本發明涉及一種模板系統，特別涉及一種用于海上風電的承臺施工的模板系統及承臺的施工方法。

背景技術：

近年來隨著風電新技術、新材料和新工藝的開發應用，具有功率密度大和能量穩定等特點的海上風電正進入大規模建設高潮。由于海上風電施工的要面臨海上風大、浪高、流急、臺風等頻繁的自然災害天氣，因此，為克服這種具有海洋性氣候特征的種種不利影響，在制定施工方案措施時應盡可能減少水上作業時間。

然而，在國內現有橋梁承臺施工方法中，仍然是以大型鋼圍堰現澆為主，即，傳統的施工方法是在海上現澆式封底再加上鋼套箱側壁作為承臺混凝土澆筑模板。傳統的施工方式由于海上作業環境惡劣導致現場作業安全性低等諸多問題，故存在海上施工時間長、人工成本高的問題。

因此，目前亟需一種可解決上述問題的技術以解決上述問題。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明的主要目的在于，提供一種用于海上風電的承臺施工的模板系統及承臺的施工方法，以克服傳統現搭式海上施工平臺，施工效率低、以及海上作業時間長導致作業安全性低等缺點。

本申請提供一種用于海上風電的承臺施工的模板系統，包括：

預制封底(60)，其上分布多個用于海上管樁穿過以支撐下述支撐結構的孔洞；

鋼套箱側壁模板(50)，其圍繞所述預制封底(60)的周外邊緣垂直向上可拆卸的裝配；

支撐結構，位于所述預制封底(60)上方，其與所述鋼套箱側壁模板(50)內側壁可拆卸的連接、且與所述預制封底(60)通過連接桿連接。

由上，本申請通過在陸上制作由預制封底，與所述預制封底垂直連接的鋼套箱側壁模板以及支撐結構構成的免調平模板系統，并且在制作時預留孔洞，有利于直接將預制好的模板系統吊裝到海上待施工位置，提高了施工效率，且預制的預制封底與鋼套箱側壁模板垂直連接，有利于實現預制封底在海上施工時的免調平，減少了在海上作業的時間，降低了作業安全性低。

優選地，所述支撐結構包括：上挑梁(10)，與所述鋼套箱側壁模板(50)內側壁可拆卸的連接；

下挑梁(20)，通過上、下挑梁的連接部分(30)與所述上挑梁(10)連接；

所述連接桿為吊桿(40)；所述吊桿的一端與所述上挑梁(10)或者與所述下挑梁(20)連接，另一端固定在所述預制封底(60)中。

由上，所述上下挑梁(10)結構用于加固所述系統，所述吊桿一端連接所述預制封底，有利于更好的加固所述系統。

優選地，所述鋼套箱側壁模板(50)包括：拼裝組成側壁模板的鋼板，該鋼板拼裝的縫隙處設置有止水條。

由上，所述止水條用于防止所述系統漏水，所述槽鋼及加強肋板有利于對所述鋼套箱側壁模板加固。

優選地，所述預制封底(60)包括：雙層鋼筋支架、設置于所述雙層鋼筋支架邊緣的側板、設置于所述孔洞邊緣的基礎環支撐件預埋鋼板(70)。

由上，所述雙層鋼筋支架有利于加固預制封底，所述側板用于對預制封底澆筑混凝土時防止側漏，所述設置有圓臺螺母的錨筋用于與鋼套箱側壁模板之間通過螺栓連接。

優選地，所述系統還包括：剪力鍵，焊接于所述基礎環支撐件預埋鋼板(70)與海上鋼管樁之間。

由上，所述剪力鍵由鋼板構成，所述剪力鍵呈環狀布置于所述鋼管樁四周，剪力鍵之間相互焊接，該剪力鍵用于將所述系統固定至鋼管樁上，同時，有利于后續澆筑混凝土封洞，以加固預制封底與海上鋼管樁的連接。

