CN113463644B - 吸力桩导管架吊浮安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种吸力桩导管架吊浮安装方法，包括如下步骤：确定所需起重船的吊高Hl、允许最大起重量L_t和施工安全系数s，计算吸力桩导管架在下放过程中维持稳定漂浮所需施加的竖向吊浮力临界值L_c或者计算所需施加的竖向吊浮力临界值L_c和所需达到的允许最小吸力桩内水位hi_min，进而计算下放过程控制吊浮力L_f和下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o；将吸力桩导管架置于水中，保持起重船的吊钩连接吸力桩导管架的吊点；下放吸力桩导管架，利用L_f和Hi_o分别控制实时竖向吊浮力L_s和实时吸力桩内水位hi_s，直至吸力桩导管架下放至预设位置。该方法采用吊浮方式降低起吊高度，且借助水的浮力减轻起吊重量，无需动用大型起重船和大吨位驳船，有利于降低施工成本。

Description

吸力桩导管架吊浮安装方法

技术领域

本发明属于大型构件水上运输安装工程技术领域，尤其涉及一种吸力桩导管架吊浮安装方法。

背景技术

吸力桩导管架具有快速、经济、安全、环保四大突出优点，被广泛用作海上风电基础。常规吸力桩导管架1的结构如图1所示，其包括多个吸力桩102，以及支撑于全部吸力桩上方的导管架101。其中，吸力桩102通常为上端封闭、下端开口的圆筒型结构，顶部设有阀门1021，除下端开口外，其余结构具有气密性。

传统的吸力桩导管架安装方式如图2所示，通常是采用大吨位起重船2将吸力桩导管架1从运送它的大吨位驳船3上卸载，然后定位安装。然而，由于卸载过程起始于驳船3甲板，所需起重船2的起吊高度较大且吨位较大，施工成本较高。

总之，传统的吸力桩导管架安装方法存在需动用大型起重船、大吨位驳船且施工成本高的技术问题。

发明内容

针对现有吸力桩导管架安装方法中存在的不足之处，本发明提供了一种吸力桩导管架吊浮安装方法，采用吊浮的方式，降低了起吊高度，且借助水的浮力减轻起吊重量，以解决现有吸力桩导管架安装方法中存在的需动用大型起重船、大吨位驳船的技术问题，有利于降低施工成本。

本发明提供了一种吸力桩导管架吊浮安装方法，包括如下步骤：

确定工艺参数：根据施工水域自然条件、吸力桩导管架的形状尺寸和重量以及施工安全度要求，确定所需起重船的吊高Hl和允许最大起重量L_t，以及施工安全系数s；计算吸力桩导管架在下放过程中维持稳定漂浮所需施加的竖向吊浮力临界值以及所需达到的允许最小吸力桩内水位，分别记为L_c和hi_min；以L_c与施工安全系数s的乘积作为下放过程控制吊浮力L_f，以hi_min与施工安全系数s的乘积作为下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o；

下放前准备：将吸力桩导管架置于水中，并保持起重船的吊钩连接在吸力桩导管架的吊点上，打开吸力桩顶部阀门使吸力桩内水位上升，起重船向吸力桩导管架提供的竖向吊浮力也随之增大；

下放吸力桩导管架：若Hi_o<Hi，则当hi_s≥Hi_o且L_f≤L_s≤L_t时，开始下放吸力桩导管架，下放过程中，始终控制hi_s≥Hi_o且L_f≤L_s≤L_t，直至吸力桩导管架下放至预设位置；若Hi_o≥Hi，则将吸力桩灌满水，下放吸力桩导管架，下放过程中，始终控制L_s≤L_t，直至吸力桩导管架下放至预设位置；其中，Hi为吸力桩内腔总高度，hi_s为实时吸力桩内水位，L_s为实时竖向吊浮力。

在其中一些实施例中，吸力桩导管架包括吸力桩导管架本体和连接于吸力桩导管架本体的配件，配件为连接加固件和/或配重；

吸力桩导管架吊浮安装方法中：

确定工艺参数步骤中还包括：计算解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时吸力桩导管架维持稳定漂浮所需施加的竖向吊浮力临界值以及所需达到的允许最小吸力桩内水位，分别记为L’_jc和hi’_jmin；计算解除配件后吸力桩导管架维持稳定漂浮所需施加的竖向吊浮力临界值以及所需达到的允许最小吸力桩内水位，分别记为L”_jc和hi”_jmin；取L’_jc和L”_jc中的最大值，与施工安全系数s相乘，得到解除配件过程控制吊浮力L_jf；取hi’_jmin和hi”_jmin中的最大值，与施工安全系数s相乘，得到解除配件过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_jo；

下放吸力桩导管架步骤中，预设位置为解除配件位置；

下放吸力桩导管架步骤后还包括解除配件步骤，解除配件步骤具体为：在解除配件位置处利用吸力桩导管架本体上安装的拆除设备解除配件，配件解除后，将吸力桩导管架放至安装位置；若Hi_jo<Hi，则在解除配件和将吸力桩导管架放至安装位置过程中，始终控制hi_s≥Hi_jo且L_jf≤L_s≤L_t；若Hi_jo≥Hi，则在解除配件和将吸力桩导管架放至安装位置过程中，始终保持吸力桩处于灌满水状态，并控制L_s≤L_t。

在其中一些实施例中，确定工艺参数步骤中，将0～hw_max之间的水深划分为多个深度段，分别计算吸力桩导管架下放至每一深度段最低处时维持稳定漂浮所需施加的竖向吊浮力临界值L_c以及所需达到的允许最小吸力桩内水位hi_min，以深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c与施工安全系数s的乘积作为该深度段对应的下放过程控制吊浮力L_f，以深度段对应的允许最小吸力桩内水位hi_min与施工安全系数s的乘积作为该深度段对应的下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o；其中，hw_max为吸力桩导管架安装位置处的最大水深；下放吸力桩导管架步骤中，吸力桩导管架在每一深度段内，根据该深度段对应的下放过程控制吊浮力L_f和下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o分别控制吸力桩导管架的实时竖向吊浮力L_s和实时吸力桩内水位hi_s。

在其中一些实施例中，

以铅垂向受力平衡的吸力桩导管架所受到的竖直向上作用力的合力的作用点作为浮心；

以铅垂向受力平衡的吸力桩导管架所受到的竖直向下作用力的合力的作用点作为重心；

以吸力桩导管架处于平衡静止状态时，与浮心重合的与吸力桩导管架相对位置固定的点作为平衡静止浮心；

以吸力桩导管架处于平衡静止状态时，与重心重合的与吸力桩导管架相对位置固定的点作为平衡静止重心；

以平衡静止浮心和平衡静止重心的连线为心轴；

以沿静水面剖切铅垂向受力平衡的吸力桩导管架所形成的剖面所决定的与吸力桩导管架相对位置固定的平面作为铅垂向平衡水剖面；

以吸力桩导管架倾斜时，心轴与铅垂方向的夹角作为倾角；

以吸力桩导管架倾斜时，通过心轴的铅垂面作为倾向面；

以吸力桩导管架倾斜且处于铅垂向受力平衡时，浮心在倾向面上的垂直投影作为倾向浮心；

以吸力桩导管架倾斜且处于铅垂向受力平衡时，重心在倾向面上的垂直投影作为倾向重心；

以吸力桩导管架倾斜时，通过倾向重心的铅垂线与心轴的交点作为倾向摆心；

以倾向摆心到平衡静止浮心的距离作为倾向重心高度，当平衡静止浮心在倾向摆心下方时，倾向重心高度为正值，反之为负值；

以吸力桩导管架倾斜时，通过倾向浮心的铅垂线与心轴的交点作为定倾中心；

以定倾中心到平衡静止浮心的距离作为定倾半径，当定倾中心在平衡静止浮心上方时，定倾半径为正值，反之为负值；

以定倾半径减去倾向重心高度所得的差值作为定倾高度；

以吸力桩导管架处于平衡静止状态时，吸力桩导管架顶部最高点到静水面的垂直距离作为干舷高度，当静水面位于吸力桩导管架顶部最高点下方时，干舷高度为正值，反之为负值；

以吸力桩导管架倾斜时干舷高度没入水下的部分作为干舷浸润高度；

确定工艺参数步骤中，计算不同深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c和允许最小吸力桩内水位hi_min的步骤如下：

(101)建立坐标系：以吸力桩导管架处于平衡静止状态时的心轴为Y轴，以吸力桩导管架倾斜时的倾向面为X-Y平面，以心轴上的任一点为原点，以自原点指向吸力桩导管架倾斜方位的方向为X轴的正方向，建立相对于吸力桩导管架位置固定的三维直角坐标系；

(102)将下放过程中吸力桩导管架处于平衡静止状态时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-1面；将下放过程中吸力桩导管架倾斜且处于铅垂向受力平衡时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-2面；分别建立下放过程中吸力桩导管架平衡静止状态和倾斜状态的铅垂向受力平衡关系式如下：

公式(1)和(2)中，V₁为吸力桩导管架位于W-X-Z-1面以下部分所排开水的体积，V₂为吸力桩导管架位于W-X-Z-2面以下部分所排开水的体积，Go为下放过程中吸力桩导管架的重力，L为下放过程中竖向吊浮力，γ为水的容重；

(103)分别确定每一深度段的最低处对应的入水深度，选取任一深度段最低处对应的入水深度作为设定入水深度hw，在水平面内设定吸力桩导管架在下放过程中发生倾斜时若干不同的倾斜方位角，在0～θ_max范围内设定吸力桩导管架在下放过程中发生倾斜时若干不同的倾角；其中，θ_max为允许最大倾角，根据施工水域自然条件、吸力桩导管架的形状尺寸和重量以及施工安全度要求确定；

(104)计算下放过程中吸力桩导管架在设定入水深度hw时对应的吸力桩内水位最低值hi_min0，具体步骤为：

令公式(1)中L＝0，求得未施加竖向吊浮力时对应的V₁，在吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据未施加竖向吊浮力时对应的V₁和设定入水深度hw确定对应的吸力桩导管架的吸力桩内水位，记为hi_min1；

根据吸力桩导管架的吸力桩的内腔形状和尺寸，求得吸力桩导管架按允许最大倾角θ_max倾斜时保证吸力桩封存的空气不从吸力桩底部外溢所需的吸力桩内水位最低值hi_min2；

取hi_min1和hi_min2中的最大值作为下放过程中吸力桩导管架在设定入水深度hw时对应的吸力桩内水位最低值hi_min0；

(105)在hi_min0～Hi范围内设定下放过程中吸力桩导管架的若干不同的吸力桩内水位；

(106)从步骤(103)设定的若干不同倾斜方位角中选取任一倾斜方位角作为设定倾斜方位角β，从步骤(103)设定的若干不同倾角中选取任一倾角作为设定倾角θ，从步骤(105)设定的若干不同吸力桩内水位中选取任一吸力桩内水位作为设定吸力桩内水位hi；

(107)计算下放过程中吸力桩导管架在设定入水深度hw、设定倾角θ、设定倾斜方位角β和设定吸力桩内水位hi对应的竖向吊浮力L和干舷浸润高度d，具体步骤为：

在吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据设定入水深度hw和设定吸力桩内水位hi，求得吸力桩导管架在设定入水深度hw和设定吸力桩内水位hi对应的V₁，联立公式(1)和(2)，得V₂＝V₁，将V₂、Go和γ代入公式(2)求得所需竖向吊浮力L；

在吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据V₂、设定入水深度hw、设定倾斜方位角β、设定倾角θ和设定吸力桩内水位hi，确定对应的吸力桩导管架的干舷浸润高度d；

(108)根据设定入水深度hw、设定倾斜方位角β、设定倾角θ和步骤(107)计算获得的干舷浸润高度d，确定W-X-Z-2面在三维直角坐标系中的位置；

(109)计算下放过程中吸力桩导管架在设定入水深度hw、设定倾斜方位角β、设定倾角θ、设定吸力桩内水位hi对应的定倾高度hp，具体步骤为：

以步骤(108)确定的W-X-Z-2面分割吸力桩导管架，获得吸力桩导管架在W-X-Z-2面以下部分所排开水体的形状、尺寸及其在三维直角坐标系中的位置，确定吸力桩导管架在W-X-Z-2面以下部分排开水体所产生的浮力Fo，以及吸力桩导管架在W-X-Z-2面以下部分所排开水体的形心坐标(Xo,Yo,Zo)；

吸力桩导管架的吊点坐标为(Xn,Yn,Zn)，施加竖向吊浮力后的浮心坐标记为(Xb,Yb,Zb)，则根据力系等效关系，建立如下等式：

将浮力Fo、形心坐标(Xo,Yo,Zo)、吊点坐标(Xn,Yn,Zn)和步骤(107)计算获得的竖向吊浮力L代入公式(3)，求得施加竖向吊浮力后的浮心坐标(Xb,Yb,Zb)，则对应的倾向浮心坐标为(Xb,Yb,0)，将对应的定倾中心坐标记为(0,Yp,0)，则Yp＝Yb+Xb/tanθ；

