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NB/T 11727-2024 海上风电场工程基础结构灌浆连接技术规程

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  • 类别:电气电力
  • 更新日期:2025-12-23
关键词:灌浆   电场   连接   海上   结构
资源简介

中华人民共和国能源行业标准

NB/T 11727—2024

海上风电场工程

基础结构灌浆连接技术规程

Technical specification for grouted connection of

foundation structure for offshore wind power project

2024-12-25 发布 2025-06-25 实施

国家能源局发布

国家能源局

公告

2024年第4号

根据中华人民共和国能源法、标准化法和能源标准化管理办法等有关规定,国家能源局批准《输氢管道工程设计规范》等276 项能源行业标准(附件1)、《Code for Design of Hydroenergy for Tidal Power Stations》等37项能源行业标准外文版(附件2)、《核电厂建设工程核岛建筑安装工程费用定额》能源行业标准修改通知单(附件3),现予以发布。

附件:1.行业标准目录

2. 行业标准外文版目录(略)

3.行业标准修改通知单(略)

国家能源局

2024年12月25日

前言

根据《国家能源局综合司关于下达2020年能源领域行业标准制修订计划及外文版翻译计划的通知》(国能综通科技〔2020〕106 号)的要求,规程编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验, 并在广泛征求意见的基础上,制定本规程。

本规程的主要技术内容是:总则、术语、基本规定、灌浆连接设计、灌浆连接施工。

本规程由国家能源局负责管理,由水电水利规划设计总院提出并负责日常管理,由能源行业风电标准化技术委员会风电场工程施工安装分技术委员会 (NEA/TC 1/SC 2) 负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送水电水利规划设计总院(地址:北京市东城区安定门外大街甲57号、乙57号,邮编100011)。

本规程主编单位:福建永福电力设计股份有限公司中交第三航务工程局有限公司

本规程参编单位:中国长江三峡集团有限公司

中国电力工程顾问集团有限公司

福建省水利水电勘测设计研究院有限公司上海勘测设计研究院有限公司

中国能源建设集团广西电力设计研究院有限公司

同济大学

福州大学

本规程主要起草人员:刘蔚宋启明游先辉王根梁

汪冬冬张悦然李智欧寅华

胡雪扬甘毅乐治济林旻

III

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田明俊黄军吴小斌罗仑博吴兆旗陈涛陈志冰徐普孙烜王大鹏贺正兴郑俨刚田会元冯和静陈增华薛原原陈基生胡德建

本规程主要审查人员:常作维汪毅周永李祥李光顺王宁梁花荣张智伟汤东升黄建武邱旭蒋玉川

胡晓光常昊天许莉黄建华孙国光毛以雷彭冀曹园园董孟永李仕胜

IV

NB/ T 11727—2024

目次

1 总则 1

2 术语 2

3 基本规定 3

4 灌浆连接设计 4

4.1 一般规定 4

4.2 灌浆材料与灌浆体 5

4.3 荷载作用 6

4.4 灌浆连接计算 6

4.5 构造要求 10

5 灌浆连接施工 13

5.1 一般规定 13

5.2 施工准备 14

5.3 灌浆施工 15

5.4 质量检验 17

附录A 灌浆施工记录表 19

附录B 灌浆浆体现场测试记录表 20

本规程用词说明 21

引用标准名录 22

附:条文说明 23

V

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Contents

1 General provisions 1

2 Terms 2

3 Basic requirements 3

4 Grouted connection design 4

4.1 General requirements 4

4.2 Grout material and grouted body 5

4.3 Actions 6

4.4 Grouted connection calculation 6

4.5 Detailing requirements 10

5 Construction of grouted connection 13

5.1 General requirements 13

5.2 Construction preparation 14

5.3 Grouting construction 15

5.4 Quality inspection 17

Appendix A Record form of grouting construction 19

Appendix B Record form of on-site testing of grouting

material 20

Explanation of wording in this specification 21

List of quoted standards 22

Addition : Explanation of provisions 23

VI

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1 总则

1.0.1 为规范海上风电场工程基础结构灌浆连接设计与施工,做到技术先进、安全可靠、经济合理、绿色环保,制定本规程。

1.0.2 本规程适用于海上风电场工程基础结构灌浆连接设计与施工,本规程不适用于桩基础嵌岩灌浆。

1.0.3 海上风电场工程基础结构灌浆连接设计与施工,除应符合本规程外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