優選地，所述所述鋼套箱側壁模板(50)的內壁涂有脫模劑；所述鋼套箱側壁模板(50)的外壁涂有防腐涂層。

由上，所述脫模劑有利于當還剩承臺制作完成后將所述鋼套箱側壁模板(50)拆除，以便下次使用；所述防腐涂層有利于防止海水腐蝕。

同時，基于上述模板系統，本申請還提供了一種用于海上風電的承臺的施工方法，所述方法包括步驟：

陸上制作所述模板系統：

將所述模板系統吊至運輸駁上；

由運輸駁運輸至海上海上管樁位置，由起重船吊裝所述模板系統，使海上管樁樁頂支撐于所述模板系統的下挑梁；

在預制封底孔洞邊緣的基礎環支撐件預埋鋼板與對應的海上管樁之間焊接剪力鍵，在預留孔洞處澆筑混凝土使所述預制封底與所述鋼管樁之間實現無縫連接。

由上，本申請整個模板系統在岸上預制，減少了海上現場搭設封底結構的時間，保證了海上作業安全；整個系統可在陸域預綁扎一部分鋼筋，例如預制封底中的鋼筋及支撐機構中的鋼筋，并可提前設置部分預埋件，大大減少了海上作業時間；在鋼管樁沉樁完成后，即可安裝鋼套箱進行下一步工序作業，保證了海上施工的連續性，縮短了承臺的施工周期；集承臺混凝土澆筑模板、樁芯吸泥平臺等多種功能于一體，使施工更加便利。

優選地，所述施工方法，還包括步驟：

向所述模板系統中澆筑混凝土，使其填滿整個模板系統，當混凝土達到指定強度時，將所述鋼套箱側壁模板(50)拆除。

由上，向所述模板系統中澆筑混凝土，大大減少了海上作業時間，同時，將鋼套箱側壁模板(50)拆除有利于將其運回陸上，以便后續繼續重復利用。

優選地，所述施工方法，還包括步驟：

陸上制作所述模板系統過程中的調平步驟。

由上，通過在陸上制作模板系統的過程中對模板系統調平，有利于在海上安裝后免調平

綜上所述，本申請整個模板系統在岸上預制，且安裝后免調平，減少了海上現場搭設封底結構的時間，保證了海上作業安全；整個系統可在陸域預綁扎一部分鋼筋，例如預制封底中的鋼筋及支撐機構中的鋼筋，并可提前設置部分預埋件，大大減少了海上作業時間；在鋼管樁沉樁完成后，即可安裝鋼套箱進行下一步工序作業，保證了海上施工的連續性，縮短了承臺的施工周期；集承臺混凝土澆筑模板、樁芯吸泥平臺等多種功能于一體，使施工更加便利。綜上所述，本申請克服了傳統現搭式海上承臺施工效率低、海上調平困難、作業環境惡劣導致作業安全性低等缺點。具有海上施工作業時間短，安裝后免調平，穩定性強，承載力高等有益效果，特別適用于高樁承臺式基礎的承臺混凝土澆筑、樁芯吸泥作業等多項施工作業。

附圖說明

圖1為本發明的模板系統的剖面圖；

圖2為本發明的模板系統的俯視圖；

圖3為本發明的模板系統的鋼套箱側壁模板的展開示意圖；

圖4為本發明的模板系統的預制封底的俯視圖；

圖5為本發明的模板系統的預制封底與鋼套箱側壁模板的連接部分的示意圖；

圖6為本發明的模板系統的吊桿的示意圖。

具體實施方式

為克服現有技術存在的缺陷，本發明提供一種用于海上風電的承臺施工的模板系統及承臺的施工方法，以克服傳統現搭式海上施工平臺，施工效率低、以及海上作業時間長導致作業安全性低等缺點。

實施例一

如圖1-2所示，本發明提供的一種用于海上風電的承臺施工的模板系統，包括：

預制封底底模(90)；該所述預制封底底模(90)在陸上預制，包括：由[10a槽鋼構成的圓形支撐骨架、在使用水準儀測量其整體水平度后設置于所述圓形支撐骨架底部的鋼板、用于加固所述骨架的兩端焊接于所述槽鋼上的鋼筋、設置于所述圓形支撐骨架側面的側板、澆筑于所述圓形支撐骨架中的混凝土、以及鋪裝于所述圓形支撐骨架上的8mm鋼板。

鋼套箱側壁模板(50)；所述鋼套箱側壁模板(50)垂直設置于所述預制封底底模(90)的外邊緣；所述鋼套箱側壁模板(50)由8塊8mm厚的鋼板拼裝組成，所述鋼板每片為整體平面(無拼縫)，鋼板與鋼板之間的拼裝縫平整度誤差控制小于3mm,該鋼板拼裝的縫隙處設置有定制橡膠止水條以確保結構不漏水。側壁鋼板之間采用m24高強螺栓51；所述鋼套箱側壁模板(50)還包括：用于對其加固的焊接于所述鋼板上的[28a、[10a槽鋼52及加強肋板(包括上肋板53、中間肋板54和下肋板55)。所述鋼套箱側壁模板(50)高度為6.6m。其展開后的效果圖如圖3所示。為增加鋼套箱重復利用的次數，鋼套箱側壁模板外壁與海水接觸面采取防銹防腐處理，鋼套箱側壁模板內壁涂有脫模劑。