根据吸力桩导管架的结构、形状、尺寸、材质、其所受竖直向下的作用力以及其在坐标系中的位置，确定吸力桩导管架的重心坐标为(Xg,Yg,Zg)，则对应的倾向重心坐标为(Xg,Yg,0)，将对应的倾向摆心坐标记为(0,Ypg,0)，则Ypg＝Yg+Xg/tanθ；

根据公式(4)计算获得下放过程中吸力桩导管架在设定入水深度hw、设定倾斜方位角β、设定倾角θ、设定吸力桩内水位hi对应的定倾高度hp，公式(4)的表达式为：

hp＝Yp-Ypg   (4)；

(110)在步骤(103)设定的若干倾斜方位角β中，依次改变设定倾斜方位角β，每次改变设定倾斜方位角β时，在保持三维直角坐标系的原点和Y轴相对于吸力桩导管架位置不变的情况下，绕Y轴转动三维直角坐标系以保持三维直角坐标系的X-Y平面与吸力桩导管架在该设定倾斜方位角β时的倾向面重合且X轴的正方向始终指向吸力桩导管架的倾斜方位，每次改变设定倾斜方位角β后，重复步骤(107)～(109)；

(111)在步骤(103)设定的若干倾角θ中，依次改变设定倾角θ，每次改变后重复步骤(107)～(110)；

(112)在步骤(105)设定的若干吸力桩内水位hi中，依次改变设定吸力桩内水位hi，每次改变后重复步骤(107)～(111)；

(113)确定下放过程中吸力桩导管架在选取的深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c和允许最小吸力桩内水位hi_min，具体步骤为：

在计算得到的数据中，将一设定入水深度hw、一设定倾斜方位角β、一设定倾角θ、一设定吸力桩内水位hi及对应的竖向吊浮力L、干舷浸润高度d和定倾高度hp记为一个下放过程数据组，将具有相同设定入水深度hw和相同设定吸力桩内水位hi的全部下放过程数据组记为一个下放过程数据集，取下放过程数据集中不同设定倾角θ和不同倾斜方位角β对应的定倾高度hp中的最小值作为该下放过程数据集对应的定倾高度最小值hp_f；

从获得的全部下放过程数据集中，筛选出hp_f≥hp_a的下放过程数据集，在筛选出的下放过程数据集中，选取最小非负值的竖向吊浮力L作为下放过程中吸力桩导管架在选取的深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c；其中，hp_a为安全定倾高度，根据施工水域自然条件、吸力桩导管架的形状尺寸和重量以及施工安全度要求确定；

若竖向吊浮力临界值L_c仅对应一个下放过程数据组，则取竖向吊浮力临界值L_c对应的下放过程数据组中的吸力桩内水位hi作为下放过程中吸力桩导管架在选取的深度段对应的允许最小吸力桩内水位hi_min；若竖向吊浮力临界值L_c对应多个下放过程数据组，则取竖向吊浮力临界值L_c对应的所有下放过程数据组中吸力桩内水位hi的最大值作为下放过程中吸力桩导管架在选取的深度段对应的允许最小吸力桩内水位hi_min；

(114)在全部深度段中依次改变选取的深度段，每次改变后，以新选取的深度段最低处对应的入水深度作为新的设定入水深度hw，重复步骤(104)～(113)，计算获得下放过程中吸力桩导管架在不同深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c和允许最小吸力桩内水位hi_min。

在其中一些实施例中，确定工艺参数步骤中，计算解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时对应的竖向吊浮力临界值L’_jc和允许最小吸力桩内水位hi’_jmin的步骤如下：

(201)采用计算L_c和hi_min时的三维直角坐标系；

(202)将解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点且吸力桩导管架处于平衡静止状态时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-1’面；将解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时，吸力桩导管架倾斜且处于铅垂向受力平衡时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-2’面；分别建立解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时吸力桩导管架平衡静止状态和倾斜状态的铅垂向受力平衡关系式如下：

公式(5)和(6)中，V’₁为吸力桩导管架位于W-X-Z-1’面以下部分所排开水的体积，V’₂为吸力桩导管架位于W-X-Z-2’面以下部分所排开水的体积，Gj为吸力桩导管架本体重力，Gw为配件重力，L’为解除配件过程中竖向吊浮力，γ为水的容重；

(203)在水平面内设定吸力桩导管架在解除配件过程中发生倾斜时若干不同的倾斜方位角，在0～θ_max范围内设定吸力桩导管架在解除配件过程中发生倾斜时若干不同的倾角；

(204)计算解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时吸力桩导管架在最大入水深度hw_max时对应的吸力桩内水位最低值hi’_min0，具体步骤为：

令公式(5)中L’＝0，求得未施加竖向吊浮力时对应的V’₁，在吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据未施加竖向吊浮力时对应的V’₁和最大入水深度hw_max确定对应的吸力桩导管架的吸力桩内水位，记为hi’_min1；

取hi’_min1和hi_min2中的最大值作为解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时吸力桩导管架在最大入水深度hw_max时对应的吸力桩内水位最低值hi’_min0；

(205)在hi’_min0～Hi范围内设定解除配件过程中吸力桩导管架的若干不同的吸力桩内水位；

(206)从步骤(203)设定的若干不同倾斜方位角中选取任一倾斜方位角作为设定倾斜方位角β’，从步骤(203)设定的若干不同倾角中选取任一倾角作为设定倾角θ’，从步骤(205)设定的若干不同吸力桩内水位中选取任一吸力桩内水位作为设定吸力桩内水位hi’；

(207)计算解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时吸力桩导管架在最大入水深度hw_max、设定倾角θ’、设定倾斜方位角β’和设定吸力桩内水位hi’对应的竖向吊浮力L’和干舷浸润高度d’，具体步骤为：

在吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据最大入水深度hw_max和设定吸力桩内水位hi’，求得吸力桩导管架在最大入水深度hw_max和设定吸力桩内水位hi’对应的V’₁，联立公式(5)和(6)，得V′₂＝V′₁，将V’₂、Gj、Gw和γ代入公式(6)求得所需竖向吊浮力L’；

在吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据V’₂、最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β’、设定倾角θ’和设定吸力桩内水位hi’，确定对应的吸力桩导管架的干舷浸润高度d’；

(208)根据最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β’、设定倾角θ’和步骤(207)计算获得的干舷浸润高度d’，确定W-X-Z-2’面在三维直角坐标系中的位置；

(209)计算解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时吸力桩导管架在最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β’、设定倾角θ’、设定吸力桩内水位hi’对应的定倾高度hp’，具体步骤为：

以步骤(208)确定的W-X-Z-2’面分割吸力桩导管架，获得吸力桩导管架在W-X-Z-2’面以下部分所排开水体的形状、尺寸及其在三维直角坐标系中的位置，确定吸力桩导管架在W-X-Z-2’面以下部分排开水体所产生的浮力Fo’，以及吸力桩导管架在W-X-Z-2’面以下部分所排开水体的形心坐标(Xo’,Yo’,Zo’)；

吸力桩导管架的吊点坐标为(Xn,Yn,Zn)，施加竖向吊浮力后的浮心坐标记为(Xb’,Yb’,Zb’)，则根据力系等效关系，建立如下等式：

将浮力Fo’、形心坐标(Xo’,Yo’,Zo’)、吊点坐标(Xn,Yn,Zn)和步骤(207)计算获得的竖向吊浮力L’代入公式(7)，求得施加竖向吊浮力后的浮心坐标(Xb’,Yb’,Zb’)，则对应的倾向浮心坐标为(Xb’,Yb’,0)，将对应的定倾中心坐标记为(0,Yp’,0)，则Yp′＝Yb′+Xb′/tanθ′；

确定吸力桩导管架本体的重心坐标为(Xj,Yj,Zj)，确定解除配件过程中可能出现的位置最高的配件重力作用点坐标为(Xw’,Yw’,Zw’)，解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时的重心坐标记为(Xg’,Yg’,Zg’)，则根据力系等效关系，建立如下等式：

将吸力桩导管架本体重力Gj、吸力桩导管架本体的重心坐标(Xj,Yj,Zj)、配件重力Gw和解除配件过程中可能出现的位置最高的配件重力作用点坐标(Xw’,Yw’,Zw’)代入公式(8)，求得解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时的重心坐标(Xg’,Yg’,Zg’)，则对应的倾向重心坐标为(Xg’,Yg’,0)，将对应的倾向摆心坐标记为(0,Ypg’,0)，则Ypg′＝Yg′+Xg′/tanθ′；

根据公式(9)计算获得解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时吸力桩导管架在最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β’、设定倾角θ’、设定吸力桩内水位hi’对应的定倾高度hp’，公式(9)的表达式为：

hp′＝Yp′-Ypg′   (9)；

(210)在步骤(203)设定的若干倾斜方位角β’中，依次改变设定倾斜方位角β’，每次改变设定倾斜方位角β’时，在保持三维直角坐标系的原点和Y轴相对于吸力桩导管架位置不变的情况下，绕Y轴转动三维直角坐标系以保持三维直角坐标系的X-Y平面与吸力桩导管架在该设定倾斜方位角β’时的倾向面重合且X轴的正方向始终指向吸力桩导管架的倾斜方位，每次改变设定倾斜方位角β’后，重复步骤(207)～(209)；

(211)在步骤(203)设定的若干倾角θ’中，依次改变设定倾角θ’，每次改变后重复步骤(207)～(210)；

(212)在步骤(205)设定的若干吸力桩内水位hi’中，依次改变设定吸力桩内水位hi’，每次改变后重复步骤(207)～(211)；

(213)确定解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时对应的竖向吊浮力临界值L’_jc和允许最小吸力桩内水位hi’_jmin，具体步骤为：

在计算得到的数据中，将一设定倾斜方位角β’、一设定倾角θ’、一设定吸力桩内水位hi’及对应的竖向吊浮力L’、干舷浸润高度d’和定倾高度hp’记为一个解除过程数据组，将具有相同设定吸力桩内水位hi’的全部解除过程数据组记为一个解除过程数据集，取解除过程数据集中不同设定倾角θ’和不同倾斜方位角β’对应的定倾高度hp’中的最小值作为该解除过程数据集对应的定倾高度最小值hp’_f；

从获得的全部解除过程数据集中，筛选出hp’_f≥hp_a的解除过程数据集，在筛选出的解除过程数据集中，选取最小非负值的竖向吊浮力L’作为解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时对应的竖向吊浮力临界值L’_jc；

若竖向吊浮力临界值L’_jc仅对应一个解除过程数据组，则取竖向吊浮力临界值L’_jc对应的解除过程数据组中的吸力桩内水位hi’作为解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时对应的允许最小吸力桩内水位hi’_jmin；若竖向吊浮力临界值L’_jc对应多个解除过程数据组，则取竖向吊浮力临界值L’_jc对应的所有解除过程数据组中吸力桩内水位hi’的最大值作为解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时对应的允许最小吸力桩内水位hi’_jmin。

在其中一些实施例中，确定工艺参数步骤中，计算解除配件后对应的竖向吊浮力临界值L”_jc和允许最小吸力桩内水位hi”_jmin的步骤如下：

(301)采用计算L_c和hi_min时的三维直角坐标系；

(302)将解除配件后吸力桩导管架本体处于平衡静止状态时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-1”面；将解除配件后吸力桩导管架本体倾斜且处于铅垂向受力平衡时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-2”面；分别建立解除配件后吸力桩导管架本体平衡静止状态和倾斜状态的铅垂向受力平衡关系式如下：

公式(10)和(11)中，V”₁为吸力桩导管架本***于W-X-Z-1”面以下部分所排开水的体积，V”₂为吸力桩导管架本***于W-X-Z-2”面以下部分所排开水的体积，Gj为吸力桩导管架本体重力，L”为解除配件后竖向吊浮力，γ为水的容重；

(303)在水平面内设定解除配件后吸力桩导管架本体倾斜时若干不同的倾斜方位角，在0～θ_max范围内设定解除配件后吸力桩导管架本体倾斜时若干不同的倾角；

(304)计算解除配件后吸力桩导管架本体在最大入水深度hw_max时对应的吸力桩内水位最低值hi”_min0，具体步骤为：

令公式(10)中L”＝0，求得未施加竖向吊浮力时对应的V”₁，在吸力桩导管架本体的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据未施加竖向吊浮力时对应的V”₁和最大入水深度hw_max确定对应的吸力桩导管架本体的吸力桩内水位，记为hi”_min1；

