本發明涉及風電工程建設，尤其涉及一種深海風電四樁導管架基礎施工穩樁平臺及其施工方法。
背景技術：
1、海上風電基礎通包括樁基礎、重力式基礎、吸力筒基礎和浮式基礎等，樁基礎以其可靠的技術及適應性，仍然是目前海上風電的基礎首選形式。樁基礎包括大直徑單樁基礎、高樁承臺基礎以及群樁導管架等形式，群樁導管架具有結構剛度大，變形小，基礎穩固，動力響應弱等優點，是目前深海大容量風機基礎的首選形式。
2、群樁導管架基礎是利用海上打樁設備將若干大直徑鋼管樁（通常是三樁或四樁）打入海床，再將制作好的導管架在水下對接插入鋼管樁基礎中，再利用水下灌漿技術將鋼管樁基礎與導管架連接部位灌漿固定連成一體，最后在導管架頂安裝風機。由于架腿與鋼管樁內壁間隙有限，中對中時通常只有約10cm，為保證導管架順利插入鋼管樁以及灌漿質量，必須保證鋼管樁的定位以及傾斜度，尤其是多根鋼管樁之間的相對位置。海上施工受風、浪、涌以及洋流作用，鋼管樁的高質量施工具有極大難度，尤其是隨著水深的增加，如何保證鋼管樁在水下的定位及傾斜度具有極大的挑戰性，亟需提出有效的解決方案。
技術實現思路
1、本發明旨在解決現有技術的不足，而提供一種深海風電四樁導管架基礎施工穩樁平臺及其施工方法，可解決深海風電四樁導管架基礎施工中鋼管樁精準定位的問題。
2、本發明為實現上述目的，采用以下技術方案：
3、一種深海風電四樁導管架基礎施工穩樁平臺，包括：
4、上層平臺，為方形平面鋼桁架結構，包含四個設于角點的上層第一導向架、四個設于邊長中心位置的上層第二導向架、連接上層第一導向架與上層第二導向架的上層桁架桿、設于四角的上層斜撐桿以及設于上層桁架桿內部的若干浮箱；
5、下層平臺，為方形平面鋼桁架結構，包含四個設于角點的下層第一導向架、四個設于邊長中心位置的下層第二導向架、連接下層第一導向架與下層第二導向架的下層桁架桿以及設于四角的下層斜撐桿；
6、上層第一導向架與下層第一導向架在豎向上位置對應；
7、吊掛系統，設于上層平臺與下層平臺之間，用于升降下層平臺；
8、錨固系統，包括相互連接的錨鏈和錨錠，錨鏈設于上層第一導向架外側，錨錠錨固于海床面上，用于固定上層平臺；
9、定位樁，為四個從上層第二導向架與下層第二導向架內穿過的鋼管樁，包含上、下兩個部分，下部分與下層第二導向架預制固定，上部分現場接長；
10、調位千斤頂，設于上層第一導向架的四個角點頂部，用于在水平面內調節穿過上層第一導向架的工程樁的位置。
11、特別的，吊掛系統設置在上層平臺與下層平臺四邊的每兩個導向架中間位置，包括貫通上層平臺與下層平臺的鋼絞線、設置于上層桁架桿上方的上錨梁、設置于下層桁架桿下方的下錨梁、設置于上錨梁頂部的穿心千斤頂以及設置于下錨梁底部的錨具，吊掛系統設置數量不少于8組，每根鋼絞線的長度不小于導管架基礎所處位置的海水深度。
12、特別的，上層平臺的上層桁架桿與浮箱為密封結構，上層平臺產生的浮力與浮箱提供的浮力之和大于上層平臺和下層平臺結構自重及定位樁嵌入海床面以下部分產生的豎向嵌固力之和。
13、特別的，上層第一導向架為方形桁架結構，包括四個設置于角點位置的第一鋼立柱、固設于第一鋼立柱頂部的環梁、固設于第一鋼立柱中部和底部的第一橫梁、設于第一鋼立柱中間的漏斗導向板，漏斗導向板上段為由上到下直徑逐漸變小的錐形漏斗，下段為等直徑圓筒，且上段頂部與環梁焊接，下段的圓筒內壁圓周均布設有若干第一導向豎肋板，漏斗導向板中部和底部與第一橫梁之間通過第一連接件焊接固定；環梁形成的圓環直徑為工程樁外徑的1.5-2倍，漏斗導向板頂部直徑與環梁內徑相等。
14、特別的，上層第二導向架為方形桁架結構，由四個設置于角點位置的第二鋼立柱、固設于第二鋼立柱頂部及底部的第二橫梁、設于第二鋼立柱中間的鋼套筒，鋼套筒內壁圓周均布設有若干第二導向豎肋板，鋼套筒頂部和底部與第二橫梁之間通過第二連接件焊接固定；第二導向豎肋板形成的圓形腔體直徑與定位樁外徑相等。