預留樁位孔洞模板(80)；所述預留樁位孔洞模板(80)以偶數對稱設置于所述預制封底底模(90)上；預留樁位孔洞模板(80)的大小為海上鋼管樁的邊緣放大30cm。模板采用橢圓形木模板。

預制封底(60)；所述預制封底(60)設置于設置有預留樁位孔洞模板(80)的預制封底底模(90)上，所述預制封底(60)與所述鋼套箱側壁模板(50)連接；如圖4所示，為所述預制封底(60)的俯視圖，所述預制封底(60)包括：雙層鋼筋支架、設置于所述雙層鋼筋支架邊緣的側板、一端與所述鋼筋焊接另一端設置有圓臺螺母的錨筋、設置于所述預留樁位孔洞模板(80)邊緣的基礎環支撐件預埋鋼板(70)。其中，在預制封底(60)的中心以及預留樁位孔洞模板(80)的周圍加強布置鋼筋，鋼筋的規格為φ18mm。預制封底中澆筑的混凝土為c45海工混凝土，厚度為65cm,單個預制封底混凝土方量約為82m³。如圖5所示，預制封底(60)通過其預埋的一端設置有圓臺螺母的錨筋61與鋼套箱側壁模板(50)通過m24高強螺栓62連接，圖5中的63為預制封底混凝土、56為鋼套箱側壁模板(50)的壁體，57為鋼套箱側壁模板(50)的壁體面板。

支撐結構，所述支撐結構包括：上挑梁(10)；所述上挑梁(10)的兩端通過高強螺栓與所述鋼套箱側壁模板(50)連接；下挑梁(20)；所述下挑梁(20)通過上下挑梁連接部分(30)與所述上挑梁(10)連接；吊桿(40)；所述吊桿的一端與所述上挑梁(10)或者與所述下挑梁(20)通過螺栓連接，連接處設置有一圓形墊板41以增加連接緊固性，另一端預埋在所述預制封底(60)中，所述吊桿為精軋螺紋鋼，如圖6所示，為一端連接上挑梁(10)，一端預埋在預制封底(60)中的吊桿的示意圖，。

剪力鍵，所述剪力鍵用于焊接于所述基礎環支撐件預埋鋼板(70)與海上鋼管樁之間。所述剪力鍵由鋼板構成，所述剪力鍵呈環狀布置于所述鋼管樁四周，剪力鍵之間相互焊接，該剪力鍵用于將所述系統固定至鋼管樁上，同時，有利于后續澆筑混凝土封洞，以加固預制封底與海上鋼管樁的連接。

綜上所述，本申請整個模板系統在岸上預制，且安裝后免調平，減少了海上現場搭設封底結構的時間，保證了海上作業安全；整個系統可在陸域預綁扎一部分鋼筋并可提前設置部分預埋件，大大減少了海上作業時間；在鋼管樁沉樁完成后，即可安裝鋼套箱進行下一步工序作業，保證了海上施工的連續性，縮短了承臺的施工周期；集承臺混凝土澆筑模板、樁芯吸泥平臺等多種功能于一體，使施工更加便利。由上，本申請克服了傳統現搭式海上施工平臺，施工效率低、承載力小、作業環境差等缺點，本申請具有海上施工作業時間短，安裝后免調平，穩定性強，承載力高等有益效果，特別適用于高樁承臺式基礎的承臺混凝土澆筑、樁芯吸泥作業等多項施工作業。

實施例二

基于上述用于海上風電的承臺施工的模板系統，本申請還提供了一種用于海上風電的承臺的施工方法，包括步驟：

a、陸上制作模板系統：

a1、在陸上制作預制封底底模(90)，制成由槽鋼構成的圓形支撐骨架，使用水準儀測量其水平度后，通過在所述圓形支撐骨架底部設置一鋼板進行封底底模調平；在槽鋼之間焊接鋼筋以加固所述圓形支撐骨架；設置所述圓形支撐骨架側面的側板；澆筑于所述圓形支撐骨架中混凝土；澆筑混凝土后于其上鋪裝鋼板；

a2、在所述預制封底底模(90)的外邊緣連接設置有與其垂直的鋼套箱側壁模板(50)；包括：由鋼板拼裝組成所述鋼套箱側壁模板(50)，在該鋼板拼裝的縫隙處設置止水條；設置用于加固所述鋼套箱側壁模板的焊接于所述鋼板上的槽鋼及加強肋板；在所述鋼套箱側壁模板(50)的內壁涂脫模劑；在所述鋼套箱側壁模板(50)的外壁涂防腐涂層；

