“擎天柱”入海记

“超大直径单桩嵌岩施工是前所未有的新工艺，我们做到了！”时任中交集团所属中交一航局莆田平海湾F区海上风电项目负责人毛以雷激动地说道。前不久，在平海湾上实施的“III型单桩嵌岩二级护筒防塌孔施工技术”经中国电力建设企业协会鉴定，达到国际领先水平。

中交一航局承建的福建莆田平海湾F区海上风电项目，是国内海上风电领域最大直径的嵌岩单桩项目，共包含9台III型嵌岩单桩风机的基础施工任务。“每根单桩直径6.7米、长62米、重700余吨，将这些超长超大的‘擎天柱’植入海底是整个工程最核心、也最棘手的难题。”毛以雷介绍说。

在原有的嵌岩单桩施工中，要先将预制护筒通过冲击锤或振动锤植入海床浅覆盖层，随后钻机在护筒内穿透覆盖层进入岩层，直至钻至指定深度形成孔位，再植入单桩。但经过深入研究现场地勘资料后，原本行之有效的方法却变得充满风险。原来，由于施工海域地质极度不均，护筒不能完全打入稳定岩层，即便加大锤击力度，将护筒强行打入海底，仍然无法达到稳定岩层，反而会造成护筒卷边。同时，由于锤击力度加大，对周围岩土造成过度扰动，还易发生塌孔。

“既然一个护筒达不到预定岩层，那就再增加一个护筒。”项目部提出了新思路，即在原有一级护筒内部增设一个二级护筒。当一级护筒到达破碎状强风化岩底部，无法继续下沉时，将钻机和二级护筒连接，启用二级护筒在一级护筒内部继续下沉，直至到达弱风化岩层。有了第二层护筒的保护，钻头得以继续钻进到目标深度，达到成孔的目的。

新方案敲定后，项目趁热打铁开始实施，但是首次施工并不顺利。一级护筒固定到破碎状强风化岩顶部后，二级护筒本该跟随钻头继续下沉，可在跟进作业时，二级护筒与钻头导向的连接未能锁定，导致二级护筒无法跟随钻头一起下达到弱风化花岗岩层，本应起到的稳定作用也就荡然无存。工期不等人，攻关小组紧急研讨后，最终决定对钻头导向器与二级护筒的卡槽处进行改造，为钻头导向器增设伸缩装置，并在护筒内部安置环形压槽。当一级护筒到达破碎状强风化岩顶部后，钻头的伸缩装置与护筒内部的环形压槽紧密结合，带动护筒跟进作业。工艺改进后，二次施工立即启动。二级护筒稳稳地跟进钻机到达指定岩层后，钻机收缩伸缩装置与二级护筒脱离，然后将钻径变小，继续钻至设计位置直至成孔。最终，“擎天柱”沿着钻好的孔位直插海底，随后注入高强灌浆料，国内最大直径嵌岩单桩便稳稳屹立在海中。

莆田平海湾的蔚蓝海面上，一根根庞大的钢桩稳稳地嵌入海底，撑起一座座悠悠旋转的海上风机。“新工艺基本杜绝了塌孔问题，显著提高施工效率和稳定性，整体工期缩短了至少3个月。”伴随着成功的喜悦，项目攻关小组继续投入到海上风电工艺的研发中。