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2 术语

2.0.1 灌浆连接 grouted connection

通过灌浆方式将不同结构连接成一体形成的复合结构,包括灌浆体和被连接的内外结构件。

2.0.2 灌浆体 grouted body

由灌浆材料制备成浆体,填充于灌浆连接空间,经凝结硬化后形成的结构体。

2.0.3 剪力键 shear key

设置在钢套管与钢管桩内壁或外壁,提高灌浆材料在钢管桩与钢套管之间连接能力的构件。

2.0.4 灌浆封堵器 grout sealing

防止灌浆施工中浆体泄漏的装置。

2.0.5 预置灌浆管路 preassembled pipeline for grouting

预置在海上风电场工程基础结构上,用于输送浆体的管路。

2.0.6 润管 pipe lubricating

灌浆施工时,在正式泵送浆体前,采用专用润管料浆体对灌浆软管和预置灌浆管路进行润滑。

2.0.7 静置 standing

灌浆施工时,在溢浆口溢出浆体后,停止泵送,使灌入灌浆空间的浆体密实的过程。

2.0.8 补浆 additional grouting

灌浆施工中,静置结束后,持续低速泵送压浆的过程。

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3 基本规定

3.0.1 海上风电场工程基础结构灌浆连接应满足在海洋环境条件下的安全性、耐久性和功能性要求。

3.0.2 海上风电场工程基础结构灌浆连接应满足上部结构对基础结构连接的功能要求,灌浆连接设计应综合考虑环境条件、结构型式、施工条件等,经技术经济比选后确定。

3.0.3 海上风电场工程基础结构灌浆连接施工应积极推广使用可

靠的新技术、新工艺、新材料、新设备。

3.0.4 海上风电场工程基础结构灌浆作业人员应经过安全和专业技术培训,并应符合现行行业标准《海上风电场工程施工安全技术规范》NB/T 10393的有关规定。

3.0.5 基础灌浆施工应建立环境管理体系,设立专职人员负责环境管理工作。作业前,应编制施工环境管理计划。作业时,应配置防污设备和器材。灌浆作业配套施工船舶应配备相应的污染物处理处置设施。

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4 灌浆连接设计

4.1 一般规定

4.1.1 灌浆连接设计应收集下列资料:

1 环境条件,包括潮位、波浪、泥沙、温度和湿度等。

2 基础结构对灌浆连接结构的技术要求。

3 施工条件。

4.1.2 灌浆连接用钢材与灌浆材料的选取,应根据结构的重要性、 荷载特征、结构形式、应力状态和工作环境等因素确定。

4.1.3 基础结构灌浆连接设计宜采用以概率理论为基础、以分项系数表达的极限状态设计方法;当缺乏统计资料时,灌浆连接可根据工程经验或必要的试验进行设计,也可采用容许应力或单一安全系数等经验方法进行设计。

4.1.4 海上风电场工程基础结构灌浆连接疲劳计算应采用安全寿命设计方法。

4.1.5 灌浆连接设计应考虑下列因素:

1 灌浆体的强度、弹性模量、抗磨损性、收缩或膨胀。

2 钢(套)管与钢管桩尺寸。

3 灌浆连接形状、长度与桩径比。

4 钢(套)管、钢管桩与灌浆体接触面条件。

5 剪力键尺寸与布置。

6 荷载与应力水平等。

7 制作误差、安装误差、疲劳损伤、钢管的局部屈曲等。

4.1.6 海上风电场基础结构宜采用设置剪力键的圆柱形灌浆连

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接,也可采用不设置剪力键的圆锥形灌浆连接。

4.1.7 灌浆连接设计宜在设计阶段考虑基础运行过程中水位变动

的影响。

4.1.8 灌浆连接设计灌浆体厚度不宜小于50 mm。

4.1.9 灌浆连接的承载能力可通过有限元分析评估。

4.1.10 灌浆管路应满足灌浆工艺要求,出厂前应进行检漏及堵塞检测,并应符合下列规定:

1 单个独立灌浆部位应设置不少于一主一备灌浆管路。

2 灌浆管路的内径不宜小于75mm, 并不应存在缩径。

3 灌浆管路应采用圆弧形弯头,弯头内径不小于灌浆软管内径。

4 垂直管路长度大于15m 时宜考虑设置止落弯管等措施。

5 灌浆管路的接口宜集中布置在结构物同一面板上,面板宜设置在操作平台上方。

4.1.11 灌浆空腔底部宜设置封堵器进行封堵,应使用导向块等保护装置对封堵器进行保护,具体保护方式应根据导管架安装、沉桩施工方式和具体结构型式决定。

4.2 灌浆材料与灌浆体

4.2.1 灌浆材料应选择符合灌浆体各种性能指标要求、由专业工厂制备的水泥基灌浆材料。

4.2.2 灌浆连接中的灌浆拌和物应具备大流动性、泵送性、高抗水分散性等施工性能要求。灌浆体应满足无收缩、高密实度、高早期强度等要求,其抗压强度、耐久性、抗疲劳性、抗腐蚀性等应满足设计要求,其与钢材应有较好的黏结性能。

