打桩船

打桩船（英文名称：pile driving vessel^[1]、Floating Pile Driver^[2]），又称浮式打桩架，是指在甲板端部或中部设有打桩或压桩设备，用于水上打桩的工程船。^[2][3]

打桩船由船体、桩架、油缸三部分组成，打桩船按照打桩架的性能和打桩方式可以分为变幅式打桩船、旋转式打桩船、摆动式打桩船、吊龙口式打桩船、吊打式打桩船、平台式打桩船；按照动力装置可以分为蒸汽式、柴油发电机式和柴油机液压式打桩船。^[3][4]打桩船的生产过程包括：钢板切割，分段制作，船台阶段，设备调试阶段和试航阶段。^[5]

打桩船船体为钢箱型结构，在甲板的端部装有打桩架，可前俯后仰以适应施打斜桩的需要；打桩船多为非自航船，需用推（拖）船牵引就位。打桩船广泛应用于桥梁、码头、水利工程施工。^[3]

打桩船是指在甲板端部或中部设有打桩或压桩设备，用于水上打桩的工程船。打桩船主要用于港口、桥梁以及其他临水建筑工程。打桩船与起重船相似，多使用箱形船体，且大多为非机动船。打桩时，桩架作为桩的导轨，重锤沿着桩架升落。^[3]

船体为钢箱型结构；^[3]在甲板的端部装有打桩架，可前俯后仰以适应施打斜桩的需要；^[3]打桩船多为非自航船，需用推（拖）船牵引就位。打桩船广泛应用于桥梁、码头、水利工程施工。^[3]

打桩船通常以打桩架的性能和打桩方式来分类，也有以动力装置来分类的。^[3]

打桩船按船舶动力装置可分为蒸汽式、柴油发电机式和柴油机液压式打桩船。柴油机液压式打桩船是采用和发展较多的一种型式。^[3]

打桩船配备打桩锤、桩架、附属设备。桩锤依附在桩架前部两根平行的竖直导杆之间，通过桩架吊起，桩架前有导向架，以控制方向。其技术参数包括冲击基数、冲击动能和冲击频率。^[3]

打桩船的生产过程包括：钢板切割，分段制作，船台阶段，设备调试阶段和试航阶段。^[5]

通常，海洋工程的打桩由大型起重船或自升式起重平台承担。起重船可在较深水域作业，起重能力也大，适于深水打桩。装有动力定位的大型起重船，具备多功能，能实现海洋油气工程相关的吊放、安装、打桩等多种作业。在自升式平台上装设打桩机，把它称为自升式起重安装船。能适应风下打桩作业，定位精确，作业可靠，但自升式平台工作水深较浅，即使是桁架式桩退三角形平台船型，也不超过150m；一般用于起重安装的自升式平台，方形、圆柱形桩腿，工作水深在50m以下。用于海上风机的分段安装，以及浅水海洋油气工程吊放、安装和打桩作业。^[2]

水上工程的打桩则由专门的打桩船施工，这种船在首甲板端部或舷侧设置打桩架，有固定式、旋转式、移动式、可倾斜式等。旋转式能打群桩，频斜式能打斜桩。工作时，打桩船一般采用多点错泊定位。打桩时，首部载荷增大，为避免首倾，尾部设大型压载舱。起重船、抓斗式挖泥船的臂杆能吊装打桩架的的可兼作打桩船。^[2]

打桩船在港口、桥梁工程，以及其他邻水建筑工程施工中是必不可少的。打桩船与起重船相类似，多使用箱形船体，且多为非自航船舶。打桩船象征性的设备是高大的桩架，通常建在首部舷边。打桩时，桩架作为桩的导轨，重锤沿桩架升落。打桩船是常见的工程船，除了能进行深水下打桩的特种工程船之外，一般打桩船技术含量也不高，多为非自航方驳船型装上打桩机。^[2]

打桩船的桩架有固定式与全回转式之分。前者只能在首部打桩作业；后者既可在首部打桩作业，又可在船舶左右两舷打桩作业。^[2]

打桩船按用途可分为以下两大类。 ^[2]

（1）一类是海洋工程打桩船，用于导管架平台等海洋油气开发装备及风电机组的基座的打桩；^[2]

（2）另一类是用于码头、堤岸和桥梁等水上工程进行水中打桩的水上工程打桩船。^[2]

打桩船为非自航箱型船，在沿海作业（蒲氏风级7级，水流速≤3.0m/s，有义波高H1/3=0.8m），无限航区调遣。GPS定位，自动化程度高，配备大型变幅油缸变幅和全船液压系统移船和作业。设计过程中进行了耐波性和锚系泊力的分析。全船建模，对桩架、象鼻梁和主船体进行有限元分析，具有足够的强度和刚度。按CCS国际船舶要求入级，具有起重设备证书。^[6]

打桩船的船体与一艘泵船相似，船内设有压载舱和动力舱，可以通过调整压载来控制船的平衡，动力舱提供卷扬动力和移船动力。打桩船一般不能自航，必须由拖船拖带。打桩架的下端与船体铰接，由液压变幅机构调节其倾度，其顶部装有滑轮组及大吊钩，因此整个打桩船可以兼作起重船。打桩架上装有筒式柴油打桩锤，打桩时用大吊钩将桩吊起，由桩夹板将其与打柱架固定后就可进行打桩作业。^[7]

