海上风电单桩基础垂直度控制方法比较

　　在海洋环境中的风机单桩基础，结构所受的循环载荷有三个影响因素：桩土的非线性、土体极限抗力退化以及桩土脱开效应。法兰直接连接的方案是取消了过渡段，基础桩打入过程需要扶正装置不断的调整垂直度，不但其垂直度精确度难以控制，而且造成了海床基础土的扰动，造成基础土对打入其内部的桩基础的约束力损失，使水平承载力在初始阶段就小于过渡段的方案，在多台风侵袭的中国东海和南海风电场，风电结构更容易倾斜甚至倾覆。如果通过扶正装置使垂直度控制达到了设计的要求，并且精确度很高，水平承载力的损失使整体结构应对台风等强力作用的能力降低，图2为一定载荷下海床土层单桩基础弯矩，图3为对应载荷下单桩基础的水平位移，可以看出在土深度接近上部1/3处承载力最大，在扶正装置不断作用下桩土的承载力逐渐损失，造成能够承受的极限载荷也就逐渐降低，从而抵抗强作用载荷的能力损失。但如果整体结构的垂直度没有达到设计要求，由于风电结构在海床以上的高度是打入海床基础部分的2倍以上，所以在垂直度没有达到要求的前提下，结构的偏心荷载时非常大的，加上基础土扰动造成的约束力损失，一旦有强力的风载荷作用，其倾倒的风险特别大。
　　所以，在现有的工程科学技术条件下，海上风电场单桩基础垂直度控制方法和力学理论应参照欧洲国家成熟的标准设计与工程案例，一个好的结构设计方法应该是经过慎重考量的，而且远景寿命也是经得住时间检验的。