4.2.3 灌浆体的抗压强度、抗剪强度的标准值和设计值的确定应符合现行行业标准《海上风电场工程风电机组基础设计规范》 NB/T10105 的有关规定。

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4.3 荷载作用

4.3.1 灌浆连接应按承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。

4.3.2 灌浆连接设计所采用的荷载及荷载组合应符合现行行业标准《海上风电场工程建(构)筑物荷载规范》NB/T 11084和《海上风电场工程风电机组基础设计规范》 NB/T 10105的有关规定。

4.3.3 灌浆连接设计所采用的安全控制标准应符合现行行业标准 《海上风电场工程风电机组基础设计规范》 NB/T 10105的有关规定。

4.3.4 灌浆连接应进行疲劳强度验算。

4.4 灌浆连接计算

4.4.1 设置剪力键的灌浆连接采用有限元分析时,灌浆体压应力

03,FEA 不应大于灌浆体抗压强度设计值。

4.4.2 导管架基础灌浆体轴向荷载作用下的抗剪强度计算值fkj 应小于抗剪强度标准值fk, 灌浆体的抗剪强度计算值fk;宜按下列公式计算:

6

式中:fkj ——灌浆体的抗剪强度计算值 (MPa);

(4.4.2-1)

(4.4.2-2)

Di—— 灌浆连接内侧管外直径(mm), 钢管桩置于导管

架套管内侧时,Dn 取钢管桩外直径DD, 钢管桩置于导管架套管外侧时, Dn 取导管架套管外直径Dπ;

Dout — 灌浆连接外侧管外直径(mm), 钢管桩置于导管架套管内侧时,Dout取导管架套管外直径D, 钢

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管桩置于导管架套管外侧时,Dut 取钢管桩外直径Dp;

h ——剪力键高度 (mm);

s ——相邻剪力键中心距(mm);

k ——灌浆连接径向刚度参数;

fk ——灌浆??-75mm 立方体抗压强度标准值 (MPa);

tin ——灌浆连接内侧管壁厚(mm), 当钢管桩置于导管架套管内侧时,t:取钢管桩壁厚t, 当钢管桩置于导管架套管外侧时,tn 取导管架套管壁厚tπ;

tout ——灌浆连接外侧管壁厚(mm), 当钢管桩置于导管架套管内侧时,tout取导管架套管壁厚t, 当钢

管桩置于导管架套管外侧时,tu 取钢管桩壁厚 tp;

E₈ ——灌浆体弹性模量 (MPa);

E ——钢材弹性模量 (MPa), 可取2.1×10⁵ ;

g ——灌浆体厚度 (mm)。

4.4.3 导管架基础灌浆连接轴向承载力宜按下式验算:

7

Fv₁shk≤Fv₁Shkcap,d

Fv1Shkcap=fks

(4.4.3-1)

(4.4.3-2)

(4.4.3-3)

(4.4.3-4)

式中:Fv₁Shk —— 单个剪力键环向单位长度所受荷载 (N/mm);

FvIShcap,a——单个剪力键上环向单位长度承载力设计值 (N/mm);

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Pa,d

n

——作用于灌浆连接的轴向荷载(N), 采用极端状况荷载设计值;

——灌浆连接单侧有效剪力键个数, n= 单侧剪力键个数-1;

FvIShcap—— 单个剪力键上环向单位长度承载力标准值

Ym fbk S

(N/mm);

——材料系数,取2.0;

——灌浆体的抗剪强度标准值 (MPa); ——相邻剪力键中心距 (mm)。

4.4.4 弯矩和水平剪力作用时,导管架基础灌浆体径向最大接触压应力Pnom,a不宜大于1.5 MPa; 采用有限元分析且疲劳验算能够满足材料性能要求时, Pnom,a可大于1.5MPa。 导管架基础灌浆体径向最大接触压应力Pnoma宜按下列公式计算:

式中:Pnom,d

le k;D Iin Rin

(4.4.4-1)

(4.4.4-2)

(4.4.4-3)

——灌浆体径向最大接触压应力 (N/mm²);

——灌浆连接内侧管的弹性长度(mm);

——灌浆连接弹性刚度 (MPa);

——灌浆连接内侧管的截面惯性矩 (mm⁴);

——灌浆连接内侧管外半径 (mm), 钢管桩置于导

管架套管内侧时, R 取钢管桩外半径R, 钢管桩置于导管架套管外侧时,R. 取导管架套管外半径Rπ;

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Rout

tin

tout

Qa

M

E E

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——灌浆连接外侧管外半径 (mm), 钢管桩置于导管架套管内侧时,R₀ut取导管架套管外半径R, 钢管桩置于导管架套管外侧时, Rut取钢管桩外半径R;

