1、工程概况 1.1工程概况
珠海桂山海上风电场场址位于珠江河口的伶仃洋水域，处于珠海市万山区青洲、三角岛、大碌岛、细碌岛、大头洲岛与赤滩岛之间的海域。场区内海底地貌形态简单，水下地形较平坦，海底泥面标高一般为-6.0m～12.0m，属于近海风电场。
海上风力发电机组单个机位的风机结构包含两个部分：风机本身、风机基础。风机基础为四桩导管架基础：包含4根桩基础及一个导管架。施工中，先对四根基础钢管桩进行精确对位插打（桩顶设计标高为水下-7.00m），然后吊装导管架进行导管架安装。导管架安装示意图如右图。导管架安装到位后，进行导管架基础灌浆，完成钢管桩与导管架的连接。
1.2 导管架基础灌浆管布设
导管架内设有灌浆管线，由上方的灌浆终端面板往水下的灌浆连接段内灌浆，在灌浆连接段底部设有灌浆入口，可自下往上填满灌浆连接段。灌浆终端面板设在标高5米多的位置。一个灌浆终端面板上设有两个灌浆连接段的灌浆管道，一个导管架共有两个灌浆终端面板，均设在导管架的一方向上，布置有平台，方便灌浆作业。
导管架灌浆连接段下方设有环形的灌浆密封圈。灌浆密封圈是一种用于封堵灌浆材料、防止灌浆施工中灌浆泄露的产品，安装在风机基础灌浆连接段的底部，设在灌浆料进入口的下方，沿钢管一圈进行螺栓固定，防止灌浆料下流浪费并保证灌浆饱满。
2、导管架基础灌浆施工 2.1 灌浆施工流程
导管架安装完成后，灌浆工作船驶入→抛锚使船停靠在有灌浆终端面板的导管架一侧→向注浆管道内压注海水检查管道→灌浆前向注浆管道压注水泥砂浆，湿润灌浆管道→灌浆料拌制→连接注浆管，向灌浆连接段灌注灌浆材料→当钢管桩管口有浓浆溢出，即完成单个连接段灌浆（水下视频监控，潜水确认）→连接
平台上另一连接段注浆管进行灌浆 →单个灌浆平台上两个连接段灌浆完成后，移动注浆管至另一灌浆平台上进行另外两个连接段的灌浆 →移至下个机位进行灌浆作业。
2.2 灌浆原材料
导管架与钢管桩灌浆连接要求灌浆料具有高强度、高抗疲劳性的特点，并能满足水下灌浆的要求。
本工程选用的是Masterflow 9500型灌浆产品，其是具有超高强度、高弹性模量、高抗疲劳性的新一代含收缩补偿技术的水泥基超高性能灌浆产品，当与水混合时，能形成均匀、可流动且可泵送的灌浆料，且具有极高的初期和最终强度及模量。
Masterflow 9500在灌浆作业中有以下特性：1、不产生离析或泌水，确保始终如一的最终物理性能，并可防止泵堵塞；2、在水下灌浆时不会被冲掉；3、可进行长距离和大高度泵送；4、操作时间长至≥ 4小时；5、粉尘低，易于处理，且可保障工人的安全。
灌浆料应采用特殊的防潮及不透水袋包装供应，大袋包装，包装为1000kg/袋。产品储存在干燥阴凉的环境中。在运输过程中，材料用油布、塑料布遮盖；在船上存储时，材料放置在一个顶部敞开的集装箱里面，然后用重载防水油布遮盖，以避免气候对材料产生影响。
2.3 设备投入 2.4 浆料拌制、灌浆 1、现场布置
灌浆现场布置概图如右图。灌浆船抛锚固定在导管架有灌浆终端面板的边上。 2、浆料拌制
起重机把灌浆原材料吊至搅拌系统，通过操作台加水进行搅拌操作： ①两个搅拌机同时进行工作，一台搅拌时另一台向泵输出搅拌好的灌浆料。搅拌好后向泵输出时，另一台开始搅拌新一批灌浆料。循环工作。
②按照搅拌人员的指示，把大袋灌浆料吊至搅拌器上方。吊到正确位置后，放低大袋灌浆料，破袋器将刺破袋子，灌浆料倒入搅拌机。
③根据施工配合比加入淡水，进行搅拌。
④搅拌时间约为6分钟，过程中注意观察灌浆料稠度的变化。
⑤观察灌浆料已搅拌均匀，并做灌浆料流动度、密度检测。检测合格后，搅拌好的灌浆料方可倒入泵中。
3、灌浆
①灌浆通过3寸高压灌浆软管灌入，在甲板上把软管从搅拌机到灌浆入口布置好。
②灌浆管连接到泵上，用搅拌机加水搅拌32.5复合硅酸盐水泥，通过灌浆管路泵送到灌浆空间中，湿润灌浆管道。
