一封“座底自升式打樁船”的自薦信

我國有1.6萬公里海岸線，其岸邊蘊藏有巨大的風能，據中央氣象局統計，近海水深5米至25米范圍的風電潛能有5億千瓦。按國家“十三五”規劃，海上風電計劃為開發1000萬千瓦，開發海上風電具有誘人的寬廣市場。

目前，海上風電場施工還面臨一些難題，樁柱的安裝就是一個。將直徑3～8米、重達500～2000噸甚至更大的樁柱用樁錘強力打擊插入水下泥中，也就是我們常說的“打樁”。樁打的不好，直接影響風電項目的作業效率和工程質量。

當前，世界各國普遍采用插樁式打樁船作業，但面臨著不能迅速插拔樁，作業程序復雜嚴格，樁靴必須座落在承載能力為80~100t/m2的硬質土層或者密實的砂層上，碰上粘性土壤產生粘附力吸注樁靴，拔樁力遠大于壓樁力難以拔出等問題。

本期，我們特別給海上風電的從業者推薦“座底自升式打樁船”，它究竟有什么本領？解決上述問題靠譜嗎？大家可以文末留言探討~

1我國海上風電場施工情況

目前，我國已經批準的海上風電項目近600萬千瓦，而建成的海上風電僅約150萬千瓦，開發海上風電具有誘人的寬廣市場。另一方面，為完成“十三五”規劃，開發海上風電任務極為艱巨。

圖1 海上插樁式打樁船吊樁作業

現用的海上風電工程船（俗稱打樁船）是一種全新的海洋工程船舶，主要由起重機、船體、樁腿和樁靴、抱樁機以及升降系統等組成，主要用于海上風力發電的打樁作業、風機安裝和樁柱、樁錘等物料附屬設備的運輸�，F代風電工程船將起重船、海上作業平臺和運輸船、抱樁機以及生活供給船所具有的各項功能完美地融為一體，便于出海獨立工作和工作人員持續近月余的生活。另外還裝有先進的動力定位系統和自動控制系統，操作靈活自如，可以獨立完成上述樁的安裝作業和運輸任務，全過程無需其它船舶協助。

圖2 現代打樁船的漂浮狀態

海上風電場施工難點之一是樁柱的安裝。將直徑3～8米重達500～2000噸甚至更大的樁柱用樁錘強力打擊插入水下泥中，即所謂的“打樁”，樁柱安裝不僅需滿足樁柱的吊高（80～120米左右）、吊重和位置的要求，還要保證樁柱的垂直度，即垂直于海平面。需要指出的是，因為抱樁機是安裝在船體上，因此要求船體在打樁的全過程不能移動，過去曾用拋錨絞車來穩定船體，但它是柔性系統，無法保證船體固定不動，不適用風電打樁作業，早已被淘汰。

當下可行之途有二，其一是將打樁船自身帶有樁靴的樁腿深深插入泥中使其在海上風浪涌襲擊下保持穩定，其二令打樁船的船體（其實為一中空浮體）“座底”，即下船體（中空浮體）坐在水下泥層面上，由泥層和下船體承載船的重量并依靠與泥層的摩擦力以及同時插入泥中的小樁（無樁靴）保持水平方向的穩定。

目前，世界上的打樁船，都采用前一種方式即插樁來穩定自身，即所謂插樁式打樁船。

圖3 現代普遍采用可抬離水面的插樁式風電安裝船