要求后方可进行。按照设计先进行基础环支腿放样,以支腿的正确施工保证基础环的位置符合控制测量误差要求。（2）封底混凝土达到设计要求强度后进行基础环吊装作业。（3）吊装前先用水准仪复核支腿表面标高,使其达到安装标高要求。5.2 基础环安装控制（1）基础环安装要将基础环初步就位,在确认基础环下孔与支柱螺栓点对中后采取缓慢、匀速的降落操作,
11、落位后立即复核,符合要求立即对螺栓进行紧固,出现偏位要采取微调就位再紧固。（2）基础环吊装就位后,在法兰顶面搁置激光水平仪（见图8）,用来控制法兰的水平度。采用螺旋千斤顶顶升调整法兰顶面的水平度,动态调整姿态。6 承台结构施工6.1 钢筋施工（1）直径大于22的钢筋连接方式优先采用机械连接,以利于快速的钢筋骨架成型,扎丝全部向内,防止影响保护层厚度。（2）控制好给类型钢筋与模板的布料间距,减少浇筑混凝土的施工障碍,防止钢筋布置不合理出现混凝土浇筑不密实或孔洞。6.2 承台大体积混凝土施工控制6.2.1 混凝土浇筑采用插入式振捣器,要求不漏振桩顶标高+6.20m222高强螺栓10mm厚加劲肋10
12、mm厚加劲肋底板开孔27401150230018001800200100底板标高+3.4m图7 承台钢套箱钢底板与桩间连接节点图图8 激光水平仪测基础环法兰面水平度2023/02 总第564期 CONSTRUCTION MACHINERY39不过振,对钢筋密集点要加强振捣,振捣器可以斜面插入,前后振捣器距离保持在2m左右。6.2.2 混凝土温控措施（1）温控系统布设。本工程采用的是大体积温度智能监测（无线通）系统。本系统由数字式温度传感器、无线温度采集仪、中继器、无线接收仪、数据采集工控机及温度控制服务器等组成,如图9所示。（2）通水要求。每隔12h将进出水口进行调换,避免不均匀散热。承台混凝
13、土采用船坞预制厂的淡水蓄水养护,养护时间和养护阶段的流转技术要求严格按照规范和构件特点设置。7 钢套箱模板拆除与承台混凝土防腐7.1 钢套箱模板拆除（1）模板共8片,逐片拆除。（2）在钢套箱内壁紧贴承台混凝土上沿处焊接倒置牛腿。牛腿共16个,每片钢套箱侧壁有2个,主要用于钢套箱侧壁与底板间连接螺栓拆除后侧壁的支撑,防止侧壁直接滑落。（3）方驳吊机组就位,单片侧壁挂钩起吊,将承台侧壁放置在运输方驳上,并做简单固定。7.2 承台混凝土防腐（1）混凝土表面处理。涂刷防腐涂料前一定要逐个断面检查承台的基面情况,对缺陷部位要进行加固或修补,做好涂刷前的隐蔽验收,防腐涂料使用前要做好同条件混凝土表面试验段
14、的施工,确定好各项实施参数再进行全面施工。（2）喷涂防腐材料。承台混凝土养护28天后,采用人工喷涂的方式对承台顶面及侧壁进行喷涂,喷涂时必须均匀无间隙。在防腐材料喷涂完成7天后进行钻芯取样,并委托有资质的单位进行检测。8 结束语（1）承台施工安装加固钢套箱需要2个有效工作日,封底混凝土施工需要5个有效工作日,基础环及其它预埋件需3个有效工作日。以上3个工序是海上大型承台进度质量控制的关键节点工作,要做好材料、备件、设备的准备,防止出现窝工。（2）钢管桩施工完成后,以钢管桩为基础搭设临时作业平台,在平台上架设水准仪测量钢管桩桩顶标高,根据实测数据计算钢管桩设计顶标高的实际位置并刻线标记以进行桩头
15、割除；同时采用GPS测量钢管桩桩位偏差情况,每个钢管桩测量不少于3个水平断面,每个断面不少于3个点,通过断面点位坐标解求钢管桩偏位情况及实际倾斜度,据此数据调整钢套箱底板预留孔位置；钢套箱安装之前在钢管桩上作出安装指示标线,焊接导向板,钢套箱以此标线为依据进行安装。（3）基础环安装前测量预埋件高程并放样出基础环中心位置,然后进行吊装。吊装完成后调节法兰环水平度,使用时平整度指标要控制在2mm之内。参考文献1 范梦滢,黄亚娥,郑明霞,等.舟岱跨 海大桥主塔海上承台施工安全风险分 析与控制J.中国公路,2019(23):98-100.2 李宝闯,樊倩.海上风电项目高桩低 承台基础施工解析J.工程建设与 设计,2019(08):177-178.3 刘燕,向高,彭驰.承台施工监测与 有限元模拟J.科技传播,2020(15):172-173.4 吴柱.水中承台施工钢围堰方案设计 及受力研究J.江西建材,2021(01):101-103.图9 大体积混凝土温度实时监测无线系统数字式温度计无线温度采集仪无线温度接收仪数据采集工控机温控服务器无线传输串口传输中继器自动定时采集