灌浆技术作为导管架安装的重要关键技术，越来越受到业界的关注。灌浆连接具有良好的 结构性能，以及施工便利、造价低廉等优点，被广泛应用于海上风电场。导管架灌浆是整个风电基 础结构施工的一项关键技术，灌浆的成功与否直接关系到风机基础结构抵抗环境载荷的能力和寿 命。文章针对导管架结构灌浆工艺进行研究，并结合江苏滨海项目分析了导管架灌浆工艺及其施 工过程中的难点，为我国海上风电基础建设提供参考。
关键词：海上风电；导管架基础；灌浆工艺
0 引 言
随着我国风力发电行业的迅速发展，海上风力 发电开始快速起步，近几年涌现了大批在建、拟建 的海上风电场。海上风电场的风电机组基础、海上 升压站基础一般有高桩承台基础、导管架基础、单 桩基础等[1]。导管架基础作为一种重量轻、海床地 质条件适应性好、稳定性好、适合较深海域的海上 风电基础，在欧洲海上风电场得到了广泛应用]。 导管架灌浆连接段是整个海上风电导管架基础结 构承上启下的关键部位[8]。风电机组、波浪和洋流 等载荷主要通过导管架结构经混凝土传递至钢管 桩，钢管桩再把载荷传递到海床。而导管架基础和 桩基连接主要通过灌浆方式进行，灌浆质量直接影 响到导管架的整体稳定性能和安全性[4-]。
海上风机结构所受到的力极为复杂，包括：风 机叶片和风机自身旋转以及塔桶造成的风机载荷、 波浪力、潮流力、船舶的撞击力等，这就决定了近海 风电导管架基础的灌浆连接尤其重要，尤其是在灌 浆材料的选择和灌浆质量的控制等方面的要求将 更加严格。此外，特殊的搅拌工艺、特殊的泵送灌 浆、水下灌浆、特殊的施工要求以及特殊的外海施 工条件等因素决定了导管架灌浆施工难度大。
目前，笔者所在单位成功完成了桂山、响水、东 台、滨海等多个导管架灌浆项目，多个施工案例的
成功实施，都证明了合理设计灌浆工艺的必要性和 有效性。本文针对导管架结构灌浆工艺进行研究， 分析了导管架灌浆工艺及其施工过程中的难点，为 我国海上风电基础建设提供参考。
1 导管架基础
导管架基础有两种结构形式：先打桩导管架和 后打桩导管架。两种导管架形式主体结构相同，先 打桩导管架支撑腿末端不用设置桩靴，而后打桩导 管架基础支撑腿末端设置桩靴。导管架基础主体 为框架对称结构，均为钢制材料。导管架结构主要 分过渡段、导管架基础主体两部分，过渡段包括主 筒体、主斜撑、平台甲板等结构。
1.1 导管架灌浆区域
导管架灌浆施工作业在专业灌浆船上进行，在 打桩、下部导管架施工等工序完成后进行。灌浆施 工范围为导管架与钢管桩之间的环形空间(图1)。
1.2 导管架灌浆流程
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 →连接灌 浆管→ 向环形空间压注淡水，检查密封性→灌浆前 向灌浆管压注润管料，湿润灌浆管道→灌浆料拌制 →泵送灌浆材料→当溢浆口有浓浆溢出，即完成单 桩灌浆→连接导管架同侧另一根桩灌浆管线，进行 灌浆→ 同侧导管架灌浆完成后，移动灌浆管至另一
下部，由下往上进行顶浆作业。此时，位于导管架 底部的封隔器的作用就是在灌浆过程中，防止导管 架底部漏浆，确保灌浆成功。因此，封隔器是导管 架平台中一个非常重要且必不可少的部件。目前 国内外常规采用的封隔器主要有两种形式：气囊式 (Inflatable GroutPackers) 和机械式(Mechanical Grout Seal)。
2.2.1 气囊式封隔器
气囊式封隔器安装于桩套筒底部，主要包括
侧，对另外两根桩进行灌浆。
2 导管架灌浆施工难点
导管架灌浆是整个风电基础结构施工的一项 关键技术，灌浆的成功与否直接关系到风机基础结 构抵抗环境载荷的能力和寿命。灌浆管线布置、封 浆结构和灌浆料的性能等因素都决定灌浆能否 成功。
2.1 导管架灌浆管线布置
海上风电导管架灌浆管线布置对灌浆施工质 量影响很大。灌浆管线通常采用双管线系统(一主 一备),以防止灌浆管线的堵塞。如，导管架灌浆高 度比较大，可以适当考虑增加备用灌浆管线。管线 布置方式，可以在水下预留快速接头派潜水员携带 灌浆管进行水下对接；也可以将灌浆管线沿导管架 外壁向上延伸至水面以上，并通过软管连接至灌 浆泵。
灌浆管线通常采用50 mm 以上无缝钢管或橡 胶软管。灌浆口的设计采用圆形外包管形式，设置 在所需灌浆空间的底部，焊接在导管架套筒外壁 上，内部沿圆周方向开6或者8只灌浆嘴。这种设 计方式，可以使灌浆从底部开始，并且均匀进行，确 保灌浆的质量。
导管架灌浆作业在船上进行，但船机无法完全 贴近待作业钢管桩，且导管架桩腿相对距离较大。 灌浆软管应保持一定长度的弯曲段才能接入预制 灌浆管线，也要求船机和待作业钢管桩之间有一定 距离。
Paker Can 、Paker Element 、Retaining Ring 等。气 囊式封隔器的工作原理是先将封隔器橡胶囊安装 在导管架导管的底部，同时安装气压传输管路。然 后在导管架海上就位及打桩完成后，准备灌浆前， 采用气压设备使橡胶气囊充气来封闭导管与桩之 间的环形空间。
2.2.2 机械式封隔器
机械式封隔器的工作原理和结构形式相对简 单，主要是依靠打桩作业时，桩体穿过爪形环形橡 胶垫，桩体与橡胶垫之间相互挤压，紧密接触，产生 摩擦力来抵抗灌浆时灌浆液和海水对橡胶垫产生 的压力。
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