取hi”_min1和hi_min2中的最大值作为解除配件后吸力桩导管架本体在最大入水深度hw_max和设定倾角θ”时对应的吸力桩内水位最低值hi”_min0；

(305)在hi”_min0～Hi范围内设定吸力桩导管架本体的若干不同的吸力桩内水位；

(306)从步骤(303)设定的若干不同倾斜方位角中选取任一倾斜方位角作为设定倾斜方位角β”，从步骤(303)设定的若干不同倾角中选取任一倾角作为设定倾角θ”，从步骤(305)设定的若干不同吸力桩内水位中选取任一吸力桩内水位作为设定吸力桩内水位hi”；

(307)计算解除配件后吸力桩导管架本体在最大入水深度hw_max、设定倾角θ”、设定倾斜方位角β”和设定吸力桩内水位hi”对应的竖向吊浮力L”和干舷浸润高度d”，具体步骤为：

在吸力桩导管架本体的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据最大入水深度hw_max和设定吸力桩内水位hi”，求得吸力桩导管架在最大入水深度hw_max和设定吸力桩内水位hi”对应的V”₁，联立公式(10)和(11)，得V″₂＝″₁，将V”₂、Gj和γ代入公式(11)求得所需竖向吊浮力L”；

在吸力桩导管架本体的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据V”₂、最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β”、设定倾角θ”和设定吸力桩内水位hi”，确定对应的吸力桩导管架本体的干舷浸润高度d”；

(308)根据最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β”、设定倾角θ”和步骤(307)计算获得的干舷浸润高度d”，确定W-X-Z-2”面在三维直角坐标系中的位置；

(309)计算解除配件后吸力桩导管架本体在最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β”、设定倾角θ”、设定吸力桩内水位hi”对应的定倾高度hp”，具体步骤为：

以步骤(308)确定的W-X-Z-2”面分割吸力桩导管架本体，获得吸力桩导管架本体在W-X-Z-2”面以下部分所排开水体的形状、尺寸及其在三维直角坐标系中的位置，确定吸力桩导管架在W-X-Z-2”面以下部分排开水体所产生的浮力Fo”，以及吸力桩导管架本体在W-X-Z-2”面以下部分所排开水体的形心坐标(Xo”,Yo”,Zo”)；

吸力桩导管架本体的吊点坐标为(Xn,Yn,Zn)，施加竖向吊浮力后的浮心坐标记为(Xb”,Yb”,Zb”)，则根据力系等效关系，建立如下等式：

将浮力Fo”、形心坐标(Xo”,Yo”,Zo”)、吊点坐标(Xn,Yn,Zn)和步骤(307)计算获得的竖向吊浮力L”代入公式(12)，求得施加竖向吊浮力后的浮心坐标(Xb”,Yb”,Zb”)，则对应的倾向浮心坐标为(Xb”,Yb”,0)，将对应的定倾中心坐标记为(0,Yp”,0)，则Yp″＝Yb″+Xb″/tanθ″；

确定吸力桩导管架本体的重心坐标为(Xj,Yj,Zj)，则对应的倾向重心坐标为(Xj,Yj,0)，将对应的倾向摆心坐标记为(0,Ypg”,0)，则Ypg″＝Yj+Xj/tanθ″；

根据公式(13)计算获得解除配件后吸力桩导管架本体在最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β”、设定倾角θ”、设定吸力桩内水位hi”对应的定倾高度hp”，公式(13)的表达式为：

hp″＝Yp″-Ypg″   (13)；

(310)在步骤(303)设定的若干倾斜方位角β”中，依次改变设定倾斜方位角β”，每次改变设定倾斜方位角β”时，在保持三维直角坐标系的原点和Y轴相对于吸力桩导管架本***置不变的情况下，绕Y轴转动三维直角坐标系以保持三维直角坐标系的X-Y平面与吸力桩导管架本体在该设定倾斜方位角β”时的倾向面重合且X轴的正方向始终指向吸力桩导管架的倾斜方位，每次改变设定倾斜方位角β”后，重复步骤(307)～(309)；

(311)在步骤(303)设定的若干倾角θ”中，依次改变设定倾角θ”，每次改变后重复步骤(307)～(310)；

(312)在步骤(305)设定的若干吸力桩内水位hi”中，依次改变设定吸力桩内水位hi”，每次改变后重复步骤(307)～(311)；

(313)确定解除配件后对应的竖向吊浮力临界值L”_jc和允许最小吸力桩内水位hi”_jmin，具体步骤为：

在计算得到的数据中，将一设定倾斜方位角β”、一设定倾角θ”、一设定吸力桩内水位hi”及对应的竖向吊浮力L”、干舷浸润高度d”和定倾高度hp”记为一个解除后数据组，将具有相同设定吸力桩内水位hi”的全部解除后数据组记为一个解除后数据集，取解除后数据集中不同设定倾角θ”和不同倾斜方位角β”对应的定倾高度hp”中的最小值作为该解除后数据集对应的定倾高度最小值hp”_f；

从获得的全部解除后数据集中，筛选出hp”_f≥hp_a的解除后数据集，在筛选出的解除后数据集中，选取最小非负值的竖向吊浮力L”作为解除配件后对应的竖向吊浮力临界值L”_jc；

若竖向吊浮力临界值L”_jc仅对应一个解除后数据组，则取竖向吊浮力临界值L”_jc对应的解除后数据组中的吸力桩内水位hi”作为解除配件后对应的允许最小吸力桩内水位hi”_jmin；若竖向吊浮力临界值L”_jc对应多个解除后数据组，则取竖向吊浮力临界值L”_jc对应的所有解除后数据组中吸力桩内水位hi”的最大值作为解除配件后对应的允许最小吸力桩内水位hi”_jmin。

本发明还提供了另一种吸力桩导管架吊浮安装方法，包括如下步骤：

确定工艺参数：根据施工水域自然条件、吸力桩导管架的形状尺寸和重量以及施工安全度要求，确定所需起重船的吊高Hl和允许最大起重量L_t，以及施工安全系数s；计算吸力桩导管架在下放过程中维持稳定漂浮所需施加的竖向吊浮力临界值L_c，以L_c与施工安全系数s的乘积作为下放过程控制吊浮力L_f；根据铅垂向受力平衡，计算吸力桩导管架的竖向吊浮力达到下放过程控制吊浮力L_f时所需的吸力桩内水位，作为下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o；

下放前准备：将吸力桩导管架置于水中，并保持起重船的吊钩连接在吸力桩导管架的吊点上，打开吸力桩顶部阀门使吸力桩内水位上升，起重船向吸力桩导管架提供的竖向吊浮力也随之增大；

下放吸力桩导管架：若Hi_o<Hi，则当hi_s≥Hi_o且L_f≤L_s≤L_t时，开始下放吸力桩导管架，下放过程中，始终控制hi_s≥Hi_o且L_f≤L_s≤L_t，直至吸力桩导管架下放至预设位置；若Hi_o≥Hi，则将吸力桩灌满水，下放吸力桩导管架，下放过程中，始终控制L_s≤L_t，直至吸力桩导管架下放至预设位置；其中，Hi为吸力桩内腔总高度，hi_s为实时吸力桩内水位，L_s为实时竖向吊浮力。

在其中一些实施例中，吸力桩导管架包括吸力桩导管架本体和连接于吸力桩导管架本体的配件，配件为连接加固件和/或配重；

吸力桩导管架吊浮安装方法中：

确定工艺参数步骤中还包括：计算解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时吸力桩导管架维持稳定漂浮所需施加的竖向吊浮力临界值以及所需达到的允许最小吸力桩内水位，分别记为L’_jc和hi’_jmin；计算解除配件后吸力桩导管架维持稳定漂浮所需施加的竖向吊浮力临界值以及所需达到的允许最小吸力桩内水位，分别记为L”_jc和hi”_jmin；取L’_jc和L”_jc中的最大值，与施工安全系数s相乘，得到解除配件过程控制吊浮力L_jf；取hi’_jmin和hi”_jmin中的最大值，与施工安全系数s相乘，得到解除配件过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_jo；

下放吸力桩导管架步骤中，预设位置为解除配件位置；

下放吸力桩导管架步骤后还包括解除配件步骤，解除配件步骤具体为：在解除配件位置处利用吸力桩导管架本体上安装的拆除设备解除配件，配件解除后，将吸力桩导管架放至安装位置；若Hi_jo<Hi，则在解除配件和将吸力桩导管架放至安装位置过程中，始终控制hi_s≥Hi_jo且L_jf≤L_s≤L_t；若Hi_jo≥Hi，则在解除配件和将吸力桩导管架放至安装位置过程中，始终保持吸力桩处于灌满水状态，并控制L_s≤L_t。

在其中一些实施例中，确定工艺参数步骤中，将0～hw_max之间的水深划分为多个深度段，分别计算吸力桩导管架下放至每一深度段最低处时维持稳定漂浮所需施加的竖向吊浮力临界值L_c，以深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c与施工安全系数s的乘积作为该深度段对应的下放过程控制吊浮力L_f；根据铅垂向受力平衡，计算吸力桩导管架下放至该深度段最低处且吸力桩导管架的竖向吊浮力达到该深度段对应的下放过程控制吊浮力L_f时所需的吸力桩内水位，作为该深度段对应的下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o；其中，hw_max为吸力桩导管架安装位置处的最大水深；下放吸力桩导管架步骤中，吸力桩导管架在每一深度段内，根据该深度段对应的下放过程控制吊浮力L_f和下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o分别控制吸力桩导管架的实时竖向吊浮力L_s和实时吸力桩内水位hi_s。

在其中一些实施例中，

以铅垂向受力平衡的吸力桩导管架所受到的竖直向上作用力的合力的作用点作为浮心；

以铅垂向受力平衡的吸力桩导管架所受到的竖直向下作用力的合力的作用点作为重心；

以吸力桩导管架处于平衡静止状态时，与浮心重合的与吸力桩导管架相对位置固定的点作为平衡静止浮心；

以吸力桩导管架处于平衡静止状态时，与重心重合的与吸力桩导管架相对位置固定的点作为平衡静止重心；

以平衡静止浮心和平衡静止重心的连线为心轴；

以沿静水面剖切铅垂向受力平衡的吸力桩导管架所形成的剖面所决定的与吸力桩导管架相对位置固定的平面作为铅垂向平衡水剖面；

以吸力桩导管架倾斜时，心轴与铅垂方向的夹角作为倾角；

以吸力桩导管架倾斜时，通过心轴的铅垂面作为倾向面；

以吸力桩导管架倾斜且处于铅垂向受力平衡时，浮心在倾向面上的垂直投影作为倾向浮心；

以吸力桩导管架倾斜且处于铅垂向受力平衡时，重心在倾向面上的垂直投影作为倾向重心；

以吸力桩导管架倾斜时，通过倾向重心的铅垂线与心轴的交点作为倾向摆心；

以倾向摆心到平衡静止浮心的距离作为倾向重心高度，当平衡静止浮心在倾向摆心下方时，倾向重心高度为正值，反之为负值；

以吸力桩导管架倾斜时，通过倾向浮心的铅垂线与心轴的交点作为定倾中心；

以定倾中心到平衡静止浮心的距离作为定倾半径，当定倾中心在平衡静止浮心上方时，定倾半径为正值，反之为负值；

以定倾半径减去倾向重心高度所得的差值作为定倾高度；

以吸力桩导管架处于平衡静止状态时，吸力桩导管架顶部最高点到静水面的垂直距离作为干舷高度，当静水面位于吸力桩导管架顶部最高点下方时，干舷高度为正值，反之为负值；

以吸力桩导管架倾斜时干舷高度没入水下的部分作为干舷浸润高度；

确定工艺参数步骤中，计算不同深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c的步骤如下：

(101)建立坐标系：以吸力桩导管架处于平衡静止状态时的心轴为Y轴，以吸力桩导管架倾斜时的倾向面为X-Y平面，以心轴上的任一点为原点，以自原点指向吸力桩导管架倾斜方位的方向为X轴的正方向，建立相对于吸力桩导管架位置固定的三维直角坐标系；

(102)将下放过程中吸力桩导管架处于平衡静止状态时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-1面；将下放过程中吸力桩导管架倾斜且处于铅垂向受力平衡时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-2面；分别建立下放过程中吸力桩导管架平衡静止状态和倾斜状态的铅垂向受力平衡关系式如下：

公式(1)和(2)中，V₁为吸力桩导管架位于W-X-Z-1面以下部分所排开水的体积，V₂为吸力桩导管架位于W-X-Z-2面以下部分所排开水的体积，Go为下放过程中吸力桩导管架的重力，L为下放过程中竖向吊浮力，γ为水的容重；

