■文｜《海洋與漁業(yè)》記者 方瓊玟

海上風(fēng)電與陸上風(fēng)電最大的不同在于：陸上風(fēng)力機(jī)只需要一塊足夠厚重的混凝土板就能夠支撐；而海上風(fēng)電則需要結(jié)構(gòu)復(fù)雜的基礎(chǔ)來連接海床，稱之為“樁基”。樁基是海上風(fēng)電風(fēng)機(jī)的重要支撐部件，它的基礎(chǔ)架設(shè)比較復(fù)雜，對質(zhì)量的要求也高，需考慮耐海水腐蝕、抗海浪沖擊等因素。

珠海桂山風(fēng)電場導(dǎo)管架基礎(chǔ)吊裝

主體鋼管樁沉樁

嵌巖樁鉆孔施工

嵌巖樁鋼筋籠

當(dāng)前常用的海上風(fēng)電樁基形式

海上風(fēng)電樁基類型多樣

據(jù)了解，目前應(yīng)用在海上風(fēng)電基礎(chǔ)施工方案中的樁基類型有單樁基礎(chǔ)、多樁基礎(chǔ)、重力式基礎(chǔ)等，其中單樁基礎(chǔ)因其施工方便、造價相對較低等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用最為廣泛。中鐵大橋局集團(tuán)第五工程有限公司項(xiàng)目總工程師劉浩兵表示，相較于其他類型，風(fēng)電單樁基礎(chǔ)施工方便，通過起重船 +固定式導(dǎo)向架的施工工藝，可以確保單樁沉樁垂直度精度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，沉樁至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，就可以進(jìn)行風(fēng)電機(jī)組的安裝工作。但單樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型式目前越來越少采用，主要是因?yàn)槟壳帮L(fēng)電機(jī)組越來越大，優(yōu)質(zhì)地質(zhì)條件的風(fēng)電場資源越來越少，荷載的成倍增加及復(fù)雜的地質(zhì)情況，使得單樁基礎(chǔ)需要通過嵌巖樁加固處理后，方可滿足設(shè)計(jì)要求。目前海上大直徑嵌巖樁施工，施工成本高、風(fēng)險(xiǎn)大、周期長，單樁施工從成本上已經(jīng)沒有優(yōu)勢，且當(dāng)前的施工技術(shù)水平、施工設(shè)備等也受到制約，單樁基礎(chǔ)使用率已經(jīng)呈現(xiàn)下降趨勢。

以珠海桂山海上風(fēng)電場為例，桂山場址所在海域是西北太平洋和南海熱帶氣旋活動和登陸的主要地區(qū)之一，場址的水位變化較大，波浪較高。海底地層自上而下依次為 : 淤泥層、淤泥質(zhì)土層、粉質(zhì)粘土層、粉砂層、粗砂層、粉質(zhì)粘土層、粉砂層、細(xì)砂層、礫砂層、砂質(zhì)粘性土層、全風(fēng)化花崗巖、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、中風(fēng)化花崗巖、微風(fēng)化花崗巖層。該海域由于近場區(qū)分布有大大小小多個島嶼，造成海底地層的巖面起伏大，對工程設(shè)計(jì)造成不利影響。因此選取水下三樁基礎(chǔ)、水上三樁基礎(chǔ)、高樁承臺基礎(chǔ)、四樁導(dǎo)管架基礎(chǔ)方案作為桂山工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較方案。

樁基制造業(yè)市場競爭激烈

海上樁基作為永久性建筑長期佇立在苛刻的海洋腐蝕環(huán)境中，防腐蝕設(shè)計(jì)關(guān)系到風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的安全使用。據(jù)悉，目前國內(nèi)外對于鋼樁基礎(chǔ)的防腐，主要參照海洋工程鋼結(jié)構(gòu)的防腐方法，最常用的如下：ISO12944色漆和清漆——防護(hù)漆體系對鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕防護(hù)；ISO20340 色漆和清漆——用于近海建筑及相關(guān)結(jié)構(gòu)的保護(hù)性涂料體系的性能要求；NORSOKM501表面處理和防護(hù)涂料；DNV RP B401陰極保護(hù)設(shè)計(jì)；DNV OS J101海上風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)。

ISO 12944是目前國際上應(yīng)用最廣泛的鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂裝規(guī)范，ISO 20340和 NORSOK M501對海上風(fēng)電防腐蝕涂料體系的性能測試和施工技術(shù)等做出了規(guī)定。針對沿海及海上風(fēng)電防腐，根據(jù)國內(nèi)海上風(fēng)電的發(fā)展現(xiàn)狀，我國制訂了《沿海及海上風(fēng)電機(jī)組防腐技術(shù)規(guī)范》，規(guī)范中對防腐涂層體系、陰極保護(hù)的設(shè)計(jì)、施工、檢驗(yàn)及后期維護(hù)等都做出了明確規(guī)定，該規(guī)范發(fā)布實(shí)施后，大大提升了我國海上風(fēng)電防腐作業(yè)管理水平。

據(jù)了解，目前廣東本土只有粵水電一家公司在海上樁基制造方面有一定的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。水電集團(tuán)所屬粵水電于 2016年底與陽江高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)簽訂《粵水電裝備制造項(xiàng)目投資協(xié)議書》。一期項(xiàng)目由廣東粵水電新能源裝備有限公司投資建設(shè)。該項(xiàng)目廠區(qū)規(guī)劃占地面積 179543.45平方米（合 269.3畝），一期總建筑面積為 35878平方米，同時購置雙梁橋式起重機(jī)、數(shù)控下料機(jī)、卷板機(jī)、噴砂滾輪架等主要生產(chǎn)設(shè)備256臺套。項(xiàng)目一期建成后，年生產(chǎn) 2MW及以下陸上風(fēng)電塔架、3MW-6MW海上風(fēng)電塔架、海上風(fēng)電導(dǎo)管架合計(jì)280套。

業(yè)內(nèi)有關(guān)人士表示，海上樁基等大型鋼結(jié)構(gòu)件技術(shù)含量較低，屬于資源密集型行業(yè)，市場競爭相對激烈，粵水電承接此項(xiàng)目將為加快切入海上風(fēng)電裝備制造業(yè)務(wù)，謀求發(fā)展高端裝備制造打下良好的基礎(chǔ)。