“棉被”守护风机根基
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黄沙洋海面潮起潮落,一艘专业铺排船在茫茫蓝海中平稳穿行,甲板上的混凝土联锁片整齐列队,即将被沉入近20米深的海底。这是江苏如东海上风电防冲刷项目现场,中交海峰风电基础防冲刷团队正在开展一场为海上风机基础海床铺“棉被”的攻坚作业。
如东风场海域水深14至22米,属于典型强潮流半日潮海域,最大流速约2.1米/秒的往复水流日夜冲刷风机复合筒基础,中交海峰负责防冲刷施工的5台复合筒基础中,最大冲刷坑深度接近3.9米。海床泥沙一旦被持续掏空,筒基裸露、结构失稳,整台风机的安全运行都将埋下重大隐患。防冲刷措施的施工质量直接决定基础的抗冲刷能力,成为项目质量管控的重中之重。
复合筒基础像一口“倒扣的碗”,依靠筒壁和海底土层的摩擦力固定自身,尽管冲刷深度相对较浅,但筒裙覆盖范围广,形成的冲刷坑“摊得开、面积大”。“复合筒冲刷浅而面广,这给我们提了个大难题——防护不能只盯着一个点,得把整片海床都‘裹’住。”项目负责人严冬解释道。反复比选后,项目团队决定给风机海床铺上一层“棉被”——把一块块混凝土联锁片拼成整片软体排,如同拼接厚实棉被,柔性贴合凹凸不平的海床,牢牢锁住海底泥沙,隔绝水流侵蚀。可真正铺开这床“棉被”时,项目团队却遭遇重重难关。
“我们这里水深最深近20米,单块软体排仅21米长,铺设时大半‘棉被’悬在海水里,水流一冲就飘、容易褶皱翻折,导致覆盖范围和防护效果大打折扣。”严冬道出了施工的难点。为了啃下这块“硬骨头”,严冬一头扎进数百组水文数据,反复分析,终于找到破局关键,首创“顺流沉放、逆流压载”工艺,“沉放时利用顺流海水产生的上托力使‘棉被’充分沿水平方向延展,压载时利用逆流海水产生的下压力使‘棉被’充分贴底”,借海流之力辅助排体下沉,一招“借力打力”驯服了狂躁海流。
相较于水流干扰,复合筒基础的全覆盖铺设是更为棘手的施工难题。复合筒基础面积大、呈圆形,单块矩形排体无法一次性完整覆盖,只能裁成6块矩形小“棉被”分四向铺设。为保证6块矩形小“棉被”紧密连接,需设置充足的搭接宽度。搭接宽度不足可能会使“棉被”缺乏整体性,出现“破洞”,引发局部冲刷风险;搭接过宽则会增加成本。
为织密织牢海底桩基“防护棉被”,杜绝拼接缝隙隐患,团队针对多片联锁排搭接施工重难点,量身定制专项质量管控方案,建立“逐片对位、逐缝核查、全程校验”的管控机制,给铺排船配上了MS1000水下实时扫测声呐“眼睛”,每一块小“棉被”沉放后,技术人员都能在屏幕上看清搭接宽度,宽度不足系统自动预警,可及时调整。如同精细缝合棉被针脚,不放过任何一处细节漏洞。
6块矩形小“棉被”铺设完成后,矩形“棉被”与圆形复合筒基础间的4处三角形空缺,团队也并未忽视,采用袋装碎石吨包对空缺部位进行填充,如同盖棉被时压实被角,确保“棉被”不“漏风”。
整套流程改良完成后,铺“棉被”时再未出现“棉被褶皱、掀边、破洞”等问题,水下检测显示联锁排连接紧密、完整贴合海床,层层防护牢牢锁住泥沙,防冲刷效果全面达标。
“铺设这海底‘棉被’,天时、海况、工艺缺一不可。我们多一分巧思,就能少一分潮水的制约,稳稳护住风机根基。”严冬深有感触。目前,如东海上风电的防护“棉被”铺设已顺利完工。未来,中交海峰风电基础防冲刷团队将继续以巧思解难题,为更多海上风电基础筑牢水下安全屏障。(刘秉文 严冬)