——灌浆连接内侧管壁厚,当钢管桩置于导管架套管内侧时,tm 取钢管桩壁厚t, 当钢管桩置于导管架套管外侧时,tn 取导管架套管壁厚tπ;

——灌浆连接外侧管壁厚,当钢管桩置于导管架套管内侧时,tu 取导管架套管壁厚t, 当钢管桩

置于导管架套管外侧时,tout取钢管桩壁厚t; ——水平剪力 (N), 极端状况取水平剪力设计值; ——弯矩 (N·mm), 极端状况取弯矩设计值;

——灌浆体弹性模量 (MPa);

——钢材弹性模量,可取2.1×10⁵ (MPa);

tg ——灌浆体厚度 (mm)。

4.4.5 疲劳荷载作用时,应力循环次数N 和应力水平y 之间的关系宜以下列公式验算:

log N≤5.400-8y(y≥0.30) (4.4.5-1)

logN≤7.286-14.286y(0.16

logN≤13.000-50y(y≤0.16) (4.4.5-3)

(4.4.5-4)

式中:N ——应力循环次数;

y ——每个循环荷载对应的应力水平;

Fv₁Shk ——单个剪力键环向单位长度所受荷载(N/mm);

Ym ——材料系数,疲劳状况时取1.5;

Fv₁Shkcap ——单个剪力键上环向单位长度承载力标准值 (N/mm)。

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4.5 构造要求

4.5.1 灌浆连接剪力键宜具有相同尺寸与间距;桩身剪力键与套管剪力键宜错开、均匀布置。

4.5.2 导管架套管内应设置限位块,限位块高度宜高于剪力键。 套管与钢管桩之间形成的空间局部最小间隙不宜小于设计灌浆体厚度的一半。

4.5.3 灌浆连接宜在泥面以上,并采取有效措施防止泥土侵入灌浆空间。

4.5.4 导管架套管灌浆连接(见图4.5.4)设计构造宜满足下列要求:

1 剪力键的高度不宜小于5mm, 其他几何参数宜满足下列公式要求:

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s≥min(0.8√Rntm,0.8√Routou)

2 灌浆连接有效长度Lg宜满足下列公式要求:

Lg=L-2tg

3 灌浆体外径与灌浆体厚度比宜满足下式要求:

(4.5.5-1)

(4.5.5-2)

(4.5.5-3)

(4.5.5-4)

(4.5.5-5)

(4.5.5-6)

(4.5.5-7)

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(a) 导管架套管置于钢管桩外侧 (b) 导管架套管置于钢管桩内侧

图4.5.4 导管架套管灌浆连接图

1—钢管桩;2—导管架套管;3—灌浆封堵器;4—桩中心轴;5—限位块;6—剪力键; R,—钢管桩外半径;t— 钢管桩壁厚;R₅ 一导管架外套管外半径;t一导管架外套管壁厚;

Rπ一导管架内套管外半径;tπ一导管架内套管壁厚;R 一灌浆体外半径;

tg一灌浆体厚度;L— 灌浆连接长度;s— 相邻剪力键中心距; w—剪力键宽度;h— 剪力键高度

4 钢管桩外半径、导管架内外套管半径与其壁厚的比值宜满足下式要求:

(4.5.5-8)

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式中:h ——剪力键高度 (mm);

w ——剪力键宽度 (mm);

s ——相邻剪力键间的垂直中心距(mm);

D ——灌浆连接内侧管外直径 (mm), 钢管桩置于导管架套管内侧时, Dn 取钢管桩外直径D, 钢管桩置于导管架套管外侧时, Din取导管架套管外直径Dπ;

R ——灌浆连接内侧管外半径,当钢管桩置于导管架套管内侧时, R. 取钢管桩外半径,当钢管桩置于导管架套管外侧时, R. 取导管架套管外半径;

t:n ——灌浆连接内侧管壁厚,当钢管桩置于导管架套管内侧时,t: 取钢管桩壁厚,当钢管桩置于导管架套管外侧时, t:n 取导管架套管壁厚;

Rou ——灌浆连接外侧管外半径(mm), 钢管桩置于导管架套管内侧时, R 取导管架套管外半径,钢管桩置于导管架套管外侧时,R。 取钢管桩外半径;

tout ——灌浆连接外侧管壁厚,当钢管桩置于导管架套管内侧时,tu 取导管架套管壁厚,当钢管桩置于

导管架套管外侧时, tt 取钢管桩壁厚; L ——灌浆连接有效长度(mm);

