植入式嵌岩桩的“先桩法”内插式导管架基础施工系统技术方案

本申请公开了植入式嵌岩桩的“先桩法”内插式导管架基础施工系统，施工系统包括：钢护筒、预制有桩芯封底混凝土的钢管桩和导管架；将钢护筒沉桩至预设位置，预制有桩芯封底混凝土的钢管桩植入钢护筒内侧，钢管桩底部、钢管桩和嵌岩孔壁之间的第一环形空间、钢管桩和覆盖层之间的第二环形空间均预制有灌浆管线；待第一环形空间和第二环形空间灌浆完成后，将导管架的桩腿柱插尖部位插入钢管桩内并与钢管桩固定连接，第三环形空间预制有灌浆管线。本申请提出了在钢管桩出运前预先浇筑桩芯混凝土进行桩内封底，不仅降低了施工风险，节省了海上施工窗口，更保证了桩芯混凝土施工质量和嵌岩段灌浆施工质量，同时确保嵌岩段灌浆质量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
植入式嵌岩桩的“先桩法”内插式导管架基础施工系统


[0001]本申请属于海上风电基础施工
，具体涉及植入式嵌岩桩的“先桩法”内插式导管架基础施工系统。

技术介绍

[0002]对于复杂地质的深远海上海风机基础型式，国内风电场址基础选型主要有大直径单桩嵌岩基础、高桩承台群桩嵌岩基础、导管架基桩和吸力筒基础等结构型式。在我国广东福建等地区已经在建和在招标的20
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50m水深的复杂地质的海上风电项目中，部分场址采用三桩导管架或四桩导管架基础结构。对于部分覆盖层比较薄的风电场场址，导管架桩基础需要采用嵌岩桩，设计提出“植入式”嵌岩桩基础方案。
[0003]植入式嵌岩桩施工大致的施工工艺为：先搭设施工平台，打入钢护筒，护筒稳住之后下钻机钻孔，钻孔至设计桩底标高后，孔内植入钢管桩并固定后，钢管桩底部通过水下封底混凝土封底后浇筑一段桩芯混凝土，钢管桩外壁与岩孔壁间隙通过水下灌浆工艺灌入水下不分散灌浆材料以将钢管桩与基岩粘结形成永久连接。嵌岩灌浆料硬化后拔出钢护筒或割除海床面以上钢护筒完成导管架桩基施工，然后安装导管架，最后进行导管架和钢管桩之间环缝灌浆。
[0004]对于上述导管架基桩采用“植入式”嵌岩施工工艺，存在较大的技术风险和施工难度。针对嵌岩桩与岩孔之间环形空间水下灌浆而言，面临灌浆管路长、单根桩灌浆方量大，水下灌浆过程和终点实施监控难度大等风险；同时在桩顶部与导管架内插腿搭接的导管架灌浆连接段存在嵌岩段预制灌浆管线和导管架内插桩腿冲突的问题。针对导管架灌浆段的水下灌浆封堵，一旦预制在导管架腿柱上的橡胶封隔器损坏，则面临漏浆难以补救的巨大风险。针对植入桩底部灌浆前桩底封底混凝土现场浇筑面临外海搅拌船施工现场浇筑混凝土的困难以及与灌浆交叉作业的风险。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供植入式嵌岩桩的“先桩法”内插式导管架基础施工系统，解决了植入桩嵌岩桩施工的关键技术难题，节省海上施工窗口，提高施工效率，确保植入桩施工质量和导管架安装质量。
[0006]为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：
[0007]本申请提出了植入式嵌岩桩的“先桩法”内插式导管架基础施工系统，
[0008]所述施工系统包括：钢护筒、预制有桩芯封底混凝土的钢管桩以及导管架；
[0009]将所述钢护筒沉桩至预设位置，预制有桩芯封底混凝土的所述钢管桩植入所述钢护筒内侧，所述钢管桩底部、所述钢管桩和嵌岩孔壁之间的第一环形空间、所述钢管桩和覆盖层之间的第二环形空间均预制有灌浆管线；
[0010]待所述第一环形空间和所述第二环形空间灌浆完成后，将所述导管架的桩腿柱插尖部位插入所述钢管桩内并与所述钢管桩固定连接，在所述导管架和所述钢管桩之间的第
三环形空间预制有灌浆管线。
[0011]进一步地，上述的植入式嵌岩桩的“先桩法”内插式导管架基础施工系统，其中，所述桩芯封底混凝土的底标高高于所述钢管桩桩底标高200
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500 mm。
[0012]进一步地，上述的植入式嵌岩桩的“先桩法”内插式导管架基础施工系统，其中，设置在所述桩芯封底混凝土底标高以下的所述钢管桩沿周向开设有多个孔洞。
[0013]进一步地，上述的植入式嵌岩桩的“先桩法”内插式导管架基础施工系统，其中，所述钢管桩底部预制与所述灌浆管线连通设置有三通管，所述三通管分别通向第一环形空间侧以及所述钢管桩底部内侧。
[0014]进一步地，上述的植入式嵌岩桩的“先桩法”内插式导管架基础施工系统，其中，设置在第一环形空间内的所述灌浆管线的底标高低于所述桩芯封底混凝土的底标高。
[0015]进一步地，上述的植入式嵌岩桩的“先桩法”内插式导管架基础施工系统，其中，所述导管架的桩腿柱插尖部位下方设有内封板。