15、特別的，下層第一導向架與上層第一導向架結構相同，且上層第一導向架的第一導向豎肋板形成的圓形腔體直徑比工程樁外徑大8-10cm，下層第一導向架的第一導向豎肋板形成的圓形腔體直徑比工程樁外徑大2-4cm。
16、特別的，下層第二導向架為方形桁架結構，由四個設置于角點位置的第三鋼立柱、設于第三鋼立柱頂部及底部的第三橫梁，下部分定位樁設于第三鋼立柱中間且其中部與第三橫梁通過第三連接件焊接固定；該下部分定位樁上下均伸出下層第二導向架上下表面一定長度，向上伸出的長度大于上層第二導向架高度1m以上，向下伸出的長度大于下層平臺下放就位后下層平臺下表面到海床面的距離與預設的嵌入海床面深度之和。
17、一種深海風電四樁導管架基礎施工穩樁平臺的施工方法，包括以下步驟：
18、s1、穩樁平臺就位拋錨：
19、在工廠將上層平臺與下層平臺分別預制好以后，將上層平臺與下層平臺疊放在一起，使下層第二導向架的定位樁穿過上層第二導向架的鋼套筒；
20、安裝吊掛系統并鎖緊穿心千斤頂后整體運至施工現場，利用浮吊將穩樁平臺吊放在海面上，下放錨錠并用錨鏈將錨錠與上層平臺連接，通過gps定位系統精確定位四個上層第一導向架中心點位置且高程調整一致后鎖緊錨鏈；
21、s2、定位樁接長：利用浮吊吊起上部分定位樁與下層第二導向架提前預設的下部分定位樁對正，在上層平臺上人工操作連接定位樁使定位樁接長；
22、s3、下層平臺下放：
23、啟動穿心千斤頂，利用吊掛系統同步均勻下放下層平臺，使下層平臺在自重作用下下沉且定位樁底部到達海床面上方；
24、下放過程中定時復測四個定位樁的頂部高程以及垂直度，當定位樁到達海床面上方后，鎖緊穿心千斤頂，重新復測定位樁的平面位置、頂部高程以及垂直度，并通過調整錨鏈及穿心千斤頂對定位樁的平面坐標、頂部高程以及垂直度進行微調，各項參數滿足要求后鎖緊錨鏈與穿心千斤頂；
25、再次啟動穿心千斤頂，使下層平臺在自重作用下逐漸嵌入海床面到達預設深度，再次復測定位樁的平面位置、頂部高程以及垂直度，滿足要求后鎖死穿心千斤頂；
26、s4、工程樁下放：利用浮吊吊起工程樁從上層第一導向架中穿過，逐步下放并穿過下層第一導向架后使工程樁底部略微嵌入海床面，鎖定工程樁位置停止下放；
27、s5、工程樁沉樁：測量工程樁平面位置以及垂直度，通過四個調位千斤頂調整工程樁位置，使工程樁平面位置及垂直度滿足要求后鎖定調位千斤頂進而固定工程樁位置，利用振動錘及送樁器進行工程樁沉樁施工，重復本步驟依次將四根工程樁沉入設計高程；
28、s6、下層平臺提升：啟動穿心千斤頂，利用吊掛系統同步均勻提升下層平臺，使下層平臺在上層平臺及浮箱提供的浮力作用下上移，直至下層平臺與上層平臺接觸后鎖緊穿心千斤頂并拆除上部分定位樁；
29、s7、穩樁平臺移除：依次拆除錨鏈和錨錠，利用浮吊整體吊起穩樁平臺后運至下一樁位；
30、s8、導管架安裝與灌漿：吊放安裝導管架，并對導管架與鋼管樁基礎連接部位進行灌漿，完成導管架基礎的施工。
31、特別的，步驟s2和s3中，上部分定位樁分為多個節段，分步接長分步下放，每次接長的四個定位樁長度相等；步驟s6中，上部分定位樁分步提升分步拆除。
32、特別的，步驟s3中，若下層平臺在結構自重作用下無法沉入海床面，則在定位樁頂部施加振動或附加荷載助沉；下層平臺下放到位后其頂面高程低于工程樁頂部的設計高程，定位樁嵌入海床面的深度根據水文條件與地質情況計算確定，嵌固深度能夠抵抗洋流對下層平臺產生的水平力。
33、本發明的有益效果是：本發明通過上層浮式和下層升降式兩層穩樁平臺，既可以使群樁導管架基礎的鋼管樁中心相對位置始終與設計的相對位置保持一致，又能嚴格控制深海環境下鋼管樁插打過程中的垂直度，避免因水深、洋流等不利因素導致的鋼管樁偏位和偏斜問題，同時上下兩層穩樁平臺相比傳統的整體式平臺大大縮減了結構高度，用鋼量小且對起吊設備要求低，具有更高的經濟性。