(103)分别确定每一深度段的最低处对应的入水深度，选取任一深度段最低处对应的入水深度作为设定入水深度hw，在水平面内设定吸力桩导管架在下放过程中发生倾斜时若干不同的倾斜方位角，在0～θ_max范围内设定吸力桩导管架在下放过程中发生倾斜时若干不同的倾角；其中，θ_max为允许最大倾角，根据施工水域自然条件、吸力桩导管架的形状尺寸和重量以及施工安全度要求确定；

(104)计算下放过程中吸力桩导管架在设定入水深度hw时对应的吸力桩内水位最低值hi_min0，具体步骤为：

令公式(1)中L＝0，求得未施加竖向吊浮力时对应的V₁，在吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据未施加竖向吊浮力时对应的V₁和设定入水深度hw确定对应的吸力桩导管架的吸力桩内水位，记为hi_min1；

根据吸力桩导管架的吸力桩的内腔形状和尺寸，求得吸力桩导管架按允许最大倾角θ_max倾斜时保证吸力桩封存的空气不从吸力桩底部外溢所需的吸力桩内水位最低值hi_min2；

取hi_min1和hi_min2中的最大值作为下放过程中吸力桩导管架在设定入水深度hw时对应的吸力桩内水位最低值hi_min0；

(105)在hi_min0～Hi范围内设定下放过程中吸力桩导管架的若干不同的吸力桩内水位，Hi为吸力桩内腔总高度；

(106)从步骤(103)设定的若干不同倾斜方位角中选取任一倾斜方位角作为设定倾斜方位角β，从步骤(103)设定的若干不同倾角中选取任一倾角作为设定倾角θ，从步骤(105)设定的若干不同吸力桩内水位中选取任一吸力桩内水位作为设定吸力桩内水位hi；

(107)计算下放过程中吸力桩导管架在设定入水深度hw、设定倾角θ、设定倾斜方位角β和设定吸力桩内水位hi对应的竖向吊浮力L和干舷浸润高度d，具体步骤为：

在吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据设定入水深度hw和设定吸力桩内水位hi，求得吸力桩导管架在设定入水深度hw和设定吸力桩内水位hi对应的V₁，联立公式(1)和(2)，得V₂＝V₁，将V₂、Go和γ代入公式(2)求得所需竖向吊浮力L；

在吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据V₂、设定入水深度hw、设定倾斜方位角β、设定倾角θ和设定吸力桩内水位hi，确定对应的吸力桩导管架的干舷浸润高度d；

(108)根据设定入水深度hw、设定倾斜方位角β、设定倾角θ和步骤(107)计算获得的干舷浸润高度d，确定W-X-Z-2面在三维直角坐标系中的位置；

(109)计算下放过程中吸力桩导管架在设定入水深度hw、设定倾斜方位角β、设定倾角θ、设定吸力桩内水位hi对应的定倾高度hp，具体步骤为：

以步骤(108)确定的W-X-Z-2面分割吸力桩导管架，获得吸力桩导管架在W-X-Z-2面以下部分所排开水体的形状、尺寸及其在三维直角坐标系中的位置，确定吸力桩导管架在W-X-Z-2面以下部分排开水体所产生的浮力Fo，以及吸力桩导管架在W-X-Z-2面以下部分所排开水体的形心坐标(Xo,Yo,Zo)；

吸力桩导管架的吊点坐标为(Xn,Yn,Zn)，施加竖向吊浮力后的浮心坐标记为(Xb,Yb,Zb)，则根据力系等效关系，建立如下等式：

将浮力Fo、形心坐标(Xo,Yo,Zo)、吊点坐标(Xn,Yn,Zn)和步骤(107)计算获得的竖向吊浮力L代入公式(3)，求得施加竖向吊浮力后的浮心坐标(Xb,Yb,Zb)，则对应的倾向浮心坐标为(Xb,Yb,0)，将对应的定倾中心坐标记为(0,Yp,0)，则Yp＝Yb+Xb/tanθ；

根据吸力桩导管架的结构、形状、尺寸、材质、其所受竖直向下的作用力以及其在坐标系中的位置，确定吸力桩导管架的重心坐标为(Xg,Yg,Zg)，则对应的倾向重心坐标为(Xg,Yg,0)，将对应的倾向摆心坐标记为(0,Ypg,0)，则Ypg＝Yg+Xg/tanθ；

根据公式(4)计算获得下放过程中吸力桩导管架在设定入水深度hw、设定倾斜方位角β、设定倾角θ、设定吸力桩内水位hi对应的定倾高度hp，公式(4)的表达式为：

hp＝Yp-Ypg   (4)；

(110)在步骤(103)设定的若干倾斜方位角β中，依次改变设定倾斜方位角β，每次改变设定倾斜方位角β时，在保持三维直角坐标系的原点和Y轴相对于吸力桩导管架位置不变的情况下，绕Y轴转动三维直角坐标系以保持三维直角坐标系的X-Y平面与吸力桩导管架在该设定倾斜方位角β时的倾向面重合且X轴的正方向始终指向吸力桩导管架的倾斜方位，每次改变设定倾斜方位角β后，重复步骤(107)～(109)；

(111)在步骤(103)设定的若干倾角θ中，依次改变设定倾角θ，每次改变后重复步骤(107)～(110)；

(112)在步骤(105)设定的若干吸力桩内水位hi中，依次改变设定吸力桩内水位hi，每次改变后重复步骤(107)～(111)；

(113)确定下放过程中吸力桩导管架在选取的深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c，具体步骤为：

在计算得到的数据中，将一设定入水深度hw、一设定倾斜方位角β、一设定倾角θ、一设定吸力桩内水位hi及对应的竖向吊浮力L、干舷浸润高度d和定倾高度hp记为一个下放过程数据组，将具有相同设定入水深度hw和相同设定吸力桩内水位hi的全部下放过程数据组记为一个下放过程数据集，取下放过程数据集中不同设定倾角θ和不同倾斜方位角β对应的定倾高度hp中的最小值作为该下放过程数据集对应的定倾高度最小值hp_f；

从获得的全部下放过程数据集中，筛选出hp_f≥hp_a的下放过程数据集，在筛选出的下放过程数据集中，选取最小非负值的竖向吊浮力L作为下放过程中吸力桩导管架在选取的深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c；其中，hp_a为安全定倾高度，根据施工水域自然条件、吸力桩导管架的形状尺寸和重量以及施工安全度要求确定；

(114)在全部深度段中依次改变选取的深度段，每次改变后，以新选取的深度段最低处对应的入水深度作为新的设定入水深度hw，重复步骤(104)～(113)，计算获得下放过程中吸力桩导管架在不同深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c。

在其中一些实施例中，确定工艺参数步骤中，根据一深度段的下放过程控制吊浮力L_f计算该深度段对应的下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o的具体步骤如下：

将下放过程控制吊浮力L_f代入公式(1)中，求得吸力桩导管架的竖向吊浮力达到下放过程控制吊浮力L_f时对应的V₁，在吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据吸力桩导管架的竖向吊浮力达到下放过程控制吊浮力L_f时对应的V₁和该深度段最低处的入水深度，确定对应的吸力桩导管架的吸力桩内水位，即为该深度段对应的下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o。

在其中一些实施例中，确定工艺参数步骤中，计算解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时对应的竖向吊浮力临界值L’_jc和允许最小吸力桩内水位hi’_jmin的步骤如下：

(201)采用计算L_c时的三维直角坐标系；

(202)将解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点且吸力桩导管架处于平衡静止状态时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-1’面；将解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时，吸力桩导管架倾斜且处于铅垂向受力平衡时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-2’面；分别建立解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时吸力桩导管架平衡静止状态和倾斜状态的铅垂向受力平衡关系式如下：

公式(5)和(6)中，V’₁为吸力桩导管架位于W-X-Z-1’面以下部分所排开水的体积，V’₂为吸力桩导管架位于W-X-Z-2’面以下部分所排开水的体积，Gj为吸力桩导管架本体重力，Gw为配件重力，L’为解除配件过程中竖向吊浮力，γ为水的容重；

(203)在水平面内设定吸力桩导管架在解除配件过程中发生倾斜时若干不同的倾斜方位角，在0～θ_max范围内设定吸力桩导管架在解除配件过程中发生倾斜时若干不同的倾角；

(204)计算解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时吸力桩导管架在最大入水深度hw_max时对应的吸力桩内水位最低值hi’_min0，具体步骤为：

令公式(5)中L’＝0，求得未施加竖向吊浮力时对应的V’₁，在吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据未施加竖向吊浮力时对应的V’₁和最大入水深度hw_max确定对应的吸力桩导管架的吸力桩内水位，记为hi’_min1；

取hi’_min1和hi_min2中的最大值作为解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时吸力桩导管架在最大入水深度hw_max时对应的吸力桩内水位最低值hi’_min0；

(205)在hi’_min0～Hi范围内设定解除配件过程中吸力桩导管架的若干不同的吸力桩内水位；

(206)从步骤(203)设定的若干不同倾斜方位角中选取任一倾斜方位角作为设定倾斜方位角β’，从步骤(203)设定的若干不同倾角中选取任一倾角作为设定倾角θ’，从步骤(205)设定的若干不同吸力桩内水位中选取任一吸力桩内水位作为设定吸力桩内水位hi’；

(207)计算解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时吸力桩导管架在最大入水深度hw_max、设定倾角θ’、设定倾斜方位角β’和设定吸力桩内水位hi’对应的竖向吊浮力L’和干舷浸润高度d’，具体步骤为：

在吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据最大入水深度hw_max和设定吸力桩内水位hi’，求得吸力桩导管架在最大入水深度hw_max和设定吸力桩内水位hi’对应的V’₁，联立公式(5)和(6)，得V′₂＝V′₁，将V’₂、Gj、Gw和γ代入公式(6)求得所需竖向吊浮力L’；

在吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据V’₂、最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β’、设定倾角θ’和设定吸力桩内水位hi’，确定对应的吸力桩导管架的干舷浸润高度d’；

(208)根据最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β’、设定倾角θ’和步骤(207)计算获得的干舷浸润高度d’，确定W-X-Z-2’面在三维直角坐标系中的位置；

(209)计算解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时吸力桩导管架在最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β’、设定倾角θ’、设定吸力桩内水位hi’对应的定倾高度hp’，具体步骤为：

以步骤(208)确定的W-X-Z-2’面分割吸力桩导管架，获得吸力桩导管架在W-X-Z-2’面以下部分所排开水体的形状、尺寸及其在三维直角坐标系中的位置，确定吸力桩导管架在W-X-Z-2’面以下部分排开水体所产生的浮力Fo’，以及吸力桩导管架在W-X-Z-2’面以下部分所排开水体的形心坐标(Xo’,Yo’,Zo’)；

吸力桩导管架的吊点坐标为(Xn,Yn,Zn)，施加竖向吊浮力后的浮心坐标记为(Xb’,Yb’,Zb’)，则根据力系等效关系，建立如下等式：

将浮力Fo’、形心坐标(Xo’,Yo’,Zo’)、吊点坐标(Xn,Yn,Zn)和步骤(207)计算获得的竖向吊浮力L’代入公式(7)，求得施加竖向吊浮力后的浮心坐标(Xb’,Yb’,Zb’)，则对应的倾向浮心坐标为(Xb’,Yb’,0)，将对应的定倾中心坐标记为(0,Yp’,0)，则Yp′＝Yb′+Yb′/tanθ′；

确定吸力桩导管架本体的重心坐标为(Xj,Yj,Zj)，确定解除配件过程中可能出现的位置最高的配件重力作用点坐标为(Xw’,Yw’,Zw’)，解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时的重心坐标记为(Xg’,Yg’,Zg’)，则根据力系等效关系，建立如下等式：

将吸力桩导管架本体重力Gj、吸力桩导管架本体的重心坐标(Xj,Yj,Zj)、配件重力Gw和解除配件过程中可能出现的位置最高的配件重力作用点坐标(Xw’,Yw’,Zw’)代入公式(8)，求得解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时的重心坐标(Xg’,Yg’,Zg’)，则对应的倾向重心坐标为(Xg’,Yg’,0)，将对应的倾向摆心坐标记为(0,Ypg’,0)，则Ypg′＝Yg′+Xg′/tanθ′；

根据公式(9)计算获得解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时吸力桩导管架在最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β’、设定倾角θ’、设定吸力桩内水位hi’对应的定倾高度hp’，公式(9)的表达式为：

hp′＝Yp′-Ypg′   (9)；

(210)在步骤(203)设定的若干倾斜方位角β’中，依次改变设定倾斜方位角β’，每次改变设定倾斜方位角β’时，在保持三维直角坐标系的原点和Y轴相对于吸力桩导管架位置不变的情况下，绕Y轴转动三维直角坐标系以保持三维直角坐标系的X-Y平面与吸力桩导管架在该设定倾斜方位角β’时的倾向面重合且X轴的正方向始终指向吸力桩导管架的倾斜方位，每次改变设定倾斜方位角β’后，重复步骤(207)～(209)；