Dg—— 灌浆体外直径 (mm);

t. ——灌浆体厚度 (mm)。

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5 灌浆连接施工

5.1 一般规定

5.1.1 海上风电场工程基础结构灌浆连接钢结构及限位块、剪力键、管路、封堵器等附件加工制作,应符合现行国家标准《钢结构工程施工规范》GB 50755和《钢结构工程施工质量验收标准》 GB 50205的有关规定。

5.1.2 海上风电场工程基础结构灌浆连接钢结构现场安装应符合设计要求,并应符合现行国家标准《海上风力发电工程施工规范》 GB/T 50571的有关规定。

5.1.3 灌浆施工应编制专项施工方案。专项施工方案应主要包括下列内容:

1 灌浆施工总体方案及施工总平面图。

2 施工机械或设备,包括灌浆系统、吊机、发电机等。

3 施工工艺及措施,包括灌浆管路、灌浆封堵器、灌浆工艺流程、灌浆过程监测和特殊情况下的处理措施。

4 施工作业计划和劳动力组织计划。

5 机械设备、备件、工具、材料供应计划。

6 质量、职业健康、安全、环境保证措施。

5.1.4 首次应用于海上风电场工程的灌浆材料产品宜通过典型试验(原型试验)验证材料的工程适用性。

5.1.5 基础结构灌浆施工时间段的选择应避开风浪会导致基础结构晃动的时段。

5.1.6 灌浆施工时段气温宜为5℃~35℃。气温高于35℃时, 应采取适合的降温措施降低材料、设备、管路的温度,使灌浆浆

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体温度不超过35℃。

5.1.7 海上风电场工程基础结构灌浆连接施工安全管理应符合现行行业标准《海上风电场工程施工安全技术规范》NB/T 10393的有关规定。

5.1.8 灌浆施工后,上部设备或构件安装时,灌浆体强度应达到设计强度的70%以上。

5.2 施工准备

5.2.1 灌浆材料应进行进场验收,查验产品出厂检验报告、产品使用说明书、产品认证证书及第三方检验报告,并检查灌浆材料包装完好性。灌浆材料在运输与贮存时,应保持干燥,不得受潮和混入杂质,不得与其他材料混合运输。

5.2.2 灌浆材料检验批和取样应满足现行国家标准《水泥基灌浆材料应用技术规范》GB/T 50448的有关规定。

5.2.3 灌浆材料进场检验的检测项目和检测方法应符合下列规定:

1 最大骨料粒径应符合现行国家标准《建设用砂》 GB/T 14684的有关规定。

2 总氯离子含量应符合现行国家标准《混凝土外加剂匀质性试验方法》GB/T 8077的有关规定。

3 表观密度、凝结时间、泌水率应符合现行国家标准《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T 50080的有关规定。

4 流动度、抗压强度应符合现行国家标准《水泥基灌浆材料应用技术规范》GB/T 50448的有关规定。

5.2.4 灌浆系统的实际配置生产能力不宜低于4m³/h。

5.2.5 搅拌机应采用强制式立轴搅拌机。搅拌机应配置备用设备, 单台搅拌机的容量不宜小于0.5m³。

5.2.6 灌浆泵的理论泵送压力不宜小于4 MPa, 灌浆泵的泵送能力、灌浆管路的耐压能力应满足施工要求,灌浆泵应配置备用

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设备。

5.2.7 灌浆软管应符合下列规定:

1 灌浆软管的选择应考虑材料特性、与灌浆泵的能力匹配、 软管与管路的对接、施工的工况条件。

2 灌浆软管直径不宜小于50 mm, 灌浆软管耐压性能不宜低于8.5 MPa。

3 灌浆施工现场灌浆软管的弯曲半径不应小于产品厂家规定的最小弯曲半径,应准备数量充足的灌浆软管以备临时更换。

5.2.8 灌浆施工前,应配置辅助施工设备,如吊机、清洗设备、 应急设备等。

5.2.9 封堵器应在基础钢结构出厂前安装完成并通过质量验收。

5.3 灌浆施工

5.3.1 基础结构灌浆施工前,应具备下列条件:

1 基础安装、沉桩完成并通过验收。

2 预置灌浆管路畅通及封堵器有效。

3 灌浆空间清理完成并通过验收。

4 灌浆施工所用材料充足。

5 灌浆系统正常使用。

6 灌浆软管畅通。

5.3.2 基础结构具备灌浆施工条件后应尽快施灌,并在72h 内完成灌浆施工。

5.3.3 基础结构灌浆施工主要工序应包括灌浆空间清洗、润管、 灌浆材料搅拌、泵送压浆、溢浆、静置和补浆等。

5.3.4 基础结构灌浆应从灌浆空间底部自下而上注入,每个灌浆空间的灌浆施工应一次完成。

5.3.5 基础结构灌浆施工全过程及灌浆施工完成后的48h内应避免撞击。

5.3.6 润管料和润管施工应符合下列规定:

