关键词：海上风电场；风机基础；钢管桩；吊运；翻身
一、海上风电场风机基础的几种形式
海上风机基础一般有钢结构单管桩、混凝土重力式、钢结构导管架式、漂浮式等基础形式。其中钢结构单管桩、钢结构导管架这两种基础形式普遍应用较多。而漂浮式基础尚处于试验阶段。本文基于国内外海上风电场的建设经验，重点研究钢管基础桩海上吊运、翻身工艺安全性的改进，旨在提高钢管桩施工的安全性。
二、基础钢管桩的制作与运输
海上风电场风机基础大直径钢管桩总长一般在为60米—100米之间，桩重一般在500吨-1000吨之间,变径段直径为5米-9米之间。钢管桩一般采用非等厚度的钢板螺旋法卷制，自动埋弧焊焊接而成。采用运输船（自航）进行运输，通过码头浮吊转运至运输船，然后运输至施工现场并定位。
三、 基础钢管桩沉桩方式介绍
当主吊船在待施工机位完成准备工作后，钢管桩运输船系缆靠泊与主吊船旁侧，先解绑钢管桩的绑扎工装，完成后双主钩挂入吊装吊耳、配合起吊，随后运输船退出机位。
根据基础钢桩的吊点设置，上吊耳双侧各设一副无接头绳圈，下吊耳钢丝绳通过卸扣与吊耳连接，由主吊船主吊钩配合辅助船配合抬吊完成翻桩工作。主吊船主钩升起，辅助吊船主钩同步下放，保持相对距离，直至翻桩竖立。
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图-1 基础桩翻身受力示意
四、钢管桩翻身传统工艺危险性分析
气候恶劣，涌浪大，海上吊装施工收海洋气象的影响较大，尤其是受海浪的影响最大。装载基础桩的运输船受海浪的影响会产生晃动。一般的钢管桩运输船和浮吊船会出现晃动导致吊钩摆动无法施工的情况。
基础桩吊运、翻身起重最重要的一道作业人员需要在基础桩上进行挂钩作业。为此存在危险源主要有下面几点：
1、登高爬梯作业
一般的风机基础钢管桩的直径在5米-9米之间，操作工人需要通过梯子爬到基础桩的顶端进行尾部吊耳的卸扣挂钩工作，受海洋涌浪的影响，运输船会产生一定幅度的晃动，人员通过爬梯到基础桩顶部的过程存在因爬梯不稳导致高处坠落的安全隐患。
2、高处作业
工人站在5米-9米高度的基础桩顶进行尾部吊耳的挂钩工作，因基础桩顶部的作业面积受限，加上受海洋涌浪的影响，运输船会产生一定幅度的晃动，人员在高处作业重心会非常的不稳。人员在基础桩的顶部作业，因条件限制，无安全带的挂点。安全防护条件有限。连接尾部吊耳的卸扣重量较大（一般在5T-10T之间），给工人的作业带来一定的难度。
可见风机基础大直径钢管桩的翻身作业，危险性最大的地方在于基础桩的尾部吊耳的卸扣安装。
六、大直径基础钢管桩翻身的工艺安全性改进建议
通过分析可以得知风机基础大直径钢管桩的翻身作业，危险性最大的地方在于基础桩的尾部吊耳的卸扣安装。那么通过改进工艺免去尾部吊耳的安装，将会彻底去除人员高处作业安全隐患。
1、型夹介绍
本溜尾“C”型夹主要作用为辅助管桩抬吊及翻桩，操作安全简单，吊机钩头将其拎起后，仅通过两根缆风绳即可将其引导安装到位，若与以往项目相比减少了挂钩时间，且无需工人在管桩上进行溜尾卸扣的安装，大大降低施工风险，且管桩翻身成功后脱钩简单，利用自重即可自行脱落，大大节约翻桩所需的时间，省去了原翻身吊耳筋板割除时间3h，在施工窗口期有限的海上风电场工程施工发挥了至关重要的作用。
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2、Ｃ型夹辅助钢管桩翻身流程介绍
（1）提前将吊索具在主吊船甲板上组装好，上端挂在主吊主钩上，回转吊机至基础桩桩身吊耳上方，吊索具下端挂在单桩两个主吊耳上。
（2）辅助浮吊船主钩挂两根钢丝绳圈，绳圈下端用一件适量的卸扣连接“C”型翻桩夹具，回转吊机至基础桩桩底，然后将“C”型夹具套入管桩底部。
（3）缓慢起升主吊船及辅助浮吊钩头使单桩脱离运输船上的搁置工装，查看钩头状态，确保无异常后继续抬高直至管桩高于运输船上管桩绑扎工装，运输船驶离现场。主吊船主钩缓慢起升，辅助浮吊主钩缓慢下降，两吊机根据吊重变化通过臂架俯仰、回转以及绞船相互配合，直至单桩竖立。整个过程专人监控确保翻身平稳、安全。
结语
海上风电场正趋向规模更大、水深更深、离岸更远的方向发展，对风电基础施工装备会有更高的要求，尤其在远海区域，海况及其恶劣，施工作业窗口期有限，且时间较短，务必在最短时间内结束施工作业，给施工船机留出充足的撤场时间，工欲善其事，必先利其器通过改进工艺免去尾部吊耳的安装，将辅助吊耳去除，改成“C”型夹直接夹在基础桩的尾部进行翻身作业，与以往项目所使用溜尾吊耳相比，结构简单，性能安全可靠，可以有效避免人员高处作业的安全隐患，也大大缩短了施工周期，节约了项目成本。
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论文作者:徐林校
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年1月第2期
论文发表时间:2020/4/22
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