(211)在步骤(203)设定的若干倾角θ’中，依次改变设定倾角θ’，每次改变后重复步骤(207)～(210)；

(212)在步骤(205)设定的若干吸力桩内水位hi’中，依次改变设定吸力桩内水位hi’，每次改变后重复步骤(207)～(211)；

(213)确定解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时对应的竖向吊浮力临界值L’_jc和允许最小吸力桩内水位hi’_jmin，具体步骤为：

在计算得到的数据中，将一设定倾斜方位角β’、一设定倾角θ’、一设定吸力桩内水位hi’及对应的竖向吊浮力L’、干舷浸润高度d’和定倾高度hp’记为一个解除过程数据组，将具有相同设定吸力桩内水位hi’的全部解除过程数据组记为一个解除过程数据集，取解除过程数据集中不同设定倾角θ’和不同倾斜方位角β’对应的定倾高度hp’中的最小值作为该解除过程数据集对应的定倾高度最小值hp’_f；

从获得的全部解除过程数据集中，筛选出hp’_f≥hp_a的解除过程数据集，在筛选出的解除过程数据集中，选取最小非负值的竖向吊浮力L’作为解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时对应的竖向吊浮力临界值L’_jc；

若竖向吊浮力临界值L’_jc仅对应一个解除过程数据组，则取竖向吊浮力临界值L’_jc对应的解除过程数据组中的吸力桩内水位hi’作为解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时对应的允许最小吸力桩内水位hi’_jmin；若竖向吊浮力临界值L’_jc对应多个解除过程数据组，则取竖向吊浮力临界值L’_jc对应的所有解除过程数据组中吸力桩内水位hi’的最大值作为解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时对应的允许最小吸力桩内水位hi’_jmin。

在其中一些实施例中，确定工艺参数步骤中，计算解除配件后对应的竖向吊浮力临界值L”_jc和允许最小吸力桩内水位hi”_jmin的步骤如下：

(301)采用计算L_c时的三维直角坐标系；

(302)将解除配件后吸力桩导管架本体处于平衡静止状态时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-1”面；将解除配件后吸力桩导管架本体倾斜且处于铅垂向受力平衡时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-2”面；分别建立解除配件后吸力桩导管架本体平衡静止状态和倾斜状态的铅垂向受力平衡关系式如下：

公式(10)和(11)中，V”₁为吸力桩导管架本***于W-X-Z-1”面以下部分所排开水的体积，V”₂为吸力桩导管架本***于W-X-Z-2”面以下部分所排开水的体积，Gj为吸力桩导管架本体重力，L”为解除配件后竖向吊浮力，γ为水的容重；

(303)在水平面内设定解除配件后吸力桩导管架本体倾斜时若干不同的倾斜方位角，在0～θ_max范围内设定解除配件后吸力桩导管架本体倾斜时若干不同的倾角；

(304)计算解除配件后吸力桩导管架本体在最大入水深度hw_max时对应的吸力桩内水位最低值hi”_min0，具体步骤为：

令公式(10)中L”＝0，求得未施加竖向吊浮力时对应的V”₁，在吸力桩导管架本体的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据未施加竖向吊浮力时对应的V”₁和最大入水深度hw_max确定对应的吸力桩导管架本体的吸力桩内水位，记为hi”_min1；

取hi”_min1和hi_min2中的最大值作为解除配件后吸力桩导管架本体在最大入水深度hw_max和设定倾角θ”时对应的吸力桩内水位最低值hi”_min0；

(305)在hi”_min0～Hi范围内设定吸力桩导管架本体的若干不同的吸力桩内水位；

(306)从步骤(303)设定的若干不同倾斜方位角中选取任一倾斜方位角作为设定倾斜方位角β”，从步骤(303)设定的若干不同倾角中选取任一倾角作为设定倾角θ”，从步骤(305)设定的若干不同吸力桩内水位中选取任一吸力桩内水位作为设定吸力桩内水位hi”；

(307)计算解除配件后吸力桩导管架本体在最大入水深度hw_max、设定倾角θ”、设定倾斜方位角β”和设定吸力桩内水位hi”对应的竖向吊浮力L”和干舷浸润高度d”，具体步骤为：

在吸力桩导管架本体的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据最大入水深度hw_max和设定吸力桩内水位hi”，求得吸力桩导管架在最大入水深度hw_max和设定吸力桩内水位hi”对应的V”₁，联立公式(10)和(11)，得V″₂＝″₁，将V”₂、Gj和γ代入公式(11)求得所需竖向吊浮力L”；

在吸力桩导管架本体的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据V”₂、最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β”、设定倾角θ”和设定吸力桩内水位hi”，确定对应的吸力桩导管架本体的干舷浸润高度d”；

(308)根据最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β”、设定倾角θ”和步骤(307)计算获得的干舷浸润高度d”，确定W-X-Z-2”面在三维直角坐标系中的位置；

(309)计算解除配件后吸力桩导管架本体在最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β”、设定倾角θ”、设定吸力桩内水位hi”对应的定倾高度hp”，具体步骤为：

以步骤(308)确定的W-X-Z-2”面分割吸力桩导管架本体，获得吸力桩导管架本体在W-X-Z-2”面以下部分所排开水体的形状、尺寸及其在三维直角坐标系中的位置，确定吸力桩导管架在W-X-Z-2”面以下部分排开水体所产生的浮力Fo”，以及吸力桩导管架本体在W-X-Z-2”面以下部分所排开水体的形心坐标(Xo”,Yo”,Zo”)；

吸力桩导管架本体的吊点坐标为(Xn,Yn,Zn)，施加竖向吊浮力后的浮心坐标记为(Xb”,Yb”,Zb”)，则根据力系等效关系，建立如下等式：

将浮力Fo”、形心坐标(Xo”,Yo”,Zo”)、吊点坐标(Xn,Yn,Zn)和步骤(307)计算获得的竖向吊浮力L”代入公式(12)，求得施加竖向吊浮力后的浮心坐标(Xb”,Yb”,Zb”)，则对应的倾向浮心坐标为(Xb”,Yb”,0)，将对应的定倾中心坐标记为(0,Yp”,0)，则Yp″＝Yb″+Xb″/tanθ″；

确定吸力桩导管架本体的重心坐标为(Xj,Yj,Zj)，则对应的倾向重心坐标为(Xj,Yj,0)，将对应的倾向摆心坐标记为(0,Ypg”,0)，则Ypg″＝Yj+Xj/tanθ″；

根据公式(13)计算获得解除配件后吸力桩导管架本体在最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β”、设定倾角θ”、设定吸力桩内水位hi”对应的定倾高度hp”，公式(13)的表达式为：

hp″＝Yp″-Ypg″   (13)；

(310)在步骤(303)设定的若干倾斜方位角β”中，依次改变设定倾斜方位角β”，每次改变设定倾斜方位角β”时，在保持三维直角坐标系的原点和Y轴相对于吸力桩导管架本***置不变的情况下，绕Y轴转动三维直角坐标系以保持三维直角坐标系的X-Y平面与吸力桩导管架本体在该设定倾斜方位角β”时的倾向面重合且X轴的正方向始终指向吸力桩导管架的倾斜方位，每次改变设定倾斜方位角β”后，重复步骤(307)～(309)；

(311)在步骤(303)设定的若干倾角θ”中，依次改变设定倾角θ”，每次改变后重复步骤(307)～(310)；

(312)在步骤(305)设定的若干吸力桩内水位hi”中，依次改变设定吸力桩内水位hi”，每次改变后重复步骤(307)～(311)；

(313)确定解除配件后对应的竖向吊浮力临界值L”_jc和允许最小吸力桩内水位hi”_jmin，具体步骤为：

在计算得到的数据中，将一设定倾斜方位角β”、一设定倾角θ”、一设定吸力桩内水位hi”及对应的竖向吊浮力L”、干舷浸润高度d”和定倾高度hp”记为一个解除后数据组，将具有相同设定吸力桩内水位hi”的全部解除后数据组记为一个解除后数据集，取解除后数据集中不同设定倾角θ”和不同倾斜方位角β”对应的定倾高度hp”中的最小值作为该解除后数据集对应的定倾高度最小值hp”_f；

从获得的全部解除后数据集中，筛选出hp”_f≥hp_a的解除后数据集，在筛选出的解除后数据集中，选取最小非负值的竖向吊浮力L”作为解除配件后对应的竖向吊浮力临界值L”_jc；

若竖向吊浮力临界值L”_jc仅对应一个解除后数据组，则取竖向吊浮力临界值L”_jc对应的解除后数据组中的吸力桩内水位hi”作为解除配件后对应的允许最小吸力桩内水位hi”_jmin；若竖向吊浮力临界值L”_jc对应多个解除后数据组，则取竖向吊浮力临界值L”_jc对应的所有解除后数据组中吸力桩内水位hi”的最大值作为解除配件后对应的允许最小吸力桩内水位hi”_jmin。

在其中一些实施例中，吸力桩导管架的吊点位于不低于吸力桩导管架的重心的位置。

在其中一些实施例中，吸力桩导管架的配件的安装点位于不高于吸力桩导管架本体的重心的位置。

基于上述技术方案，本发明提供的吸力桩导管架吊浮安装方法，采用吊浮的方式，降低了起吊高度，且借助水的浮力减轻起吊重量，解决了传统吸力桩导管架安装方法中存在的需动用大型起重船、大吨位驳船的技术问题，有利于降低施工成本和施工周期。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有吸力桩导管架的结构示意图，其中，(a)为不带配件的吸力桩导管架的结构示意图，(b)为带有配件的吸力桩导管架的结构示意图；

图2为现有吸力桩导管架安装过程示意图；

图3为本发明提供的吸力桩导管架吊浮安装方法的施工过程示意图；

图4为本发明提供的吸力桩导管架吊浮安装方法与现有吸力桩导管架安装方法的起吊高度对比图；

图5为本发明提供的吸力桩导管架吊浮安装方法中下放过程中带三维直角坐标系的吸力桩导管架处于平衡静止状态时的状态示意图；

图6为本发明提供的吸力桩导管架吊浮安装方法中下放过程中带三维直角坐标系的吸力桩导管架倾斜时的状态示意图；

图7为图5和图6中吸力桩导管架的平衡静止浮心、平衡静止重心、倾向浮心、倾向重心、倾向摆心和定倾中心在三维直角坐标系X-Y面中的示意图；

图8为本发明具体实施例一提供的吸力桩导管架吊浮安装方法中吸力桩导管架处于下放过程的状态示意图；

图9为本发明具体实施例一提供的吸力桩导管架吊浮安装方法中解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时的状态示意图；

图10为本发明具体实施例一提供的吸力桩导管架吊浮安装方法中解除配件后吸力桩导管架的状态示意图；

图中：

1、吸力桩导管架；11、吸力桩导管架本体；101、导管架；102、吸力桩；1021、阀门；12、配件；2、起重船；3、驳船。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明中，定义名词如下：

浮心是指铅垂向受力平衡的浮体所受到的竖直向上作用力的合力的作用点；

重心是指铅垂向受力平衡的浮体所受到的竖直向下作用力的合力的作用点；

平衡静止浮心是指浮体处于平衡静止状态时，与浮心重合的、与浮体相对位置固定的点；

平衡静止重心是指浮体处于平衡静止状态时，与重心重合的、与浮体相对位置固定的点；

心轴是指平衡静止浮心和平衡静止重心的连线；

铅垂向平衡水剖面是指沿静水面剖切铅垂向受力平衡的浮体所形成的剖面所决定的、与浮体相对位置固定的平面；

倾角是指浮体倾斜时，心轴与铅垂方向的夹角；

倾向面是指浮体倾斜时，通过心轴的铅垂面；

倾向浮心是指以浮体倾斜且处于铅垂向受力平衡时，浮心在倾向面上的垂直投影；

倾向重心是指浮体倾斜且处于铅垂向受力平衡时，重心在倾向面上的垂直投影；

倾向摆心是指以浮体倾斜时，通过倾向重心的铅垂线与心轴的交点；

倾向重心高度是指倾向摆心到平衡静止浮心的距离，当平衡静止浮心在倾向摆心下方时，倾向重心高度为正值，反之为负值；

定倾中心是指浮体倾斜时，通过倾向浮心的铅垂线与心轴的交点；

定倾半径ρ是指定倾中心到平衡静止浮心的距离，当定倾中心在平衡静止浮心上方时，定倾半径为正值，反之为负值；

定倾高度是指定倾半径减去倾向重心高度所得的差值；

干舷高度是指浮体处于平衡静止状态时，浮体顶部最高点到静水面的垂直距离，当静水面位于浮体顶部最高点下方时，干舷高度为正值，反之为负值；

干舷浸润高度是指浮体倾斜时干舷高度没入水下的部分。

如图3所示，本发明实施例提供了一种吸力桩导管架吊浮安装方法，包括如下步骤：

S1确定工艺参数：根据施工水域自然条件、吸力桩导管架1的形状尺寸和重量以及施工安全度要求，确定所需起重船2的吊高Hl和允许最大起重量L_t，以及施工安全系数s；计算吸力桩导管架1在下放过程中维持稳定漂浮所需施加的竖向吊浮力临界值L_c，或者计算所需施加的竖向吊浮力临界值L_c和所需达到的允许最小吸力桩内水位hi_min，进而计算下放过程控制吊浮力L_f和下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o；

