遙望福建莆田海域

豎立著一臺臺巨型“大風車”

“吱喲喲”地轉(zhuǎn)著

產(chǎn)生源源不斷的電能。

這些“大風車”就是

海上風電場中的“重要人物”

——海上風力發(fā)電風機。

如何將這些大家伙牢牢地“釘”在

莆田海域質(zhì)地堅硬的花崗巖上？

為此，振華重工下屬龍源振華公司數(shù)年潛心研究，全球獨創(chuàng)了“3D”嵌巖施工技術(shù)，并于近日陸續(xù)成功完成國內(nèi)首臺Ⅰ、Ⅱ型嵌巖無過渡段單管樁基礎(chǔ)施工。

眾所周知，海上風電一直是世界范圍內(nèi)尚未挖掘的“寶藏”。我國海上風電建設(shè)處于起步階段，資源探測、施工技術(shù)、管理經(jīng)驗等與發(fā)達國家相比略顯薄弱。“我國海上風電資源極為豐富，但受制于開發(fā)技術(shù)，成為一塊吃不到嘴的‘肥肉’。”龍源振華總工程師王徽華說道。近幾年，單樁因其施工效率高、成本低等優(yōu)點成為了全球海上風電機組安裝應(yīng)用最廣泛的基礎(chǔ)型式。龍源振華針對不同地域的海況進行風電施工分析、研究，在完全掌握海下砂土地質(zhì)條件下的無過渡段單樁基礎(chǔ)施工技術(shù)后，開始挑戰(zhàn)“海上風電施工制高點”——福建莆田南日島海上風電項目。

該項目位于風能資源極為豐富的福建沿海地區(qū)，但其開發(fā)海域內(nèi)的基巖全部為花崗巖。花崗巖因其硬度高、耐磨損，常常作為露天雕刻的首選，最大飽和抗壓強度超過130兆帕,海上風電施工用的常規(guī)鉆機無法在如此高強度巖基上進行鉆孔。受限于缺少施工裝備和施工技術(shù)，國內(nèi)外尚無此類型的施工成功案例。龍源振華成為了“第一個吃螃蟹的人”。

▲ 龍源振華研制的世界設(shè)計能力最大的多用途工程鉆機

攻堅之路一度步履艱難。“由于花崗巖硬度高，咱們常規(guī)鉆機鉆上半天，就像在‘撓癢癢’，卡鉆、斷鉆桿是常事。”項目經(jīng)理馮小星笑著說道。為了啃下這塊“硬骨頭”，龍源振華總經(jīng)理李澤帶領(lǐng)團隊成員奔赴英國、荷蘭等國尋找合適的鉆機，卻失望而返，設(shè)備不僅價格昂貴，引進后還需“入鄉(xiāng)隨俗”進行改造。技術(shù)團隊決定放棄，轉(zhuǎn)戰(zhàn)國內(nèi)尋找鉆機制造商。歷經(jīng)兩年多，幾經(jīng)周折，自主研制出目前國內(nèi)乃至全世界設(shè)計能力最強、性能最先進的多用途工程鉆機。

▲ 福建莆田南日海上400MW風場首臺Ⅰ型單樁嵌巖施工

解決了設(shè)備問題，如何高精度的打樁又擺在了技術(shù)團隊面前。將一根長度58米、直徑6米的巨型“柱子”嵌入巖石中，還要保持在千分之四以內(nèi)的水平垂直精度，簡直不可想象。龍源振華借鑒國外70兆帕強度巖基施工方法，全球首創(chuàng)無過渡段單樁嵌巖“3D”（drive -drill-drive）施工技術(shù)，成功解決這一難題。“這個‘3D’不是我們通常理解的三維的意思，而是針對單樁嵌巖施工提出的‘打-鉆-打’的新技術(shù)。”馮小星介紹。為了將單管樁嵌入巖層2-5米處，首先進行常規(guī)基礎(chǔ)打樁，直至巖石層，再使用自制的重型鉆機將巖石層鉆至設(shè)計標高后，最后采用液壓打樁錘沉樁至設(shè)計標高，通過“三步走”將單管樁牢牢地“釘”入巖石中。

▲ 福建莆田南日島風電場沉樁施工

在重型工程鉆機和“3D”嵌巖技術(shù)的保駕護航下，龍源振華在福建莆田南日島海域?qū)鴥?nèi)首根Ⅰ型單管樁“釘”入海底巖石2-5米處，經(jīng)檢測垂直度為千分之二，遠高于千分之四的國際標準。

“要想攀高峰，就要有‘明知山有虎，偏向虎山行’的精神。我們是摸著石頭過河，邊探索邊研究。”王徽華說。

目前，龍源振華是國內(nèi)唯一成功掌握大型單管樁嵌巖技術(shù)和核心裝備，且有成功施工經(jīng)驗的企業(yè)。他們以每臺風機7-10天的安裝速度已成果完成6臺風機基礎(chǔ)施工，讓業(yè)界欽佩。