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1 在正式泵送浆体前,灌浆管路应进行润管。

2 润管料的用水量及搅拌应按照产品使用说明书进行操作。 润管料浆体应采用专用润管料浆体或者水胶比不大于0.5的水泥浆体。

5.3.7 泵送压浆应符合下列规定:

1 用水量及搅拌应按照产品使用说明书进行操作。

2 浆体的初始流动度、表观密度应符合灌浆材料产品要求和设计要求,现场取样测试合格后方可入泵。

3 根据灌浆压力、灌浆软管压力极限值设置额定工作压力, 在泵送过程中灌浆压力不应大于额定工作压力。

4 灌浆施工时,应保持灌浆管路完全充满浆体,保持泵送的速度均匀连续,保持喂料器至少一半充满浆体,不得引入空气。

5 灌浆施工过程应连续进行,保持灌浆压力和速度稳定。应观察灌浆施工过程中浆体的表观密度,发现不符合的情况,应重新配置。

6 灌浆管路无法灌浆时,应采用备用灌浆管路。备用管路无法灌浆时,可采用插管法继续完成灌浆。水下灌浆采用插管法应控制插管出浆口始终保持在浆体顶面以下0.5m 以上,插管出浆口不得拔出浆体,插管较长时宜采用分段连接方式。

7 灌浆施工发生中断时,中断时间应控制在材料允许的可工作时间内,重新灌浆前应对材料工作性进行检测。当中断时间超过材料允许的可工作时间时,应采用备用灌浆管路灌浆。

5.3.8 溢浆的判定条件和静置应符合下列规定:

1 灌浆材料用量大于溢浆前的理论材料用量,且观测到灌浆空间顶部有溢浆发生时,应停止灌浆施工,转入静置。

2 静置时间宜为15 min~30 min,静置期间应维持灌浆压力稳定。

5.3.9 补浆应符合下列规定:

1 静置结束后,溢浆顶面下降应进行补浆。

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2 补浆量达到20 cm~30cm 的灌浆空间高度。

3 低流量进行灌浆,在2m³/h 的泵送流量情况下,持续溢浆约 8min~10min。

5.3.10 灌浆施工时应采用人工或水下机器人等进行实时监测与检查,发现漏浆应暂停灌浆施工,及时采取封堵材料封堵和超量灌浆等应急措施。

5.3.11 灌浆施工结束后应对所有灌浆软管和设备及时进行清洗。

5.3.12 灌浆施工过程应采取必要措施对粉尘进行控制,操作人员配好防护用具。灌浆施工过程应对废弃包装袋、漏浆和水下溢浆等污染源进行控制。

5.4 质量检验

5.4.1 浆体的检测项目应包括流动度、表观密度。

5.4.2 灌浆体的早期强度测试宜在现场进行,配置的模具和仪器设备应在检定周期内。

5.4.3 基础结构灌浆连接现场检测项目和频率应符合表5.4.3 的规定,现场留样试块应预留备用试块。

表5.4.3 基础结构灌浆连接现场检测项目和频率

编号检测项目检测频率 1 初始流动度每个灌浆空间在灌浆过程的开始、中间和结束前各检测1次 2 表观密度每个灌浆空间1次

3

抗压强度 1d 每个灌浆空间1组 7d 每个灌浆空间1组 28d 每个灌浆空间1组 4 浆体温度灌浆过程间隔时间0.5h

5.4.4 海上风电场工程基础结构灌浆连接施工过程应进行记录,

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灌浆施工记录表宜符合本规程附录A 的规定,灌浆浆体现场测试记录表宜符合本规程附录B 的规定。

5.4.5 溢浆口位于水面以下的灌浆应提供灌浆空间水下溢浆过程的影像资料,或提供可测灌浆高度的压力传感器数据。

5.4.6 留样试块应在现场标准试验室内成型和养护,由现场送至检测单位后应在标准养护室养护,同条件试块的养护方法应按设计要求执行。

5.4.7 留样试块的28d 抗压强度报告应作为评定结构灌浆质量的主要评定依据,若留样试块强度不合格,应对备用试块进行复检。

5.4.8 灌浆完成后应检查水下溢浆面顶面标高,当顶面标高低于设计标高0.5m 时,宜采取二次灌浆补灌。

5.4.9 具备条件时,可采用无损检测方法对灌浆体质量进行检测。

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附录A 灌浆施工记录表

表A 灌浆施工记录表

施工记录表编号:

施工单位施工日期工程名称灌浆空间

是否清洗机位桩位材料包装产品型号生产厂家样品性状设备编号环境温度天气情况开始时间溢浆时间结束时间搅拌编号时间方量(m³) 流动度(mm) 泵压力(MPa) 其他说明 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 理论灌浆量(m³) 实际灌浆量(m³) 溢浆情况记录员: 技术负责人:

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附录B 灌浆浆体现场测试记录表

表B 灌浆浆体现场测试记录表

对应灌浆施工记录表编号检测项目参考标准灌浆开始灌浆中灌浆结束浆体温度一外观质量描述一表观密度

(kg/m³)

GB/T 50080

一初始流动度

(mm)

GB/T 50448

一 30 min后流动度

(mm)

GB/T 50448

一试块编号一试块制作时间一一一

备注记录员: 技术负责人:

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本规程用词说明

1 为便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:

1)表示很严格,非这样做不可的:

正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”。

2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:

正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得 ”。

3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”。

4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用 “可”。

2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。

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引用标准名录

《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》 GB/T 50080

《钢结构工程施工质量验收标准》GB 50205 《水泥基灌浆材料应用技术规范》GB/T 50448 《海上风力发电工程施工规范》GB/T 50571

《钢结构工程施工规范》GB 50755

《混凝土外加剂匀质性试验方法》GB/T 8077

《建设用砂》GB/T 14684

《海上风电场工程风电机组基础设计规范》NB/T 10105 《海上风电场工程施工安全技术规范》NB/T 10393

《海上风电场工程建(构)筑物荷载规范》NB/T 11084

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中华人民共和国能源行业标准

海上风电场工程

基础结构灌浆连接技术规程

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条文说明

NB/T 11727—2024

制定说明

《海上风电场工程基础结构灌浆连接技术规程》 NB/T 11727, 经国家能源局2024年12月25日以第4号公告批准发布。

本规程制定过程中,编制组在广泛调查、深入研究的基础上, 总结了国内外已建和在建海上风电场的工程实践经验,系统地分析了海上风电场工程基础结构灌浆连接设计施工的有关技术问题,吸收了灌浆连接设计施工方面所取得的科技成果,向全国有关设计、施工和科研单位征求了意见。

为便于广大设计、施工、科研院校等单位有关人员在使用本规程时能正确理解和执行条文规定,《海上风电场工程基础结构灌浆连接技术规程》编制组按章、节、条顺序编制了本规程的条文说明,对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是,本条文说明不具备与规程正文同等的法律效力, 仅供使用者作为理解和把握规程规定的参考。

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目次

4 灌浆连接设计 26

4.1 一般规定 26

4.2 灌浆材料与灌浆体 26

4.4 灌浆连接计算 26

5 灌浆连接施工 28

5.1 一般规定 28

5.2 施工准备 29

5.3 灌浆施工 30

5.4 质量检验 30

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4 灌浆连接设计

4.1 一般规定

4.1.7 由于灌浆连接相对于平均海平面的位置可能会影响灌浆体收缩、灌浆连接中弯矩的大小、灌浆连接的疲劳性能以及灌浆施工,因此,需考虑基础运行过程中水位变动的影响。

4.1.9 使用有限元分析评估灌浆连接能力时,所选取的参数存在不确定性。不确定性与单元类型、单元网格、摩擦系数、灌浆材料特性、接触方式及收敛准则相关。因此,在使用有限元分析评估灌浆连接的承载能力之前,需对分析方法进行校核。

4.2 灌浆材料与灌浆体

4.2.3 设计高强度灌浆时,需考虑海上现场条件下预期结果的变化,因此需要进行试验灌浆强度与现场灌浆强度之间的转化。国内目前尚缺乏类似相关经验,本条参考行业标准《海上风电场工程风电机组基础设计规范》NB/T 10105—2018及《Support structures for wind turbines》DNV-ST-0126—2021的有关规定。

4.4 灌浆连接计算

4.4.2~4.4.4 设置剪力键的风机基础灌浆连接验算方法参考行业标准《海上风电场工程风电机组基础设计规范》NB/T 10105—2018 及《Support structures for wind turbines》DNV-ST-0126—2021 的有关规定,钢材与灌浆材料弹性模量比值在无试验成果时取 18。

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4.4.5 疲劳计算失效时应力循环次数N 和应力水平y 之间的关系计算方法参考行业标准《海上风电场工程风电机组基础设计规范》 NB/T 10105—2018及《Support structures for wind turbines》DNV- ST-0126—2021 的有关规定。

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5 灌浆连接施工

5.1 一般规定

5.1.3 施工总平面图需标明基础结构、灌浆船的相对位置,以及灌浆船上灌浆系统、灌浆材料和水箱等。

5.1.4 用于海上风电场工程基础结构灌浆连接的灌浆材料产品, 在施工前进行灌浆原型试验,或者提供该型号产品此前完成的灌浆原型试验报告,原型试验报告结论需要经设计单位确认后,首次使用灌浆材料产品才能在工程中应用。