其中，计算下放过程控制吊浮力L_f和下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o的过程有如下两种不同路径：

路径一：以L_c与施工安全系数s的乘积作为下放过程控制吊浮力L_f，以hi_min与施工安全系数s的乘积作为下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o；

路径二：以L_c与施工安全系数s的乘积作为下放过程控制吊浮力L_f，根据铅垂向受力平衡，计算吸力桩导管架1的竖向吊浮力达到下放过程控制吊浮力L_f时所需的吸力桩内水位，作为下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o。

S2下放前准备：将吸力桩导管架1置于水中，并保持起重船2的吊钩连接在吸力桩导管架1的吊点上，打开吸力桩102顶部阀门1021使吸力桩内水位上升，起重船2向吸力桩导管架1提供的竖向吊浮力也随之增大。需要说明的是，为了便于实时获取竖向吊浮力的数值，起重船2需要装配吊力测量装置。再者，可以先将起重船2的吊钩连接在吸力桩导管架1的吊点上，后将吸力桩导管架1置于水中；也可以先将吸力桩导管架1置于水中，后将起重船2的吊钩连接在吸力桩导管架1的吊点上。此外，还需要说明的是，吸力桩导管架1的吊点应设置在不低于吸力桩导管架1的重心的位置。

S3下放吸力桩导管架：若Hi_o<Hi，则当hi_s≥Hi_o且L_f≤L_s≤L_t时，开始下放吸力桩导管架1，下放过程中，始终控制hi_s≥Hi_o且L_f≤L_s≤L_t，以使吸力桩导管架1始终处于稳定漂浮状态，直至吸力桩导管架1下放至预设位置；若Hi_o≥Hi，则将吸力桩102灌满水，下放吸力桩导管架1，下放过程中，始终控制L_s≤L_t，使吸力桩导管架1始终处于稳定漂浮状态，直至吸力桩导管架1下放至预设位置；其中，Hi为吸力桩内腔总高度，hi_s为实时吸力桩内水位，L_s为实时竖向吊浮力。

图4示出了本发明实施例提供的吸力桩导管架吊浮安装方法与现有吸力桩导管架安装方法的起吊高度对比图，其中Hd为起吊高度差。由此可见，本发明实施例提供的上述吸力桩导管架吊浮安装方法，采用吊浮的方式，降低了起吊高度，借助水的浮力减轻起吊重量，解决了传统吸力桩导管架安装方法中存在的需动用大型起重船、大吨位驳船的技术问题，有利于降低施工成本和施工周期。

为了实现下放过程中对竖向吊浮力的精确控制，在本发明的一些实施例中，S1确定工艺参数步骤中，将0～hw_max之间的水深划分为多个深度段，分别计算吸力桩导管架1下放至每一深度段最低处时维持稳定漂浮所需施加的竖向吊浮力临界值L_c或计算所需施加的竖向吊浮力临界值L_c和所需达到的允许最小吸力桩内水位hi_min，进而分别计算每一深度段对应的下放过程控制吊浮力L_f和下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o；S3下放吸力桩导管架步骤中，吸力桩导管架1在每一深度段内，根据该深度段对应的下放过程控制吊浮力L_f和下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o分别控制吸力桩导管架1的实时竖向吊浮力L_s和实时吸力桩内水位hi_s；其中，hw_max为吸力桩导管架安装位置处的最大水深。针对以上两种不同路径，计算每一深度段对应的下放过程控制吊浮力L_f和下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o的具体过程分别如下：

路径一：以一深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c与施工安全系数s的乘积作为该深度段对应的下放过程控制吊浮力L_f，以该深度段对应的允许最小吸力桩内水位hi_min与施工安全系数s的乘积作为该深度段对应的下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o。

路径二：以一深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c与施工安全系数s的乘积作为该深度段对应的下放过程控制吊浮力L_f，根据铅垂向受力平衡，计算吸力桩导管架1下放至该深度段最低处且吸力桩导管架1的竖向吊浮力达到该深度段对应的下放过程控制吊浮力L_f时所需的吸力桩内水位，作为该深度段对应的下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o。

进一步的，参见图5～图8，S1确定工艺参数步骤中，计算不同深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c和允许最小吸力桩内水位hi_min的具体步骤如下：

(101)建立坐标系：以吸力桩导管架处于平衡静止状态时的心轴为Y轴，以吸力桩导管架倾斜时的倾向面为X-Y平面，以心轴上的任一点为原点，以自原点指向吸力桩导管架倾斜方位的方向为X轴的正方向，建立相对于吸力桩导管架位置固定的三维直角坐标系。

(102)将下放过程中吸力桩导管架处于平衡静止状态时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-1面；将下放过程中吸力桩导管架倾斜且处于铅垂向受力平衡时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-2面；分别建立下放过程中吸力桩导管架平衡静止状态和倾斜状态的铅垂向受力平衡关系式如下：

公式(1)和(2)中，V₁为吸力桩导管架位于W-X-Z-1面以下部分所排开水的体积，V₂为吸力桩导管架位于W-X-Z-2面以下部分所排开水的体积，Go为下放过程中吸力桩导管架的重力，L为下放过程中竖向吊浮力，γ为水的容重。

(103)分别确定每一深度段的最低处对应的入水深度，选取任一深度段最低处对应的入水深度作为设定入水深度hw，在水平面内设定吸力桩导管架在下放过程中发生倾斜时若干不同的倾斜方位角，在0～θ_max范围内设定吸力桩导管架在下放过程中发生倾斜时若干不同的倾角；其中，θ_max为允许最大倾角，根据施工水域自然条件、吸力桩导管架的形状尺寸和重量以及施工安全度要求确定。

需要说明的是，本发明中，倾斜方位角可以以正北方向为0°，也可以取水平面内任一倾斜方位为0°，再按照顺时针或逆时针方向旋转规定其他倾斜方位的倾斜方位角。

(104)计算下放过程中吸力桩导管架在设定入水深度hw时对应的吸力桩内水位最低值hi_min0，具体步骤为：

a、令公式(1)中L＝0，求得未施加竖向吊浮力时对应的V₁，在吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据未施加竖向吊浮力时对应的V₁和设定入水深度hw确定对应的吸力桩导管架的吸力桩内水位，记为hi_min1。需要说明的是，若吸力桩导管架位于W-X-Z-1面以下部分的形状规则且可利用几何关系求取体积，则可建立V₁与设定入水深度hw和吸力桩内水位hi之间的关系式V₁＝F_v1(hw,hi)，将未施加竖向吊浮力时对应的V₁与设定入水深度hw代入该关系式即可求得对应的吸力桩内水位，即为hi_min1；若吸力桩导管架位于W-X-Z-1面以下部分的形状不规则且无法利用几何关系求取体积，则可在计算机辅助设计软件(CAD软件)中绘制吸力桩导管架三维立体几何模型，根据设定入水深度hw确定W-X-Z-1面，利用W-X-Z-1面截取吸力桩导管架三维立体几何模型以获得吸力桩导管架位于W-X-Z-1面以下部分的三维立体几何模型，再假定一吸力桩内水位，根据假定的吸力桩内水位截取吸力桩内腔气柱体，将截取的吸力桩导管架位于W-X-Z-1面以下部分的三维立体几何模型与吸力桩内腔气柱体合并即可得到吸力桩导管架位于W-X-Z-1面以下部分所排开的水体模型，利用计算机辅助设计软件(CAD软件)的查询功能可查询得到该水体模型的体积，若水体模型的体积与未施加竖向吊浮力时对应的V₁相等，则当前假定的吸力桩内水位即为hi_min1，反之，则调整假定的吸力桩内水位，直到水体模型的体积与未施加竖向吊浮力时对应的V₁相等。

b、根据吸力桩导管架的吸力桩的内腔形状和尺寸，求得吸力桩导管架按允许最大倾角θ_max倾斜时保证吸力桩封存的空气不从吸力桩底部外溢所需的吸力桩内水位最低值hi_min2。

c、取hi_min1和hi_min2中的最大值作为下放过程中吸力桩导管架在设定入水深度hw和设定倾角θ时对应的吸力桩内水位最低值hi_min0。

(105)在hi_min0～Hi范围内设定下放过程中吸力桩导管架的若干不同的吸力桩内水位。

(106)从步骤(103)设定的若干不同倾斜方位角中选取任一倾斜方位角作为设定倾斜方位角β，从步骤(103)设定的若干不同倾角中选取任一倾角作为设定倾角θ，从步骤(105)设定的若干不同吸力桩内水位中选取任一吸力桩内水位作为设定吸力桩内水位hi。

(107)计算下放过程中吸力桩导管架在设定入水深度hw、设定倾角θ、设定倾斜方位角β和设定吸力桩内水位hi对应的竖向吊浮力L和干舷浸润高度d，具体步骤为：

a、在吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据设定入水深度hw和设定吸力桩内水位hi，求得吸力桩导管架在设定入水深度hw和设定吸力桩内水位hi对应的V₁，联立公式(1)和(2)，得V₂＝V₁，将V₂、Go和γ代入公式(2)求得所需竖向吊浮力L。需要说明的是，若吸力桩导管架位于W-X-Z-1面以下部分的形状规则且可利用几何关系求取体积，则可将设定入水深度hw和设定吸力桩内水位hi代入步骤(104)中建立的V₁＝F_v1(hw,hi)，进而求得吸力桩导管架在设定入水深度hw和设定吸力桩内水位hi对应的V₁；若吸力桩导管架位于W-X-Z-1面以下部分的形状不规则且无法利用几何关系求取体积，则可利用计算机辅助设计软件(CAD软件)建立的吸力桩导管架三维立体几何模型，根据设定入水深度hw确定W-X-Z-1面，利用W-X-Z-1面截取吸力桩导管架三维立体几何模型以获得吸力桩导管架位于W-X-Z-1面以下部分的三维立体几何模型，再根据设定吸力桩内水位hi截取吸力桩内腔气柱体，将截取的吸力桩导管架位于W-X-Z-1面以下部分的三维立体几何模型与吸力桩内腔气柱体合并即可得到吸力桩导管架位于W-X-Z-1面以下部分所排开的水体模型，利用计算机辅助设计软件(CAD软件)的查询功能查询得到该水体模型的体积，即为吸力桩导管架在设定入水深度hw和设定吸力桩内水位hi对应的V₁。

b、在吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据V₂、设定入水深度hw、设定倾斜方位角β、设定倾角θ和设定吸力桩内水位hi，确定对应的吸力桩导管架的干舷浸润高度d。需要说明的是，若吸力桩导管架位于W-X-Z-2面以下部分的形状规则且可利用几何关系求取体积，则可建立V₂与设定入水深度hw、设定倾角θ、设定吸力桩内水位hi和干舷浸润高度d之间的关系式V₂＝F_v2(d,hw,θ,hi)，将V₂、设定入水深度hw、设定倾角θ、设定吸力桩内水位hi代入该关系式即可求得对应的干舷浸润高度d；若吸力桩导管架位于W-X-Z-2面以下部分的形状不规则且无法利用几何关系求取体积，则可在计算机辅助设计软件(CAD软件)中绘制吸力桩导管架三维立体几何模型，假定一干舷浸润高度，根据设定入水深度hw、设定倾角θ和假定的干舷浸润高度确定W-X-Z-2面，利用W-X-Z-2面截取吸力桩导管架三维立体几何模型以获得吸力桩导管架位于W-X-Z-2面以下部分的三维立体几何模型，根据设定吸力桩内水位hi截取吸力桩内腔气柱体，将截取的吸力桩导管架位于W-X-Z-2面以下部分的三维立体几何模型与吸力桩内腔气柱体合并即可得到吸力桩导管架位于W-X-Z-2面以下部分所排开的水体模型，利用计算机辅助设计软件(CAD软件)的查询功能可查询得到该水体模型的体积，若该水体模型的体积与V₂相等，则当前假定的干舷浸润高度即为对应的干舷浸润高度d，反之，则调整假定的干舷浸润高度，直到水体模型的体积与V₂相等。

