胡雪扬

(福建省水利水电勘测设计研究院，福建 福州 350001)

相较于其他固定基础，导管架基础因其桁架式结构优势明显，近年来成功应用于多个海上风电场[1-2]。灌浆连接段作为导管架与桩基唯一的传力结构，其安全性至关重要[3-4]。目前行业内主要采用DNV规范[5]对灌浆连接段设计及校核，多位学者[6-7]也对规范中校核方法进行了理论、模拟和试验方面复核，验证其可靠性，但国内外对于灌浆连接段有限元模拟边界条件处理存在多种方式，未形成统一方法，不同方法对结果影响较大。同时，受现有施工技术条件限制，深水海域灌浆连接段无法有效清淤，为避免桩内泥土对灌浆体粘结强度影响，需将灌浆连接段设置在泥面以上，对于导管架基础结构安全运行不利。

本文结合福建某深海典型风场建设环境、施工装备水平及设计规范要求，分析现阶段灌浆连接段在深海应用的主要难点，并从有限元模拟及结构方案优化等方向对其进行分析，以期为提高灌浆连接段安全性能和施工工效提供一定借鉴建议。

1 深水海域灌浆连接段主要应用问题

1.1 深水风场建设条件

场区离岸34～42 km，水深范围为39～44 m。据现有资料，工程区50年一遇极端高水位H1%为17.53 m，底层(泥面处)设计流速为1.1 m/s，表层(海面处)设计流速为2.1 m/s。工程采用某风机厂家抗台型大容量风机，塔筒底部弯矩为18 135 kN·m，水平剪力为2 116 kN，竖向力为7 969 kN。根据现有资料及实际施工情况，场区可施工窗口期仅有100 d左右。

1.2 深水导管架基础灌浆连接段设计施工关键问题

1.2.1 深水海域设计方案