a3、在所述預制封底底模(90)上設置預留樁位孔洞模板(80)；

a4、在設置有預留樁位孔洞模板(80)的預制封底底模(90)上設置預制封底(60)，包括：設置雙層鋼筋支架、設置于所述雙層鋼筋支架邊緣側板、設置于所述預留樁位孔洞模板(80)邊緣預埋鋼板(70)、設置一端與所述鋼筋焊接另一端設置有圓臺螺母的錨筋、如圖5所示，該圓臺螺母與鋼套箱側壁模板(50)通過m24高強螺栓連接。

a5、設置兩層挑梁結構的支撐結構，包括：設置上挑梁(10)；上挑梁(10)的兩端與所述鋼套箱側壁模板(50)通過高強螺栓連接；連接時通過水準儀測量保證挑梁支撐系統的水平度；設置下挑梁(20)；所述下挑梁(20)通過上下挑梁連接部分(30)與所述上挑梁(10)連接；設置吊桿(40)；所述吊桿的一端與所述上挑梁(10)或者與所述下挑梁(20)通過螺栓連接，另一端預埋在所述預制封底(60)中，所述吊桿為精軋螺紋鋼；如圖6所示，為一端連接上挑梁，一端預埋在預制封底中的吊桿的示意圖。

a6、使用水準儀測量所述支撐結構的水平度，以及使用垂直度測量儀測量所述鋼套箱側壁模板(50)的垂直度，待調整所述支撐結構水平以及所述鋼套箱側壁模板(50)垂直后，向所述預制封底(60)中澆筑商品混凝土，并對其進行淡水養護。

b、海上安裝作業：

b1、海上鋼管樁沉樁完成后，用gps測出所述鋼管樁樁頂設計標高，而后割除鋼管樁樁頂至設計標高，使鋼管樁樁頂處于一個水平面，將步驟a中制作的預制封底(60)的混凝土強度達到75％時，將整個模板系統吊至運輸駁上。其中，8個吊耳設置在鋼套箱側壁的28a槽鋼雙拼的位置上，鋼絲繩采用四根76mm粗的鋼芯鋼絲繩，兩個吊耳共用一根鋼絲繩。350t起重船在碼頭高水位時就位起吊，運輸駁選用2000t方駁，預制封底和鋼套箱整體在方駁上使用8根鋼絲繩配花籃螺絲及拉緊器固定。鋼套箱、預制封底整體出運前可將限位鋼板，剪力件鋼板、焊機等材料設備放在套箱內一起吊裝出運。

b2、運輸至現場機位后起重船在高平潮進位、拋錨，然后低潮位時起吊，鋼套箱、預制封底整體徐徐轉向至承臺柱上方，調整安裝方位，帶緊二根纜風繩，起重工指揮就位下放鋼套箱，為了更精確就位，采用邊安裝、邊測量調整、逐步焊接限位板和加墊鋼板的辦法。其中，所述鋼管樁樁頂支撐于所述模板系統的下挑梁(20)；

b2、在基礎環支撐件預埋鋼板(70)與鋼管樁之間焊接剪力鍵，并在預留孔洞處澆筑混凝土，以使所述預制封底(60)與所述鋼管樁之間實現無縫連接；剪力鍵采用20mm厚q345鋼板與鋼管樁側壁和封底預埋鋼板雙面直角焊接、單條焊縫長度10—30cm,剪力件環形均勻布置，一根樁位置焊縫總長不少于7.2mm。預制封底預留樁位孔洞處采用吊模澆筑c50海工混凝土封洞，澆筑前孔洞處側面混凝土進行鑿毛處理。

b3、當混凝土達到指定強度時，向所述模板系統中澆筑混凝土，使其填滿整個模板系統，當混凝土達到指定強度時，將所述鋼套箱側壁模板(50)拆除，并將其運回陸上，以便重復使用。

綜上所述，本申請整個模板系統在岸上預制，且安裝后免調平，減少了海上現場搭設封底結構的時間，保證了海上作業安全；整個系統可在陸域預綁扎一部分鋼筋并可提前設置部分預埋件，大大減少了海上作業時間；在鋼管樁沉樁完成后，即可安裝鋼套箱進行下一步工序作業，保證了海上施工的連續性，縮短了承臺的施工周期；集承臺混凝土澆筑模板、樁芯吸泥平臺等多種功能于一體，使施工更加便利。由上，本申請克服了傳統現搭式海上施工平臺，施工效率低、承載力小、作業環境差等缺點，本申請具有海上施工作業時間短，安裝后免調平，穩定性強，承載力高等有益效果，特別適用于高樁承臺式基礎的承臺混凝土澆筑、樁芯吸泥作業等多項施工作業。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明。總之，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。