(108)根据设定入水深度hw、设定倾斜方位角β、设定倾角θ和步骤(107)计算获得的干舷浸润高度d，确定W-X-Z-2面在三维直角坐标系中的位置。

(109)计算下放过程中吸力桩导管架在设定入水深度hw、设定倾斜方位角β、设定倾角θ、设定吸力桩内水位hi对应的定倾高度hp，具体步骤为：

a、以步骤(108)确定的W-X-Z-2面分割吸力桩导管架，获得吸力桩导管架在W-X-Z-2面以下部分所排开水体的形状、尺寸及其在三维直角坐标系中的位置，确定吸力桩导管架在W-X-Z-2面以下部分排开水体所产生的浮力Fo，以及吸力桩导管架在W-X-Z-2面以下部分所排开水体的形心Bo的坐标(Xo,Yo,Zo)。需要说明的是，浮力Fo为γ与步骤(107)中获得的V₂的乘积。

b、吸力桩导管架的吊点N的坐标为(Xn,Yn,Zn)，施加竖向吊浮力后的浮心B的坐标记为(Xb,Yb,Zb)，则根据力系等效关系，建立如下等式：

将浮力Fo、形心Bo的坐标(Xo,Yo,Zo)、吊点N的坐标(Xn,Yn,Zn)和步骤(107)计算获得的竖向吊浮力L代入公式(3)，求得施加竖向吊浮力后的浮心B的坐标(Xb,Yb,Zb)；由于X-Y平面即为倾向面，因而，过浮心B做倾向面的垂线，可得其在倾向面上的垂直投影点即为倾向浮心Bp，倾向浮心Bp的坐标为(Xb,Yb,0)；过倾向浮心Bp做W-X-Z-2面的垂线，该垂线与心轴(即Y轴)相交的点为定倾中心P，将定倾中心P的坐标记为(0,Yp,0)，由于经过倾向浮心Bp和定倾中心P的直线与Y轴的夹角即为倾角θ，则Yp＝Yb+Xb/tanθ。

c、根据吸力桩导管架的结构、形状、尺寸、材质、其所受竖直向下的作用力以及其在坐标系中的位置，确定吸力桩导管架的重心G的坐标为(Xg,Yg,Zg)，由于X-Y平面即为倾向面，因而，过重心G做倾向面的垂线，可得其在倾向面上的垂直投影即为倾向重心Gp，倾向重心Gp的坐标为(Xg,Yg,0)；过倾向重心Gp做W-X-Z-2面的垂线，该垂线与心轴(即Y轴)相交的点为倾向摆心Pg，将倾向摆心Pg的坐标记为(0,Ypg,0)，由于经过倾向重心Gp和倾向摆心Pg的直线与Y轴的夹角即为倾角θ，则Ypg＝Yg+Xg/tanθ。

d、根据公式(4)计算获得下放过程中吸力桩导管架在设定入水深度hw、设定倾斜方位角β、设定倾角θ、设定吸力桩内水位hi对应的定倾高度hp，公式(4)的表达式为：

hp＝Yp-Ypg    (4)。

(110)在步骤(103)设定的若干倾斜方位角β中，依次改变设定倾斜方位角β，每次改变设定倾斜方位角β时，在保持三维直角坐标系的原点和Y轴相对于吸力桩导管架位置不变的情况下，绕Y轴转动三维直角坐标系以保持三维直角坐标系的X-Y平面与吸力桩导管架在该设定倾斜方位角β时的倾向面重合且X轴的正方向始终指向吸力桩导管架的倾斜方位，每次改变设定倾斜方位角β后，重复步骤(107)～(109)。

(111)在步骤(103)设定的若干倾角θ中，依次改变设定倾角θ，每次改变后重复步骤(107)～(110)。

(112)在步骤(105)设定的若干吸力桩内水位hi中，依次改变设定吸力桩内水位hi，每次改变后重复步骤(107)～(111)。

(113)确定下放过程中吸力桩导管架在选取的深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c和允许最小吸力桩内水位hi_min，具体步骤为：

a、在计算得到的数据中，将一设定入水深度hw、一设定倾斜方位角β、一设定倾角θ、一设定吸力桩内水位hi及对应的竖向吊浮力L、干舷浸润高度d和定倾高度hp记为一个下放过程数据组，将具有相同设定入水深度hw和相同设定吸力桩内水位hi的全部下放过程数据组记为一个下放过程数据集，取下放过程数据集中不同设定倾角θ和不同倾斜方位角β对应的定倾高度hp中的最小值作为该下放过程数据集对应的定倾高度最小值hp_f。

b、从获得的全部下放过程数据集中，筛选出hp_f≥hp_a的下放过程数据集，在筛选出的下放过程数据集中，选取最小非负值的竖向吊浮力L作为下放过程中吸力桩导管架在选取的深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c；其中，hp_a为安全定倾高度，根据施工水域自然条件、吸力桩导管架的形状尺寸和重量以及施工安全度要求确定。

c、若竖向吊浮力临界值L_c仅对应一个下放过程数据组，则取竖向吊浮力临界值L_c对应的下放过程数据组中的吸力桩内水位hi作为下放过程中吸力桩导管架在选取的深度段对应的允许最小吸力桩内水位hi_min；若竖向吊浮力临界值L_c对应多个下放过程数据组，则取竖向吊浮力临界值L_c对应的所有下放过程数据组中吸力桩内水位hi的最大值作为下放过程中吸力桩导管架在选取的深度段对应的允许最小吸力桩内水位hi_min。

(114)在全部深度段中依次改变选取的深度段，每次改变后，以新选取的深度段最低处对应的入水深度作为新的设定入水深度hw，重复步骤(104)～(113)，计算获得下放过程中吸力桩导管架在不同深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c和允许最小吸力桩内水位hi_min。

针对路径二，需要说明的是，仅需计算竖向吊浮力临界值L_c，无需计算允许最小吸力桩内水位hi_min。还需要说明的是，S1确定工艺参数步骤中，根据一深度段的下放过程控制吊浮力L_f计算该深度段对应的下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o的具体步骤如下：

将下放过程控制吊浮力L_f代入公式(1)中，求得吸力桩导管架1的竖向吊浮力达到下放过程控制吊浮力L_f时对应的V₁，在吸力桩导管架1的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据吸力桩导管架1的竖向吊浮力达到下放过程控制吊浮力L_f时对应的V₁和该深度段最低处的入水深度，确定对应的吸力桩导管架1的吸力桩内水位，即为该深度段对应的下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o。

由于吸力桩导管架1除吸力桩导管架本体11外，有时还包括连接在吸力桩导管架本体11上的连接加固件或配重等配件12，这些配件12在吸力桩导管架1下放至水底后需要进行拆除和回收。因而，本发明的一些实施例还提供了针对带有配件12的吸力桩导管架1的吊浮安装方法，其与上述吊浮安装方法的区别在于：

(I)、S1确定工艺参数步骤中还包括：计算解除配件过程中吸力桩导管架1的重心位于最高点时吸力桩导管架1维持稳定漂浮所需施加的竖向吊浮力临界值L’_jc和所需达到的允许最小吸力桩内水位hi’_jmin；计算解除配件后吸力桩导管架1维持稳定漂浮所需施加的竖向吊浮力临界值L”_jc和所需达到的允许最小吸力桩内水位hi”_jmin；取L’_jc和L”_jc中的最大值，与施工安全系数s相乘，得到解除配件过程控制吊浮力L_jf；取hi’_jmin和hi”_jmin中的最大值，与施工安全系数s相乘，得到解除配件过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_jo。

(II)、S3下放吸力桩导管架步骤中，预设位置为解除配件位置。

(III)、S3下放吸力桩导管架步骤后还包括S4解除配件步骤，S4解除配件步骤具体为：在解除配件位置处利用吸力桩导管架本体11上安装的拆除设备解除配件12，配件12解除后，将吸力桩导管架1放至安装位置；若Hi_jo<Hi，则在解除配件和将吸力桩导管架1放至安装位置过程中，始终控制hi_s≥Hi_jo且L_jf≤L_s≤L_t；若Hi_jo≥Hi，则在解除配件和将吸力桩导管架1放至安装位置过程中，始终保持吸力桩103处于灌满水状态，并控制L_s≤L_t。

上述实施例中，由于配件解除过程中及配件解除后，吸力桩导管架1的重心会发生变化，其竖向吊浮力临界值也会发生变化，因而，针对解除配件过程中吸力桩导管架1的重心位于最高点时和解除配件后两个状态分别计算，从而获得解除配件过程控制吊浮力L_jf和解除配件过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_jo，利用L_jf和Hi_jo对解除过程进行控制，能够确保解除配件过程中吸力桩导管架处于稳定漂浮状态。

在上述实施例中，需要说明的是，吸力桩导管架1的配件12的安装点位于不高于吸力桩导管架本体11的重心的位置。再者，解除配件操作可在吸力桩导管架1处于漂浮状态下进行，解除配件位置位于靠近水底的位置。在水底平整度和底质允许的情况下，也可选择一水底平整度和底质满足要求的水底位置作为解除配件位置，将带有配件12的吸力桩导管架1沉放到解除配件位置进行操作，解除配件时可调节吸力桩102内水位使浮力减小，以抵消配件解除后总重力的减少，解除配件后再将吸力桩导管架1吊至安装位置。此外，还需要说明的是，拆除设备具体为一卷扬机，在解除配件后还包括利用该卷扬机回收配件12的步骤。在解除配件和回收配件过程中，还可在低于吸力桩导管架1重心的位置装设定滑轮或导缆器，使回收配件12的缆绳缠绕定滑轮或导缆器后再连接卷扬机，有利于减少在配件解除过程中重心抬升的高度。

具体的，参见图9，S1确定工艺参数步骤中，计算解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时对应的竖向吊浮力临界值L’_jc和允许最小吸力桩内水位hi’_jmin的步骤如下：

(201)采用计算L_c和hi_min时的三维直角坐标系。

(202)将解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点且吸力桩导管架处于平衡静止状态时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-1’面；将解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时，吸力桩导管架倾斜且处于铅垂向受力平衡时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-2’面；分别建立解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时吸力桩导管架平衡静止状态和倾斜状态的铅垂向受力平衡关系式如下：

公式(5)和(6)中，V’₁为吸力桩导管架位于W-X-Z-1’面以下部分所排开水的体积，V’₂为吸力桩导管架位于W-X-Z-2’面以下部分所排开水的体积，Gj为吸力桩导管架本体重力，Gw为配件重力，L’为解除配件过程中竖向吊浮力，γ为水的容重。

(203)在水平面内设定吸力桩导管架在解除配件过程中发生倾斜时若干不同的倾斜方位角，在0～θ_max范围内设定吸力桩导管架在解除配件过程中发生倾斜时若干不同的倾角。

(204)计算解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时吸力桩导管架在最大入水深度hw_max时对应的吸力桩内水位最低值hi’_min0，具体步骤为：

a、令公式(5)中L’＝0，求得未施加竖向吊浮力时对应的V’₁，在吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据未施加竖向吊浮力时对应的V’₁和最大入水深度hw_max确定对应的吸力桩导管架的吸力桩内水位，记为hi’_min1。需要说明的是，与步骤(104)同理，若吸力桩导管架位于W-X-Z-1’面以下部分的形状规则且可利用几何关系求取体积，则可建立V’₁与最大入水深度hw_max和吸力桩内水位hi’之间的关系式V′₁＝F′_v1(hw_max,hi′)，将未施加竖向吊浮力时对应的V’₁与最大入水深度hw_max代入该关系式即可求得对应的吸力桩内水位，即为hi’_min1；若吸力桩导管架位于W-X-Z-1’面以下部分的形状不规则且无法利用几何关系求取体积，则可在计算机辅助设计软件(CAD软件)中绘制吸力桩导管架三维立体几何模型，根据最大入水深度hw_max确定W-X-Z-1’面，利用W-X-Z-1’面截取吸力桩导管架三维立体几何模型以获得吸力桩导管架位于W-X-Z-1’面以下部分的三维立体几何模型，再假定一吸力桩内水位，根据假定的吸力桩内水位截取吸力桩内腔气柱体，将截取的吸力桩导管架位于W-X-Z-1’面以下部分的三维立体几何模型与吸力桩内腔气柱体合并即可得到吸力桩导管架位于W-X-Z-1’面以下部分所排开的水体模型，利用计算机辅助设计软件(CAD软件)的查询功能可查询得到该水体模型的体积，若水体模型的体积与未施加竖向吊浮力时对应的V’₁相等，则当前假定的吸力桩内水位即为hi’_min1，反之，则调整假定的吸力桩内水位，直到水体模型的体积与未施加竖向吊浮力时对应的V’₁相等。

b、取hi’_min1和hi_min2中的最大值作为解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时吸力桩导管架在最大入水深度hw_max时对应的吸力桩内水位最低值hi’_min0。