③灌浆前，对所有设备及灌浆管路检查。确认无问题后，开始进行泵送灌浆料。
④开始时，需用低速泵送，直至灌浆形成稳定流速时才能加速泵送。 ⑤使用先进的水下声纳成像探测系统对钢管桩管口出浆情况进行监控，待观察到有浆冒出时，潜水员潜水下去配合观测，确定环形灌浆空间各个方向已灌浆饱满。停止泵送。
⑥泵停止15分钟，静置灌浆料，排出可能存在的气泡，使灌浆料稳定下来，再次观察确认灌浆料完全灌满；如果需要，再次泵送灌浆、灌满。
⑦比较理论用量和实际泵送的量。如果实际用量少了，则灌浆内可能存在空洞，需静置把空气排出；如果实际用量多了，则可能存在密封圈露浆的可能，持续观察至灌浆饱满度无变化才可停止灌浆，进行下一步操作。
⑧卸开灌浆软管并连接到下一个灌浆口，重复灌浆工序和停止工序直至4条桩腿全部灌好。
⑨清洗输料软管及设备。 2.5 质量保证措施 施工前：
①人员、机械设备按要求到位；特种工作人员持证上岗；设备调试无问题； ②各作业人员必须接受专业培训，合格后才能上岗。
③导管架按要求安装到位； 灌浆前：
①灌浆施工应在2名以上专业技术人员的指导下进行。为保证灌浆质量，技术指导人员应持有专门的上岗证，并有海上风机基础灌浆施工的经验。
②灌浆料放置在顶部敞开的集装箱里面，用重载防水油布遮盖并保证其储存环境干燥阴凉，避免气候对材料产生影响。拌浆时，拿开覆盖在灌浆料上面的油布，进行起吊。在恶劣天气下，起吊后立即用油布重新覆盖剩余的材料，以保持材料干燥。
③确认有充足的灌浆原材料、水和能源供应。
④检查供电设备、搅拌系统及两台泵机，保证其能正常工作。 ⑤灌水检查管道系统，确保管道正常无堵塞。
⑥查看天气情况是否适合灌浆。温度是决定巴斯夫灌浆料（MASTERFLOW 9500）施工性能的关键因素，为保证灌浆料性能，现场环境温度不能大于35摄氏度，并尽量安排在气温较低的时间段进行灌浆施工。且恶劣天气下禁止施工。
⑦准备好灌浆料试块模具；在灌浆施工中按照实验要求进行取样、养护及测试。
灌浆料拌和：
①拌浆起吊前检查灌浆材料，确认在有效期内且包装没有破损，灌浆料无问题。
②按配合比加入淡水进行搅拌。
③观察灌浆料的匀质性；取样做流动度试验；如流动度达不到要求，可延长搅拌时间或加水，但加水的总量不能超过上限。
④施工过程中下大雨，必须把搅拌机遮盖起来以控制总的含水量，仅在装入新的一袋灌浆料时打开。
⑤搅拌好的灌浆料应在30min内使用完成，最长不能超过4h；且在泵送前须做流动度试验，试验合格后方可泵送。
⑥按要求对灌浆料取样做成试块。
灌浆料泵送：
①在整个泵送过程中，泵机料斗中灌浆料的量始终应超过一半，避免空气泵入泵管，在灌浆段内形成空洞。
②泵机料斗上应放置筛网，以防块状物误入料斗，进而进入管道造成堵泵。 ③温度是决定灌浆料施工性能的关键因素，须保证灌浆料在输送过程中的温度不大于35度；当现场环境温度较大时，应考虑降温措施保证灌浆料的温度。可使用温度较低的水进行灌浆料拌和，在送浆软管外包上土工布防晒并洒冰水降温。
④确认灌浆料已经密实的完全充满环形空间，方能停止操作。
⑤泵送过程中，当泵机或是送浆软管出现问题时，立即对其进行更换，使用备用泵机或是送浆软管；更换下来的设备或软管，须立即对其进行冲冼、清理并排除故障。在下一次灌浆开始前，须保证两台泵机及两套软管处于工作状态。
⑥泵送过程中，当一台搅拌机无法正常工作时，使用一台搅拌机完成该灌浆连接段的灌浆作业，并对另一台搅拌机进行维修；当两台搅拌机均能正常工作后，方能再开始下一个灌浆连接段的灌浆作业。
3、结束语
目前，我国的海上风电建设正处于起步阶段，海上风电机组施工各方面的具体施工方法仍在学习、摸索阶段。本文简要地提出了针对桂山海上风电场四桩导管架基础水下灌浆的施工方法，希望能在同类工程中起到一定的参考价值。
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