“钢铁巨人”巧入海

文/白占楠 潘祚声

在福州长乐外海海域，碧波荡漾，海风和畅，“冠盛一航”起重船上突然响起一阵欢呼，原来国内单台吸力桩导管架基础施工用时最短纪录又一次被刷新。

长乐外海海上风电场项目是福建省新能源建设重点项目，中交一航局承建的C区项目，需完成41台吸力桩导管架基础沉贯和上部风机安装。然而，由于施工海况复杂，导管架基础沉贯工作一度陷入僵局。

施工采用的三桩吸力式导管架基础高近百米，重达2600吨，是名副其实的“钢铁巨人”。沉贯施工时，由起重船将导管架基础吊至指定位置，导管架依靠自重沉入海底，并在吸力泵的作用下，将海底淤泥灌入吸力桩内持续下沉，直至达到设计深度。导管架基础沉贯后，就像建在海底的地基，可以牢牢支撑起上部风机。

“想让‘钢铁巨人’顺利入海，最难的便是吊装。”项目负责人毛以雷介绍。在传统导管架基础吊装施工中，起重船吊钩通过箱式吊梁与导管架基础顶部吊耳相连，完成吊索具挂钩。挂钩作业往往需施工人员做好安全防护，上至导管架基础顶部，在高空中利用惯性控制1吨多重的吊带，协助精准挂钩。由于施工海域季风期长达半年，浪高动辄3米以上，挂钩作业难度大、效率低，更给施工人员安全带来极大隐患。

“长乐项目是国内首个成建制采用吸力式导管架基础的项目，导管架基础高度、重量均为国内之最。”拥有多年海上风电施工经验的毛以雷感叹，对传统挂钩方式进行改革迫在眉睫，首要解决的就是人工挂钩这关键一环。

吸引式导管架（图片来源于中交一航局）

“用自动推进装置可以实现无人化挂钩。”项目副总工田博宇提出采用插销方式挂钩，只需常规的推进装置即可完成插销。然而看似简单的插销动作，实现起来却大费周章。田博宇发现，导管架基础顶部呈三角形，吊耳位于各顶点附近，如将其作为插销孔，吊梁上销轴的位置也应呈三角形分布。项目团队大刀阔斧改制，决定将传统的长方形吊梁设计为三角形管式撑杆梁，不仅使其更好与导管架基础对接，还大幅降低了结构重量。

完成插销部件设置后，技术团队开始在自动控制上下功夫。攻关会上，毛以雷提出了一种分级导向装置，即在三角吊梁上设计4个孔位，分别是位于吊梁中心的粗定位限位孔和三个吊点旁的精定位限位孔。与之对应，在导管架基础顶部中心设置粗定位导向锥，在三个吊点旁设置精定位导向锥。挂钩时，先用粗定位实现吊梁稳定及初步定位，再通过精定位系统实现吊梁销轴与基础顶部吊耳孔精准对位。“就像套圈一样，先套住中心最稳定的点，再精确套住三个角。”毛以雷解释道。

为保证导管架基础沉贯全程可控，技术团队还给三角吊梁装了“眼睛”，通过设置高清摄像头，将施工画面无线传输到监控显示屏上。同时设置穿销系统遥控装置。监控系统显示导管架基础精准对接后，通过遥控即可启动自动插销，完成吊索具最终挂钩。整体设计完成后，技术团队还引入专业建模软件，通过整体分析和反复测算，确保吊梁安全可靠性且各项参数均满足使用条件。

在技术人员的默契配合下，仅用40分钟就完成吊索具挂钩。随着技术应用逐渐娴熟，项目团队还创下了单台吸力桩导管架基础施工10小时的国内用时最短纪录。