管桩
钢管桩 施打钢管桩
3.2.2 靠船防撞设施
1）靠船构件
由一根桩支撑上部结构，是桩承式基础中最简单 的一种基础型式，。单桩基础由焊接钢管组成， 基桩与塔架之间的连接可以是焊接法兰连接，也
可以是套管法兰连接。
单桩基础适用条件
随着水深的增大，基桩的长度会随之增大，这可 能会导致基础的刚度和稳定性不满足要求，并且 基桩的施工难度与经济成本也会随之提高，所以 单桩基础主要适用于水深小于25m的海域。
三脚架基础的施工
三角架基础施工时，先沉放三角架， 然后进行3根钢管桩的施打（通过导管 施打基桩）。导管与基桩连接在水下 进行，可采用灌注高强化学浆液或充 填环氧胶泥（一般每根桩需要配专用 水下液压卡桩器）、水下焊接等措施 进行连接。
3.1.2 三脚架基础
三脚架基础的改进—门架式基础：
三脚架基础需要进行水下打 桩和水下灌浆，德国的 BARDOffshore1风场推出了 高三桩门架式基础。用3根 大直径钢管桩定位于海底， 3根桩呈正三角形布设，桩 顶通过内插钢套管支撑上部 钢结构体系，构成门架式基 础。
海上风电机组基础结构 陈达
第三章：桩承式基础
主要内容
3.1 桩承式基础的结构型式及其特点 3.2 桩承式基础的一般构造 3.3 桩承式基础的结构布置 3.4 桩承式基础的计算 3.5 风电机组桩基础的变形控制标准 3.6 钢管桩结构设计
第三章：桩承式基础
桩承式基础定义
桩所承受的轴向荷载是通过作用于 桩周土层的桩侧摩阻力和桩端土层 的桩端阻力来支承；水平荷载是依 靠桩侧土层的侧向阻力来支承。
桩承式基础适用条件
桩承式基础结构较轻，对波浪和海 流的阻力较小，适用于可以沉桩的 各种地基，特别适用于软土地基。 在岩基上，如有适当厚度的覆盖层， 也可采用桩基础；覆盖层较薄时可 采用嵌岩桩
3.1 桩承式基础的结构型式及其特点
桩承式基础的分类
单桩基础、群桩承台基础、三角架基础和导管架基础。
单桩基础
海上风电机组基础有钢管桩和混凝土预制桩两大类，绝大多 数采用钢管桩。
钢管桩优点 钢管桩的穿透能力强、自重轻、锤 击沉桩的效果好，无论起吊、运输 或是沉桩、接桩都很方便。
钢管桩不足 钢管桩的耗钢量大，成本高，容易 产生锈蚀，影响使用年限，必须对 钢管桩采取有效的防腐措施。
钢管桩的注意事项： 钢管桩的外径与壁厚之比不宜大于70，以 免打桩时由于壁厚较薄而导致部分钢桩屈曲破坏。
3.1.4 群桩承台基础
群桩承台基础组成
群桩承台基础主要由桩和承台组成， 承台采用钢筋混凝土结构。
群桩承台基础特点
结构刚度大、整体性好，但施工工序 较多、自重大、需桩多，承台现浇工 作量大。
群桩承台基础适用条件
主要适用水深为0~25m，适合离岸距离 不远的海域施工。
3.2 桩承式基础的一般构造
3.2.1 桩
3.1.1 单桩基础
单桩基础特征
单桩基础施工工艺较为简单，无需做任何海床准备，利用打桩、 钻孔或喷冲的方法将桩基安装在海底泥面以下一定的深度。
单桩基础施工
① 对于软土地基可采用锤击沉桩法，如丹 麦的Horns Rev项目，瑞典的Utgrunden项 目，爱尔兰的Arklow Bank项目和英国的 Kentish Flats项目。
混凝土预制桩
PHC管桩预制
混凝土预制桩
PHC管桩预应力拉伸
混凝土预制桩
PHC管桩拆模
混凝土预制桩
大直径管桩预制养护
混凝土预制桩
拼接好的大直径管桩
混凝土预制桩
钢桩靴
混凝土预制桩
PHC管桩起吊
混凝土预制桩
PHC管桩沉桩
混凝土预制桩
桩抱箍
混凝土预制桩
桩承重结构
混凝土预制桩
承台底板
混凝土预制桩
3.1.2 三脚架基础
三角架基础的特征
① 具有单桩基础的优点（施工工艺较为简单，无需做任何海床准备）； ② 不需要冲刷防护； ③ 三角架基础的刚度较大。
三脚架基础的适用条件
适用水深范围及地质条件也比较广泛。挪威船级社（DNV-OS-J101-2013） 标准推荐三角架基础适用水深为0~30m。
3.1.2 三脚架基础
整体性好，承载能力较高，对打桩设备要求较 低。并且导管架是在陆地上预制而成，施工相 对简便。但现场作业时间相对较长，其造价随 着水深的增加呈指数增长。
3.1.3 导管架基础
导管架基础应用条件
海上风电场中，考虑到建设成本，导 管 架 基 础 的 适 用 水 深 为 0~50m ， 最 适 用于水深为20~50m的海域，因为当水 深超过20m时，相对于单桩基础和三 角架基础，导管架基础的用钢量更少。
② 对于岩石地基，可采用钻孔的方法，边形 成 钻 孔 边 下 沉 钢 桩 ， 如 瑞 典 的 Bockstigen 项目和英国的North Hoyle项目。
3.1.2 三脚架基础
三角架基础定义
采用标准的三腿支撑结构，由中心柱、三根插入 海床一定深度的圆柱钢管和斜撑结构组成。
三脚架基础的构建
中心柱即三角架的中心钢管提供风机塔架的基本 支撑，类似单桩结构。三根等直径的钢管桩一般 呈等边三角形均匀布设。三角架可以采用垂直或 倾斜套管，支撑在钢管桩上。斜撑结构为预制钢 构件，承受上部塔架荷载，并将荷载传递给三根 钢管桩。预制的三角桁架设数根水平和斜向钢连 杆，其分别连接3根钢套管以及位于中心的竖向 钢管，竖向钢管顶端与风机塔架相接。
3.1.3 导管架基础
导管架基础的组成
导管架基础由导管架与桩两部分组成，导管架 是一以钢管为骨棱的钢质锥台形空间框架，为 预制钢构件。可以设计成三腿、四腿、三腿加 中心桩、四腿加中心桩结构，一般由圆柱钢管 构成。导管架与基桩一般在海床表面处连接， 通过导管架各个支角处的导管打入海床。
导管架基础的特点
（a）立面示意图 图 3-3
（b）平面布置示意图 三桩门架式基础
3.1.2 三脚架基础
门架式基础施工
采用先打桩后放导管架的施工方式，要求严格控制桩 的打桩精度，对打桩设备的能力及打桩精度要求提高， 确保上部门架准确定位。为将灌浆提高至水面以上， 桩顶标高需高出水平面；为防止波浪荷载作用，方形 梁底高程大于极端高潮位+2/3H1%，上部门架可采用空 间梁板结构。上部门架与钢管桩之间采用高强灌浆料 连接。