在碧波万顷的海洋之上,一座座高耸的风力发电机正将无尽的风能转化为清洁电力,支撑着国家的绿色能源战略。而支撑这些“海上巨人”屹立不倒、迎风而舞的关键基础,正是其扎根于海底的桩基。我国海上风电建设领域传来重磅捷报:龙源振华海洋工程有限公司成功首创大型单管桩嵌岩施工技术,一举攻克了复杂海床地质条件下风机基础施工的世界级难题,为我国深远海风电开发与钻采工程技术服务树立了新的技术标杆。
一、 挑战深海:复杂地质催生技术革命
传统的海上风电基础施工,在遇到坚硬岩层、孤石或复杂破碎带海床时,常常面临桩体打设深度不足、承载力不够、稳定性差的严峻挑战。尤其是在我国东南沿海部分海域,海床表层覆盖层薄,下部基岩坚硬,采用常规的打桩工艺难以实现基础的有效嵌固。如何让直径数米、重达千吨的大型单管桩“咬定”海底岩石,成为制约海上风电向更深、更远海域发展的技术瓶颈。
龙源振华直面这一挑战,将目光投向技术创新的深海。其首创的大型单管桩嵌岩施工技术,核心在于集成创新。该技术并非简单地将陆上嵌岩工艺移植到海上,而是针对海上恶劣环境、高精度要求和大型化结构进行了全方位、革命性的再创造。
二、 技术解码:四大创新铸就“定海神针”
1. 高精度定位与稳桩系统:在波涛汹涌的海面上,实现直径超5米的大型钢管桩精准就位并保持垂直稳定,是嵌岩施工的第一步。龙源振华研发了具有自主知识产权的高精度DP(动力定位)船舶与智能稳桩系统,结合北斗/GNSS与声学定位,能在复杂海况下将桩体定位精度控制在厘米级,为后续钻孔嵌岩奠定坚实基础。
- 高效复合钻孔工艺:针对海底高强度岩层,技术团队创新采用“预钻孔+精准嵌岩”的复合工艺。首先利用特制的大型海上钻机,在钢管桩内部对海底岩层进行高效、垂直的钻孔,清除岩层障碍,形成规整的岩孔。
- 智能化灌浆嵌固技术:这是技术的核心环节。在钢管桩与岩孔之间的环形间隙中,通过自主研发的高压注浆系统和抗分散、早强、高流动性的特种海工灌浆材料,进行压力灌注。智能化系统实时监控灌浆压力、流量和浆液性状,确保浆体充满整个间隙并紧密包裹桩身,形成高强度、高耐久的“桩-浆-岩”复合体,使钢管桩与海底基岩浑然一体。
- 全流程监控与数字孪生:从桩体运输、精准就位、钻孔清渣到压力灌浆,全过程依托传感器网络和数字孪生平台进行实时监测与模拟。任何微小偏差都能被即时发现和纠正,确保了施工质量的可控、可视与可追溯,真正实现了海底隐蔽工程的“透明化”施工。
三、 深远影响:打造精品工程,赋能蓝色经济
此项技术的成功应用,其意义远不止于单个工程的完工。
- 解锁资源潜力:它直接解锁了我国大片因地质复杂而此前无法有效利用的优质海上风电场址,显著扩大了可开发海域范围,为国家“十四五”及更长远的海洋新能源规划提供了坚实的技术保障。
- 提升工程品质与安全:相比传统方案,嵌岩基础的整体性、承载力和抗水平位移能力得到质的飞跃,能更好地抵御台风、巨浪等极端荷载,极大提升了风机全生命周期的安全性与可靠性,是打造“全寿命周期精品工程”的关键一环。
- 降本增效显著:虽然前期技术投入大,但该技术避免了传统采用的过渡段、套笼等复杂结构和多次海上作业,简化了施工流程,缩短了海上作业窗口期,从整体上降低了深远海风电项目的综合建设成本与风险。
- 辐射钻采工程服务:该项技术所积累的高精度海上定位、硬岩钻孔、水下灌浆密封及监测技术,具备强大的外溢效应。可广泛应用于海上油气平台导管架安装、跨海大桥桥墩基础、海洋观测平台锚固等各类海洋钻采与工程技术服务领域,提升我国海洋工程产业链的整体竞争力。
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龙源振华首创的大型单管桩嵌岩施工技术,是中国海洋工程装备与施工技术从“跟跑”、“并跑”到在特定领域实现“领跑”的生动缩影。它不仅仅是一项施工方法的突破,更是中国工程师面向深远海、破解自然挑战的智慧结晶。让技术创新深深“嵌”入每一道工序,用大国匠心打造经得起风浪和时间考验的精品工程,这正是中国建设海洋强国、践行绿色发展中,最坚实、最动人的技术注脚。随着这项技术的不断完善与推广,必将为澎湃的蓝色动能注入更强大的支撑力,托举起更多“大国重器”屹立于深海之间。