分片式錨栓組合件在海上風機承臺基礎中安裝關鍵技術應用

　　本安裝技術方案已經應用于項目現場，并取得良好效果，目前該吊裝和加固方案已經完成總量80%的承臺基礎錨栓組件安裝。本文通過分片式錨栓組合件分體特性，設計出有針對性的專用吊具和加固工裝結構，探索出一套新的安裝加固技術，可大大提高現場安裝效率。

　　本文源自智能制造 2020年2期《智能制造》(月刊)創刊于1994年，面向國內外公開發行.雜志以提高企業應用水平，追蹤技術研發熱點，報道市場發展動態為鮮明特點，生動、及時地反映CAD/CAM/CAPP/ERP領域的新動態。目前是CAD領域的專業雜志。內容涉及制造業和IT行業兩大方面內容，信息量豐富。

　　一、工程概況

　　福建興化灣二期項目為亞太單機容量最大風場，單機容量達6.7MW，通過地勘和海況勘測，由于本項目海床淤泥較淺，不宜采用單樁基礎，因此采用承臺基礎的形式，如圖1、圖2所示，本項目承臺基礎中間采用分片式錨栓組合件結構，安裝后用混凝土澆筑，錨栓結構上錨板與風機塔架對接，通過張拉法安裝工藝緊固。

　　海上分片式錨栓組合件安裝主要工藝為：碼頭分片錨板拼裝、錨板吊裝、錨栓組合件安裝、加固裝船運輸、機位吊裝、工裝拆除、調平和混凝土澆筑驗收等環節。因此，此安裝工藝關鍵技術在于分片式錨栓組合件拼裝后吊裝不變形的控制，可拆卸式加固方案的應用，掌握此工藝，并應用于實踐，讓原先在海上機位拼裝作業轉為碼頭作業，可大幅節省海上作業船舶資源，降低人員海上作業風險，提高海上施工作業安裝效率，極大降低成本。

　　二、錨栓組合件安裝技術要求

　　1、準備工作

　　分片式錨栓組合件由不同廠家供應，項目用的6MW基礎和8MW基礎設計尺寸有區別，同時采用兩片錨板和四片錨板的結構，到貨現場需求根據合同規定的清單做詳細檢查，包括材質、長度、直徑和是否錨板有壞牙等細節，現場存放地點需要提前明確，需要考慮防風、下雨和腐蝕等因素。海上錨栓組件相對陸上錨栓，結構更大，同時防腐等級也要求更高。分片式錨栓組合件與吊具安裝如圖3所示。

　　2、上、下分片錨板拼裝工藝

　　上錨板和下錨板為4片(不同廠家為2片或者4片)，通過專用吊帶或者夾具起吊錨板，與錨板接觸位置需要做防腐保護，兩吊點位置距離分片錨板兩端約為0.5m左右，吊帶與錨板接觸位置用膠皮隔開，防止摩擦割壞吊帶或者損壞錨板，起吊過程中保持錨板水平，兩側吊點高度差控制在2cm以內，防止錨板跌落。根據常規分片式錨栓基礎圖要求，核對安裝下錨板的預埋件數量、尺寸和位置是否正確。

　　選用滿足要求的吊車，下錨板吊起后緩慢移動到碼頭臨時拼裝支撐平臺上方300mm處停住，下錨板拼裝方式為：2片或者4片錨板對接，根據圖紙設計要求，中間采用上下連接板結構形式固定，連接板材質為Q235，同時連接螺栓等級比錨栓等級低，主要用于連接分片錨板作用，后期安裝后上錨板連接板需要拆除，下錨板連接板澆筑預埋在混凝土中。上下錨板連接板安裝位置圖，如圖4所示。

　　3、錨栓組合件準備工作

　　錨板的強度設計需要通過計算，由于6MW和8MW基礎載荷不一樣，因此后者直徑更大，錨栓個數更多，根據地勘和風速，海況信息，兩者基礎標高設計一樣，為保證現場上錨板調平結構，調節部分采用可調節高度的螺母形式，以保證螺母露出錨板的長度，如圖5所示，在塔筒安裝階段，此部分錨栓和塔架下法蘭對接安裝。

　　三、錨栓組合件安裝和加固

　　1、錨栓組合件安裝

　　錨栓組件的安裝用到安裝支撐架部分，其作用在于支撐上下錨板之間的高度，以方便錨栓的穿入，在項目現場實踐過程中，總結一種新的安裝方案，即通過八點法穿入錨栓：在錨板上均勻的找出8個點，先穿入8根錨栓，用于支撐和定位，其次調整錨板之間的間距和高度位置，用可調節螺母固定，施加力矩緊固。由于是預拼裝，現場通過活動扳手即可完成，有效地提高施工效率。