打桩船为单甲板、全焊接钢质非自航工程船。主船体设四道全通的水密横舱壁和两道贯通艏、艉的水密边纵舱壁。主船体上甲板、船底、舷侧及边纵舱壁均采用纵骨架式，强框架的间距不大于4档肋距。机舱区域两纵舱壁间设置双层底，其高度为1.0m，隔档设置实肋板。由于主船体采用了纵骨架结构形式，具有足够的总纵强度。甲板室采用横骨架式。横舱壁为垂直扶强材加水平桁的横骨架结构形式。在船体主要受力区域和受有集中力的构件及应力复杂区域进行强度校核并作局部加强。^[6]

“雄程1”船长78m，型宽36m，型深6.2m，架高达128m，总载重6267t，配置最大打桩锤、最大油缸、最高打桩桩架、最先进控制系统（产品库、求购、供应），是亚洲最大的打桩船之一，也是世界上第一般无限港区的128m打桩船。该船的建成并交付，极大地提升了中国海上设施的基桩施工能力。^[3]

三航桩22是中国首艘自主研制并拥有完全自主知识产权的旋转式打桩船。“三航桩22”总长99米、型宽34米、型深7.2米，满载设计吃水4米，桩架高度110米，可以满足桩重150吨的沉桩要求。船上起重机最大吊重800吨，能够有效进行深度超过95米的沉桩作业，最大植桩外径3米，通航高度小于47米。^[8]

“三航桩22”作为新一代环保、节能、降耗的打桩船，优化改造了打桩系统、移船定位系统、智能电力调配系统、照明系统、隔热保温系统，有效控制了船舶运营中的能源消耗。“三航桩22”装备了先进的全回转起重机，能够实现设备原地360度全回转，精准定位，操作灵活。同时，“三航桩22”配备了精度达到厘米级别的卫星定位系统，能够精确进行打桩定位，适用于近海、沿海以及遮蔽海域等区域的打桩作业和拖航调遣工作，满足国际近海航区无人拖航调遣的要求。该船安装了8点锚泊定位系统，能够实现船舶精确定位停泊。“三航桩22”桩架的下部采用可折叠结构设计，相较于传统打桩方式，可实现更高效的沉桩施工工艺，为调整制桩顺序提供便捷。^[8]

“二航长青”号打桩船总长130.5米，型宽40.8米，型深8.4米，桩架高度150米，可打最大桩重700吨、直径7米的桩基。油缸重385吨，直径近2米，总长28米，重量、直径、长度均全球第一，立起来有十层楼高，是全球最大的打桩船油缸，打破了世界纪录。跟传统打桩船相比，这艘船在设计和使用上更环保、更智能。它采用直流母线超级储能系统，通过超级电容、储能电池削峰填谷，平抑电网波动，配合高效永磁电机作为起重电机，比普通燃油船更为省油，碳排放也大大减少。打桩前电脑会自动计算桩的定位精度，打桩时既能实时监测安全，还能自动检测作业流程，并生成施工报告。它附带的打桩作业管理系统，能测量和控制桩的平面和垂直度，通过自动记录数据，建立关联地质资料、桩参数和沉桩记录等相关信息的大数据库。不仅如此，它安装的远海星站差分功能打桩定位系统，能在深远海实现厘米级的定位精度，堪称“定海神器”。^[9]

2009年10月7日，中国最大^[注1]打桩船——中国铁路工程总公司所属中铁大桥局“海威951号”在江苏靖江出厂，它与亚洲最大的3000吨“天一号”海上运架梁起重船等一系列海上施工船舶共同投入到海上桥梁建设中。至此，由中铁大桥局投资、建制打造的我中国首支海上桥梁施工舰队已基本形成，并初具规模。^[10]

2022年1月7日，全球首艘140米级打桩船“一航津桩”在江苏南通正式交付。该船由中交一航局投资研发，上海振华重工建造，是全球桩架最高、吊桩能力最大、施打桩长最长、抗风浪能力最强的专用打桩船，中国水工建设领域再添一座“大国重器”。船桩架高142米、最大作业桩重达700吨、最大作业桩长达118米+水深、最大作业桩径达6米，该船拥有专门研发的施工管理控制系统，实现了数字化管理、智能化施工、绿色化运行。^[11]

2024年5月，由在汉央企中交二航局投资建造的世界桩架最高、吊桩能力最大、施打桩长最长、抗风浪能力最强的150米固定式桩架打桩船在振华重工江苏启东基地举行搭载仪式，标志着该船正式从分段制作进入船台搭载阶段。该项目于2024年1月18日正式开工，设计共有81个分段，计划2024年9月30日完成全部搭载任务。该船是世界上在建的最大打桩船，船体总长130.5米、型宽40.8米、型深8.4米、桩架高150米，可打最大桩重700吨、直径7米的桩基。^[12]

2024年10月15日，由中交集团所属中交二航局牵头研发攻关的全球最大打桩船主油缸，在江苏常州恒立液压成功下线。该组油缸缸径1.6米、行程长21米，打破了世界纪录，其额定推力达5000吨，相当于一次性可推动1000头平均重5吨的非洲象。^[13]

2025年1月5日， “二航长青”号打桩船在江苏启东海工船舶工业园顺利交付，作为世界上桩架最高、吊桩能力最大、施打桩长最长、抗风浪能力最强的打桩船，它的交付标志着中国在海洋工程装备制造领域迈入新的里程碑。^[14]