在无相关经验的条件下,建议在灌浆认证过程的早期阶段进行实体模型试验,以确保灌浆材料在项目特定边界条件下使用。 试验要反映现场使用的实际条件和设备,包括灌浆搅拌机和泵、 泵送高度和软管,具有代表性的标称孔径和长度,以评估材料的可泵性。实体模型试验要证明灌浆浆体在实际泵送期间保持可泵性,包括因堵塞或设备故障造成的可能暂停。试验期间要进行适当的材料试验,硬化后要证明预期体积的完全填充。模型试验的精确要求取决于所考虑的灌浆操作。进行实体模型试验时,要对灌浆材料进行质量控制。

5.1.5 灌浆完成之后,在材料强度尚未达到承载要求时,结构锁定起临时固定的作用,如果风浪过大引起导管架晃动,会影响灌浆材料强度增长,对灌浆连接产生不可逆的影响。因此,对灌浆施工窗口的选择要根据临时锁定情况、海上天气,避免灌浆后灌浆连接的扰动。经经验统计,现场灌浆施工时最大浪高一般不超过3.5m。

5.1.6 水泥基灌浆材料拌合物可泵性、凝结时间和早期强度发展

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受环境温度影响较大,参考国家标准《水泥基灌浆材料应用技术规范》GB/T 50448—2015中冬期及高温施工相关规定,灌浆施工适宜温度5℃~35℃。

5.2 施工准备

5.2.2 灌浆材料原材料送检是灌浆施工前的重要检测手段,以验证灌浆材料的性能是否满足设计要求,具体流程为:在监理见证下取样,然后送至第三方检测单位,按设计图纸中的材料性能要求进行委托检验。

5.2.3 典型海上风电灌浆材料物理力学性能和工作性能指标见表1,同时灌浆材料的指标需满足设计图纸、技术规格书以及招标文件等要求。

表 1 典型海上风电灌浆材料技术指标

序号检测项目参考标准技术指标 1 最大骨料粒径(mm) GB/T 14684 ≤4.75 2 总氯离子含量(%) GB/T 8077 ≤0.1 3 初凝时间(h) GB/T 50080 ≥4.0 4 泌水率(%) GB/T 50080 0

5

流动度(mm) 初始 GB/T 50448 ≥290 30 min GB/T 50448 ≥260 60 min GB/T 50448 ≥230

6

抗压强度(MPa) 1d GB/T 50448 ≥50 3d GB/T 50448 ≥80 28d GB/T 31387

GB/T 50448 ≥120

5.2.5 为适应目前国内外海上风电灌浆通常采用吨袋包装的灌浆材料产品的实际情况,采用专用搅拌设备和泵送压浆设备,通用

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的配置为两台搅拌机配合一台灌浆泵灌浆施工,同时配备一台备用灌浆泵作为应急备用。

5.2.7 灌浆软管越细自重越轻,施工越方便,但灌浆软管越细、 越长,灌浆施工堵管风险越大,施工时需要根据材料特性、工程经验选择灌浆软管。

5.2.9 灌浆封堵器的安装需要在导管架和钢结构加工厂完成,需要灌浆封堵器的厂商在安装过程给予指导。

5.3 灌浆施工

5.3.2 根据理论分析及相关研究结果,灌浆连接界面影响灌浆连接质量。灌浆施工要在导管架安装、沉桩完成并形成灌浆空间后尽快完成,在施工安装形成灌浆空间后如不尽快灌浆,则灌浆空间内外钢管表面容易受到海生物侵蚀或涌入泥沙等。

5.3.6 根据相关研究成果和工程经验,润管是海上风电灌浆尤其是水下灌浆的关键环节, 一旦润管不充分容易导致灌浆过程发生堵管,因此润管要充满所有管路,润管料的选择需符合灌浆材料厂家要求。

5.3.10 水下灌浆过程漏浆监测与检查可以采用水下潜水探摸方式,根据大量水下灌浆工程经验,灌浆过程中潜水员发现漏浆后尽快采取措施。对于“后桩法”导管架,可以根据现场工况采取应急封堵;对于“先桩法”内插式导管架,目前的施工技术和装备可以采取超量灌浆或在灌浆初期形成封堵塞解决漏浆问题。

5.4 质量检验

5.4.6 移动试验室为在灌浆施工船上设置的用于灌浆材料试验和留样试块制作以及养护及早期强度测试的临时实验室,可以由集装箱改装。

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NB/T 11727-2024 海上风电场工程基础结构灌浆连接技术规程 标准封面