　　分片式錨栓的另一個優點就是單片錨板結構輕，吊裝錨板對現場使用的吊索具要求低，滿足碼頭，海上機位吊裝對吊索具種類缺乏，以及吊索具通用性的需求，根據上述八點法拼裝后，可迅速完成錨栓的穿入工作，并以之作為參考，其他錨栓露出部分長度可直觀對比，通過初步調平、力矩緊固和刷冷噴鋅等方式做防腐，完成錨栓組件的安裝工作。

　　2、錨栓組合件加固

　　錨栓組件在加固前，必須使平面度，同軸度等達到圖樣技術要求，現場通過專用測量設備對稱均布測量，用激光儀測量水平度，以保證后期塔架對接安裝過程螺母緊固的安裝余量，如圖6所示。通過力矩扳手檢驗錨栓組件安裝調整后的張緊程度，不同基礎形式的錨栓組件力矩值不同，緊固后，需要做防腐處理。

　　調整結束后，通過設計專有的可拆卸式U型卡板工裝加固，主要方案為：內側通過6根斜向槽鋼(均布)加強固定，槽鋼中間通過雙螺母形式支撐調節張緊程度，外側用4根帶U型卡板接頭的豎向槽鋼與錨板固定，通過花蘭螺絲形式拉緊，加固工裝安裝完成后，對上下錨板水平度和相關參數進行重新復測，使錨板上下水平度達到設計值，栓接支撐加固方式安裝流程如圖7所示。

　　本方案的關鍵技術在于利用錨栓組合件吊具吊耳內可側栓接特性，與斜撐槽鋼的螺栓孔連接固定，不僅對錨栓組合件起到加固作用，也節省了組合件在機位重新安裝錨栓組合件吊具的時間。

　　分片式錨栓組合件加固示意圖如圖8所示，通過上U型卡板和上錨板固定，下U型卡板與下錨板固定，上下錨板外側通過花蘭螺絲上下張緊，內側通過斜支撐槽鋼上下錨板固定，中間通過螺桿調節間隙。保證加固工裝的易安裝和可拆卸性。

　　四、錨栓組合件整體吊裝

　　吊具結構形式充分利用加固工裝接口，采用斜支撐加固工裝上錨板連接吊耳，直接安裝中間平面支撐結構，不僅不會破壞組合件防腐涂層，也大大提高吊具的安裝時間。

　　吊具結構設計為均布6吊點起吊，錨栓組合件結構受力均衡，中間支撐桿與吊耳部位螺栓連接，可伸長縮短，滿足不同規格錨栓組合件吊裝接口的通用性，錨栓組合件吊具設整體連接示意圖如圖9所示。

　　為了進一步保證連接板連接處的安全性，吊具安裝與錨板的接觸位置需要避開連接板接口處。在錨栓組合件整體吊裝前，需將上下錨板之間螺栓副全部緊固，保證整體結構受力均勻完整，如圖10所示，錨板和連接板強度計算應力圖。

　　五、錨栓組合件海運綁扎

　　為避免錨栓組合件下部錨栓與船體接觸磕碰，下錨板下側設置有緩沖裝置塊，規格為200mm×100mm，為保證下錨板受力均勻，采用不少于20個均布布局，運輸船根據單次裝載錨栓組件的套數決定噸位，同時，根據運輸船甲板上空間以及下錨板尺寸周邊均勻布置擋塊支座，為方便后續批量運輸，提前在甲板上焊接支座，通過螺栓形式與甲板支座連接固定，錨栓組合件在甲板放置穩固后，周邊均布用鋼絲繩張緊，待錨栓組合件運輸至指定機位時，將吊具重新安裝在錨栓上端，并完成力矩緊固，將錨栓組合件吊裝至機位預埋件相應的位置，按照圖紙要求調整支撐螺栓尺寸。

　　海運有單獨加速度要求，廣東、福建、江蘇以及山東海域海況均不同，需要對綁扎方案和綁扎索具進行加速度計算和校核，以確保安全，如圖11所示。

　　六、機位吊裝和工裝拆卸

　　組合件運輸到達機位后，安裝專用吊具吊裝到機位，先拆卸上部吊具，再拆卸內部斜支撐和外部豎向支撐加固工裝，通過下錨板調平結構，使下錨板上平面到預埋件的距離根據基礎圖紙設計要求。下錨板的中心對應基礎中心，將下錨板支撐螺栓與對應的預埋件焊接牢固，錨栓組合件上下錨板內外側縱向槽鋼拆除，錨栓組合件安裝完成后，重新調整上下錨板水平度，使錨板上下水平度達到設計值，如圖12所示，考慮到海上工況、環境氣候特殊，錨栓組合件需采取有效防腐措施。

　　七、結論

　　本安裝技術方案已經應用于項目現場，并取得良好效果，目前該吊裝和加固方案已經完成總量80%的承臺基礎錨栓組件安裝。本文通過分片式錨栓組合件分體特性，設計出有針對性的專用吊具和加固工裝結構，探索出一套新的安裝加固技術，可大大提高現場安裝效率。分片式錨栓組合件現場安裝過程如圖13所示。