日前，國內(nèi)首個大樁徑四樁非嵌巖導管架基礎在中國能建廣東院勘察設計的三峽沙扒海上風電場項目順利安裝，標志著一種適用于巖面較淺區(qū)域的新型風機基礎從研發(fā)到工程應用的成功落地。

沙扒海上風電場位于陽江市沙扒鎮(zhèn)南面海域，場址用海面積368平方公里，規(guī)劃裝機容量達230萬千瓦，建成后對優(yōu)化調(diào)整廣東省能源結(jié)構(gòu)、推動廣東海洋經(jīng)濟發(fā)展將起到重要作用。然而，沙扒海域普遍存在表層土弱、水深巖淺、地質(zhì)分化不均等問題，按照以往工程經(jīng)驗，需要進行大批量的嵌巖施工。但嵌巖施工不僅風險高、成本高，在施工窗口期本就不可多得的南海，對施工進度也勢必會造成影響。

如何從設計的角度出發(fā)在優(yōu)化工程量的同時避免嵌巖施工是廣東院海上風電團隊面臨的課題

“陽江沙扒二、四期巖面覆蓋層淺，不適合采用單樁基礎，我們就把風機的基礎型式首定為導管架，再根據(jù)風機的荷載和地質(zhì)承載能力，不斷調(diào)整導管架基礎的跟開和樁徑，在避免樁基嵌巖的同時達到最佳的工程經(jīng)濟性。”

——廣東院沙扒二期項目設總馮奕敏

經(jīng)過幾輪優(yōu)化設計和嚴格復核，廣東院提出的“大直徑非嵌巖四樁導管架”概念成為了現(xiàn)實。在入泥深度不足30米的情況下，直徑為3.5至5米的鋼管樁，成功支撐起了龐大的風機機組。

自2020年5月以來，三峽沙扒二期、四期風電場工程進入了緊張的施工階段，“大直徑非嵌巖四樁導管架”在得到評審專家組的充分認可后，也首次大規(guī)模應用于工程建設中。

“相比于嵌巖基礎，四樁非嵌巖基礎展現(xiàn)出了巨大的工效優(yōu)勢：大直徑樁樁長短，需要的錘擊數(shù)少，平均3天即可完成一個機位的沉樁，而嵌巖基礎的沉樁時間通常在一個月以上，為項目按時并網(wǎng)提供了有力保證。”

——廣東院水工結(jié)構(gòu)專業(yè)資深專家劉東華

在廣東院硬核技術(shù)的支持下，老大難的嵌巖導管架機位紛紛轉(zhuǎn)型成功，脫胎換骨成為新型大直徑非嵌巖四樁導管架機位。

該技術(shù)不僅節(jié)省了工程造價，更是加快了項目的整體建設速度，獲得了項目參建各方的一致認可。

廣東院負責三峽沙扒海上風電場的一、二、四期的勘察設計工作。面對海域地質(zhì)條件復雜、水域深、涌浪大、臺風頻發(fā)等多重挑戰(zhàn)，在三峽集團的大力支持下，廣東院不斷開展技術(shù)創(chuàng)新，為探索更適合南海海域海上風電工程建設技術(shù)方案積累了寶貴經(jīng)驗。

2019年5月和6月，一期項目在水深超過30米的海域，分別成功應用了四樁導管架基礎和單樁基礎，這在國內(nèi)海上風電工程中尚屬首次。

2019年8月，廣東院設計的國內(nèi)海上風電項目中同容量最輕的海上升壓站，在一期項目上成功安裝。

2020年8月，一期項目15號機位三桶導管架風機基礎安裝到位，這是三桶吸力桶導管架基礎在國內(nèi)海上風電項目的首次應用。廣東院也通過核心技術(shù)攻關(guān)，形成了國內(nèi)領(lǐng)先、具有自身特色的吸力桶導管架基礎設計體系。