海上风电桩基单浮吊吊装工装

张飞跃

摘要： 当前我国的海上风电技术在不断发展，尤其是在可再生能源发展的领域占据重要地位，与此同时，国家和政府比较重视海上风电的开发与利用，同时还将其划入了战略性新兴产业的部分。在这一发展背景下，海上风电桩单桩基础吊装主要作为海上风电项目重要内容存在，其在施工中具有极为关键的地位。所以本文主要重点介绍单浮吊吊装工装，将其与传统的双浮吊吊装工装进行对比，在一定程度上节约了施工的费用和成本，同时还可以节约时间，保证施工的质量。

关键词： 海上风电桩基；单浮吊吊装工装；研究与分析

经过调查与研究，可以发现全球将新增的海上风电并网容量巨大，而且目前欧洲市场存在的海上风电技术也逐渐成熟，甚至发展成了中国海上风电的项目实施的主要支撑力量。截止到现在，全球的海上风电产业获得了比较稳定的发展，其增长率持续上涨。[1]但是需要了解的是，海上风电桩基在海上吊装及沉桩的实施是耗费巨大人力物力财力的，对施工人员和质量提出了较高的要求，单浮吊吊装工装在很大程度上可以提高施工效率，同时也可以保证施工质量。

一、海上风电桩基单浮吊吊装工装的发展概况

目前我国的海上风电市场的发展较为迅猛，国家和政府正在建设中的风场数量较多，同时还有较多的海上风电单桩基础设施需要制作与安装，在这一背景下，我国的海上风电施工设备的完善就存在很多压力。[2]除此之外，很多海上施工设备已经出现了急需解决的不足之处，尤其是其供不应求的状态会使得风电单桩基础无法牢靠。比如说当运输船到达指定位置的时候，需要研究人员进行定位，两台浮吊同时抬吊的时候，会浪费较多人力物力。此时，仅需一台浮吊即可实现施工，由此可见，将浮吊抬吊单桩基础步骤实现，就可以在很大程度上降低成本。而且这种做法也可以使得浮吊资源能够得到有效利用，减少底部吊耳的安装工序和耗费时间，还可以确保单桩沉桩垂直度达到行业标准，有效进行风电机组的安装。[3]但是需要了解的是，目前单桩基础结构型式是比较落后的，再加上目前海上风电机组设备庞大，导致风电场资源的荷载的成倍增加，最后带来的后果就是施工成本高，增加了其风险，需要尽快提高施工人员的施工技术水平。

二、海上風电桩基单浮吊吊装工装的具体内容

1、海上风电桩基单浮吊吊装工装的运行原理

目前我国市场上存在的运输单桩基础的运输船是较多的，尤其是平底运输船的使用较为频繁，其甲板载荷也达到了较高水平，其往往需要两台浮吊台吊，主要原因就是单桩基础使得运输船局部无法承受，满足不了施工要求。单桩基础不能够在运输船上实现自由浮动，也就是说单桩在运输船上，如果一旦产生单点支撑或者位移，就难免会对船体和单桩结构造成很大的负面影响。[4]此外，在海上风电装基的上段吊耳位置并不发生任何改变的基础上，单浮吊装时甲板局部需要承载的负荷是比较高的，研究人员必须要保证施工设备不超过运输船甲板载荷。该工装保证浮吊吊起单桩基础必须要满足行业内的要求，具体的设备可以在运输船上自由转动，保证其安全性，提高施工的质量和效率。

2、海上风电桩基单浮吊吊装工装的具体结构

海上风电桩基单浮吊吊装工装的主要结构涉及到很多方面的内容，比如说底座、转动轴、桩基等内容。底座对于这一工程来说起到的是基础作用，其主体结构离不开工字钢焊接，而且在完成吊装时，施工人员可将鞍座所受的负荷压力进行分散，保证运输船甲板所承受的压力较为平均。[5]转动轴数量不多，主要作用就是连接底座和桩基，保证其稳固性和安全性，在吊装过程中，桩基可以自由转动和运输。此外，桩基的主要作用是用来支撑单桩，在对于实际情况了解的基础上，合理使用浮吊吊装桩基，严格按照桩基的重量，开展施工技术。

3、海上风电桩基单浮吊吊装工装的工作机制

单浮吊吊装工装的工作机制就是可固定在运输船上，单桩基础在工厂装船的过程中是极为重要的，该工装作为运输过程中的基础，其鞍座半径必须要符合行业内的要求，一旦在施工中遇到质量比较小的桩基，需要使用特殊技巧将其与鞍座紧密连接，保证甲板所承受的压力符合范围。[6]当运输船将单桩基础和设备运输到合适的位置的时候，需要用固定机器慢慢将单桩基础吊起来，使桩基上端脱离其本体，单桩浮吊缓慢将其设备吊起，放置到合适的位置。浮吊将单桩基础吊起之后，需要注意的是设备需要垂直于运输船甲板，吊装工装上的底座也需要降低到一定程度，浮吊点动上升到合适的距离，直至单桩基础处于合适的范围为，保证运输船的安全。[7]此外，海上风电桩基单浮吊吊装工装可直接运至抱桩器下方，方便设备直接进行打桩作业，节约施工人员的时间。

三、结束语

综上所述，传统的双浮吊吊装存在许多需要改进的弊端，所以研究人员逐渐引进和研究了单浮吊吊装工装，帮助其打开全新的思维模式，为施工人员提供了全新的施工技术和方法，突破了现有瓶颈，简化了施工工序，同时还可以在一定程度上降低施工的成本，最终改进整个海上风电行业的发展环境。[8]单浮吊吊装工装会在海上风电的开发基础上发挥出关键的作用，以其简便易行的操作得到更好的发展。

参考文献

[1]乐丛欢.海洋平台基于结构碰撞损伤的风险评估[D].天津：天津大学，2018.

[2]陈国平.挖泥船作业过程监控系统的研究与开发[D].杭州：浙江大学，2018.

[3]李宝明.海上风机叶轮翻转机具及安装工艺的研究[D].哈尔滨：哈尔滨工程大学，2018.

[4]许文涛.基于Pro/ENGINEER的WFCAD的开发与实践[D].兰州：兰州理工大学，2018.

[5]王非非.不确定条件下个体投资决策理论研究[D].天津：天津大学，2017.

[6]杨明荣.浅谈工程监理对施工质量的作用和意义[J].城市建设理论研究（电子版），2018（7）.

[7]余建星.船舶与海洋结构物可靠性原理[M].天津：天津大学出版社，2018.

[8]张蓓文.海上风电场设备吊装[J].上海电力，2017（2）：140～143.