[0016]进一步地，上述的植入式嵌岩桩的“先桩法”内插式导管架基础施工系统，其中，所述桩腿柱插尖部位与所述内封板以上的空间内灌注第一灌浆料，所述导管架的桩腿柱和所述钢管桩之间的空间内灌注第二灌浆料，所述第一灌浆料的强度低于所述第二灌浆料的强度。
[0017]进一步地，上述的植入式嵌岩桩的“先桩法”内插式导管架基础施工系统，其中，所述内封板的安装标高在所述桩腿柱插尖部位标高下方200
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500 mm。
[0018]进一步地，上述的植入式嵌岩桩的“先桩法”内插式导管架基础施工系统，其中，所述导管架的桩腿柱上还设有导向块。
[0019]进一步地，上述的植入式嵌岩桩的“先桩法”内插式导管架基础施工系统，其中，所述灌浆管线分多层布设，其中，每层所述灌浆管线包括一根主灌浆管线和至少一根备用灌浆管线。
[0020]进一步地，上述的植入式嵌岩桩的“先桩法”内插式导管架基础施工系统，其中，所述主灌浆管线和与其相邻设置的所述备用灌浆管线的设置高度为0.5
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1m，相邻设置在所述灌浆管线之间的设置高度为0.5
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1m。
[0021]进一步地，上述的植入式嵌岩桩的“先桩法”内插式导管架基础施工系统，其中，待所述第二环形空间灌浆结束后，拔出所述钢护筒或者割除部分所述钢护筒，其中，割除部分所述钢护筒的位置可设置在所述钢护筒上溢浆孔的上方。
[0022]与现有技术相比，本申请具有如下技术效果：
[0023]本申请针对植入嵌岩桩封堵难度高、不可控的问题，创造性的提出了在钢管桩出运前预先浇筑桩芯混凝土进行桩内封底，不仅降低了施工风险，节省了海上施工窗口，更保证了桩芯混凝土施工质量和嵌岩段灌浆施工质量；同时为了确保嵌岩段灌浆质量，提出通过三通管进行桩芯混凝土底标高以下空间的压力注浆，保证嵌岩段灌浆质量，减少现场施工工序，大大降低施工成本；
[0024]本申请对针对导管架内插至植入型桩基础中，封隔器损坏漏浆不可控的因素，提出了通过内封板代替封隔器，灌浆管线在内封板底标高一定位置由桩内引至桩外，巧妙的解决了漏浆不可控、内插导管架安装和灌浆管线交叉的问题；
[0025]本申请适用于采用植入式嵌岩桩的“先桩法”内插式导管架基础施工，对一些地质
复杂，海上施工窗口期较少，工期较为紧张的项目，该方法可以有效的提供施工功效，减小施工风险，确保施工质量，节省海上施工周期。
附图说明
[0026]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0027]图1：本申请植入式嵌岩桩的“先桩法”内插式导管架基础施工系统的纵向剖视图；
[0028]图2：本申请中导管架灌浆连接段的纵向剖视图。
具体实施方式
[0029]以下将结合附图对本申请的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本申请的目的、特征和效果。
[0030]如图1和图2所示，在本申请的其中一个实施例中，植入式嵌岩桩的“先桩法”内插式导管架基础施工系统，
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.植入式嵌岩桩的“先桩法”内插式导管架基础施工系统，其特征在于，所述施工系统包括：钢护筒、预制有桩芯封底混凝土的钢管桩以及导管架；预制有桩芯封底混凝土的所述钢管桩植入所述钢护筒内侧，所述钢管桩底部、所述钢管桩和嵌岩孔壁之间的第一环形空间、所述钢管桩和覆盖层之间的第二环形空间均预制有灌浆管线；所述导管架的桩腿柱插尖部位插入所述钢管桩内并与所述钢管桩固定连接，所述导管架和所述钢管桩之间的第三环形空间预制有灌浆管线。2.根据权利要求1所述的施工系统，其特征在于，所述桩芯封底混凝土的底标高高于所述钢管桩桩底标高200
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500mm。3.根据权利要求2所述的施工系统，其特征在于，设置在所述桩芯封底混凝土底标高以下的所述钢管桩沿周向开设有多个孔洞。4.根据权利要求1所述的施工系统，其特征在于，所述钢管桩底部预制与所述灌浆管线连通设置有三通管，所述三通管分别通向第一环形空间侧以及所述钢管桩底部内侧。5.根据权利要求1所述的施工系统，其特征在于，设置在第一环形空间内的所述灌浆管线的底标高低于所述桩芯封底混凝土的底标高。6.根据权利要求1至5任一项所述的施工系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘晓炜，汪冬冬，苏豫东，吴海兵，王大鹏，张悦然，高健岳，吕东良，王岩松，许卫士，刘恒，杨正翔，刘辉，
申请(专利权)人：中交第三航务工程局有限公司，
类型：新型
国别省市：