藍空之下，三航局承建的廣東惠州港口海上風電場上數百架風機舞動，捕捉著風的輕吟，將其譜成電力的旋律。“僅用兩個半月便完成了100根直徑3.3米的大噸位水下鋼管樁沉樁作業。”業主單位負責人提到此事總忍不住稱贊，“智能定位架真是深遠海沉樁的‘法寶’?！?/span>

中廣核惠州港口二海上風電項目施工海域為無掩護外海，地質情況復雜，涌浪條件惡劣。在水深達30至40米的深遠海進行沉樁，如同在流沙中樹立一根細長的標槍，而周圍的海流涌動如同無情狂風，時刻想要將其吹倒。

“沉樁作為導管架基礎的關鍵工序，其精度直接影響后續導管架安裝，這也是當時亟待解決的重要問題?！绷炯夹g中心風電設計室副主任嚴孝鋒回憶起來仍記憶猶新，“但機遇伴著難題而來，這也是我們研制的水下智能定位架‘一展身手’的好機會?！?/span>

3年前，基于對海上風電產業逐漸向大功率、深遠海挺進，導管架基礎將得到更加廣泛應用的前瞻性判斷，技術團隊提出了“水下沉樁智能化”的研究方向，立志從根本上打破從近海走向深海的技術瓶頸。

可由于國內尚無先例可循，設計過程只能是從實踐中摸索。技術團隊踏上了調研、方案比選的攻堅之路，通過對國內外目前使用的幾種水下沉樁定位調平穩樁平臺研究和對比分析，總結了各種平臺的優缺點，更有針對性地確定了總體設計思路——提升導管架基礎鋼管樁水下沉樁在深遠海域的適用性及數字化應用水平。

傳統坐底穩樁平臺需要根據特定施工海域水深情況定制平臺高度，隨著海域水深增加，沉樁作業對起重船的性能要求也就不斷增加。而技術團隊則選擇讓平臺主體全部沒入水中，如此便可讓穩樁系統更好地適用于深遠海域。

穩樁平臺位于水面之下，意味著需要在水下安裝能讓技術人員精準控制的“智慧大腦”。技術團隊經過一年多時間的構件設計、數模分析、設備選型，最終確定將操作臺設置在工作船上，引入監測、液壓、電氣多個系統協同運行。“智慧大腦”集成了測深儀、測距儀、聲吶、激光等，通過監視器作出前線觀測后，可對所有的收集到的傳感器信號進行處理、顯示，并傳遞到工作船的總控制臺上，現場人員根據中控系統接收到的水下情況有針對性地操作，從而精準控制沉樁的定位、垂直度和高程。

有了這套系統，技術員們只需要在起重船上完成沉樁作業，而不用在作業平臺上一待就是兩天，像是從用手推動玩具車前進變為使用遙控器實現遠程操控，在確保沉樁精度的同時大大提升了沉樁施工的靈活性、安全性。

但團隊并不滿足于此，導管架在深海中“負重前行”的路上僅有“水下視物”是遠遠不夠的，還需要既有力又靈活的“臂膀”將鋼管樁精準地放入設定位置。

“傳統穩樁平臺采用套筒等固定結構，可能出現沉樁完成后鋼管樁與平臺卡殼影響平臺起吊的情況，我們要盡量優化細節，打造更完善的平臺?！痹谝淮未渭夹g團隊研討會上，大伙精益求精地追求“多想一步，多做一點”，從眾多方案中選擇采用雙層四臂抱樁器，并將液壓系統根據功能分為調平液壓總成和抱樁液壓總成，通過控制調平油缸和抱樁油缸伸縮，實現平臺調平、基礎樁的位置和垂直度調節等功能。

其中，每4臺油缸可進行單缸動作，也可進行同步動作，油缸位移量通過位移傳感器和數控機構精準實施，如同4根手指可調節不同的施力點，確保水下沉樁定位架精確有效地進行沉樁作業。同時，團隊在水下穩樁平臺的基礎上，設置了4個網格式結構的防沉板，充分保障平臺的坐底穩定性，又在防沉板上設置了減壓孔，減小海床面的吸附作用，以便能夠輕松起吊，化百煉鋼為繞指柔。

“監控系統反饋管樁平面位置誤差小于10毫米，垂直度為千分之1.2，可以沉樁?！痹谥袕V核惠州港口二海上風電場項目，隨著技術員的指令，在中控系統指揮下，水下智能定位架施工工藝操作鋼管樁在水下“扎穩腳跟”，演繹了一次次精彩的深遠海沉樁。

水下智能定位架的運用從運輸駁定位到完成沉樁的有效作業時間只需要34小時，相較于傳統的定位平臺節約了14小時的作業時間，工效提升顯著。且水下智能定位調平穩樁系統適用于50米以下不同水深海域施工，破解了傳統坐底穩樁平臺需要根據特定施工海域水深情況定制平臺高度的施工難題。

該工藝涉及的“一種水下沉樁定位架的液壓控制系統”“一種四樁導管架的基礎鋼管樁水下沉樁的監控系統”均已獲得國家實用新型專利授權，它的正式投入使用對于深遠海域風電施工技術發展具有重要意義。

來源：六公司

文圖：張心怡