(205)在hi’_min0～Hi范围内设定解除配件过程中吸力桩导管架的若干不同的吸力桩内水位。

(206)从步骤(203)设定的若干不同倾斜方位角中选取任一倾斜方位角作为设定倾斜方位角β’，从步骤(203)设定的若干不同倾角中选取任一倾角作为设定倾角θ’，从步骤(205)设定的若干不同吸力桩内水位中选取任一吸力桩内水位作为设定吸力桩内水位hi’。

(207)计算解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时吸力桩导管架在最大入水深度hw_max、设定倾角θ’、设定倾斜方位角β’和设定吸力桩内水位hi’对应的竖向吊浮力L’和干舷浸润高度d’，具体步骤为：

a、在吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据最大入水深度hw_max和设定吸力桩内水位hi’，求得吸力桩导管架在最大入水深度hw_max和设定吸力桩内水位hi’对应的V’₁，联立公式(5)和(6)，得V′₂＝V′₁，将V’₂、Gj、Gw和γ代入公式(6)求得所需竖向吊浮力L’。需要说明的是，与步骤(107)同理，若吸力桩导管架位于W-X-Z-1’面以下部分的形状规则且可利用几何关系求取体积，则可将最大入水深度hw_max和设定吸力桩内水位hi’代入步骤(204)中建立的V′₁＝F′_v1(hw_max,hi′)，进而求得吸力桩导管架在最大入水深度hw_max和设定吸力桩内水位hi’对应的V’₁；若吸力桩导管架位于W-X-Z-1’面以下部分的形状不规则且无法利用几何关系求取体积，则可利用计算机辅助设计软件(CAD软件)建立的吸力桩导管架三维立体几何模型，根据最大入水深度hw_max确定W-X-Z-1’面，利用W-X-Z-1’面截取吸力桩导管架三维立体几何模型以获得吸力桩导管架位于W-X-Z-1’面以下部分的三维立体几何模型，再根据设定吸力桩内水位hi’截取吸力桩内腔气柱体，将截取的吸力桩导管架位于W-X-Z-1’面以下部分的三维立体几何模型与吸力桩内腔气柱体合并即可得到吸力桩导管架位于W-X-Z-1’面以下部分所排开的水体模型，利用计算机辅助设计软件(CAD软件)的查询功能查询得到该水体模型的体积，即为吸力桩导管架在最大入水深度hw_max和设定吸力桩内水位hi’对应的V’₁。

b、在吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据V’₂、最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β’、设定倾角θ’和设定吸力桩内水位hi’，确定对应的吸力桩导管架的干舷浸润高度d’。需要说明的是，与步骤(107)同理，若吸力桩导管架位于W-X-Z-2’面以下部分的形状规则且可利用几何关系求取体积，则可建立V’₂与最大入水深度hw_max、设定倾角θ’、设定吸力桩内水位hi’和干舷浸润高度d’之间的关系式V′₂＝F′_v2(d′,hw_max,θ′,hi′)，将V’₂、最大入水深度hw_max、设定倾角θ’、设定吸力桩内水位hi’代入该关系式即可求得对应的干舷浸润高度d’；若吸力桩导管架位于W-X-Z-2’面以下部分的形状不规则且无法利用几何关系求取体积，则可在计算机辅助设计软件(CAD软件)中绘制吸力桩导管架三维立体几何模型，假定一干舷浸润高度，根据最大入水深度hw_max、设定倾角θ’和假定的干舷浸润高度确定W-X-Z-2’面，利用W-X-Z-2’面截取吸力桩导管架三维立体几何模型以获得吸力桩导管架位于W-X-Z-2’面以下部分的三维立体几何模型，根据设定吸力桩内水位hi’截取吸力桩内腔气柱体，将截取的吸力桩导管架位于W-X-Z-2’面以下部分的三维立体几何模型与吸力桩内腔气柱体合并即可得到吸力桩导管架位于W-X-Z-2’面以下部分所排开的水体模型，利用计算机辅助设计软件(CAD软件)的查询功能可查询得到该水体模型的体积，若该水体模型的体积与V’₂相等，则当前假定的干舷浸润高度即为对应的干舷浸润高度d’，反之，则调整假定的干舷浸润高度，直到水体模型的体积与V’₂相等。

(208)根据最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β’、设定倾角θ’和步骤(207)计算获得的干舷浸润高度d’，确定W-X-Z-2’面在三维直角坐标系中的位置。

(209)计算解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时吸力桩导管架在最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β’、设定倾角θ’、设定吸力桩内水位hi’对应的定倾高度hp’，具体步骤为：

a、以步骤(208)确定的W-X-Z-2’面分割吸力桩导管架，获得吸力桩导管架在W-X-Z-2’面以下部分所排开水体的形状、尺寸及其在三维直角坐标系中的位置，确定吸力桩导管架在W-X-Z-2’面以下部分排开水体所产生的浮力Fo’，以及吸力桩导管架在W-X-Z-2’面以下部分所排开水体的形心Bo’的坐标(Xo’,Yo’,Zo’)。需要说明的是，浮力Fo’为γ与步骤(207)中获得的V’₂的乘积。

b、吸力桩导管架的吊点N的坐标为(Xn,Yn,Zn)，施加竖向吊浮力后的浮心B’的坐标记为(Xb’,Yb’,Zb’)，则根据力系等效关系，建立如下等式：

将浮力Fo’、形心Bo’的坐标(Xo’,Yo’,Zo’)、吊点N的坐标(Xn,Yn,Zn)和步骤(207)计算获得的竖向吊浮力L’代入公式(7)，求得施加竖向吊浮力后的浮心B’的坐标(Xb’,Yb’,Zb’)；由于X-Y平面即为倾向面，因而，过浮心B’做倾向面的垂线，可得其在倾向面上的垂直投影点即为倾向浮心Bp’，倾向浮心Bp’的坐标为(Xb’,Yb’,0)；过倾向浮心Bp’做W-X-Z-2’面的垂线，该垂线面的垂线，该垂线与心轴(即Y轴)相交的点为定倾中心P’，将定倾中心P’的坐标记为(0,Yp’,0)，由于经过倾向浮心Bp’和定倾中心P’的直线与Y轴的夹角即为倾角θ’，则Yp′＝Yb′+Xb′/tanθ′。

c、确定吸力桩导管架本体的重心J的坐标为(Xj,Yj,Zj)，确定解除配件过程中可能出现的位置最高的配件重力作用点W’的坐标为(Xw’,Yw’,Zw’)，解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时的重心G’的坐标记为(Xg’,Yg’,Zg’)，则根据力系等效关系，建立如下等式：

将吸力桩导管架本体重力Gj、吸力桩导管架本体的重心J的坐标(Xj,Yj,Zj)、配件重力Gw和解除配件过程中可能出现的位置最高的配件重力作用点W’的坐标(Xw’,Yw’,Zw’)代入公式(8)，求得解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时的重心G’的坐标(Xg’,Yg’,Zg’)；由于X-Y平面即为倾向面，因而，过重心G’做倾向面的垂线，可得其在倾向面上的垂直投影即为倾向重心Gp’，倾向重心Gp’的坐标为(Xg’,Yg’,0)；过倾向重心Gp’做W-X-Z-2’面的垂线，该垂线与心轴(即Y轴)相交的点为倾向摆心Pg’，将倾向摆心Pg’的坐标记为(0,Ypg’,0)，由于经过倾向重心Gp’和倾向摆心Pg’的直线与Y轴的夹角即为倾角θ’，则Ypg′＝Yg′+Xg′/tanθ′。

d、根据公式(9)计算获得解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时吸力桩导管架在最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β’、设定倾角θ’、设定吸力桩内水位hi’对应的定倾高度hp’，公式(9)的表达式为：

hp′＝Yp′-Ypg′   (9)。

(210)在步骤(203)设定的若干倾斜方位角β’中，依次改变设定倾斜方位角β’，每次改变设定倾斜方位角β’时，在保持三维直角坐标系的原点和Y轴相对于吸力桩导管架位置不变的情况下，绕Y轴转动三维直角坐标系以保持三维直角坐标系的X-Y平面与吸力桩导管架在该设定倾斜方位角β’时的倾向面重合且X轴的正方向始终指向吸力桩导管架的倾斜方位，每次改变设定倾斜方位角β’后，重复步骤(207)～(209)。

(211)在步骤(203)设定的若干倾角θ’中，依次改变设定倾角θ’，每次改变后重复步骤(207)～(210)。

(212)在步骤(205)设定的若干吸力桩内水位hi’中，依次改变设定吸力桩内水位hi’，每次改变后重复步骤(207)～(211)。

(213)确定解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时对应的竖向吊浮力临界值L’_jc和允许最小吸力桩内水位hi’_jmin，具体步骤为：

a、在计算得到的数据中，将一设定倾斜方位角β’、一设定倾角θ’、一设定吸力桩内水位hi’及对应的竖向吊浮力L’、干舷浸润高度d’和定倾高度hp’记为一个解除过程数据组，将具有相同设定吸力桩内水位hi’的全部解除过程数据组记为一个解除过程数据集，取解除过程数据集中不同设定倾角θ’和不同倾斜方位角β’对应的定倾高度hp’中的最小值作为该解除过程数据集对应的定倾高度最小值hp’_f。

b、从获得的全部解除过程数据集中，筛选出hp’_f≥hp_a的解除过程数据集，在筛选出的解除过程数据集中，选取最小非负值的竖向吊浮力L’作为解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时对应的竖向吊浮力临界值L’_jc。

c、若竖向吊浮力临界值L’_jc仅对应一个解除过程数据组，则取竖向吊浮力临界值L’_jc对应的解除过程数据组中的吸力桩内水位hi’作为解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时对应的允许最小吸力桩内水位hi’_jmin；若竖向吊浮力临界值L’_jc对应多个解除过程数据组，则取竖向吊浮力临界值L’_jc对应的所有解除过程数据组中吸力桩内水位hi’的最大值作为解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时对应的允许最小吸力桩内水位hi’_jmin。

具体的，参见图10，S1确定工艺参数步骤中，计算解除配件后对应的竖向吊浮力临界值L”_jc和允许最小吸力桩内水位hi”_jmin的步骤如下：

(301)采用计算L_c和hi_min时的三维直角坐标系。

(302)将解除配件后吸力桩导管架本体处于平衡静止状态时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-1”面；将解除配件后吸力桩导管架本体倾斜且处于铅垂向受力平衡时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-2”面；分别建立解除配件后吸力桩导管架本体平衡静止状态和倾斜状态的铅垂向受力平衡关系式如下：

公式(10)和(11)中，V”₁为吸力桩导管架本***于W-X-Z-1”面以下部分所排开水的体积，V”₂为吸力桩导管架本***于W-X-Z-2”面以下部分所排开水的体积，Gj为吸力桩导管架本体重力，L”为解除配件后竖向吊浮力，γ为水的容重。

(303)在水平面内设定解除配件后吸力桩导管架本体倾斜时若干不同的倾斜方位角，在0～θ_max范围内设定解除配件后吸力桩导管架本体倾斜时若干不同的倾角。

(304)计算解除配件后吸力桩导管架本体在最大入水深度hw_max时对应的吸力桩内水位最低值hi”_min0，具体步骤为：

a、令公式(10)中L”＝0，求得未施加竖向吊浮力时对应的V”₁，在吸力桩导管架本体的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据未施加竖向吊浮力时对应的V”₁和最大入水深度hw_max确定对应的吸力桩导管架本体的吸力桩内水位，记为hi”_min1。需要说明的是，与步骤(104)同理，若吸力桩导管架本***于W-X-Z-1”面以下部分的形状规则且可利用几何关系求取体积，则可建立V”₁与最大入水深度hw_max和吸力桩内水位hi”之间的关系式V″₁＝F″_v1(hw_max,hi″)，将未施加竖向吊浮力时对应的V’₁与最大入水深度hw_max代入该关系式即可求得对应的吸力桩内水位，即为hi”_min1；若吸力桩导管架本***于W-X-Z-1”面以下部分的形状不规则且无法利用几何关系求取体积，则可在计算机辅助设计软件(CAD软件)中绘制吸力桩导管架本体三维立体几何模型，根据最大入水深度hw_max确定W-X-Z-1”面，利用W-X-Z-1”面截取吸力桩导管架本体三维立体几何模型以获得吸力桩导管架本***于W-X-Z-1”面以下部分的三维立体几何模型，再假定一吸力桩内水位，根据假定的吸力桩内水位截取吸力桩内腔气柱体，将截取的吸力桩导管架本***于W-X-Z-1”面以下部分的三维立体几何模型与吸力桩内腔气柱体合并即可得到吸力桩导管架本***于W-X-Z-1”面以下部分所排开的水体模型，利用计算机辅助设计软件(CAD软件)的查询功能可查询得到该水体模型的体积，若水体模型的体积与未施加竖向吊浮力时对应的V”₁相等，则当前假定的吸力桩内水位即为hi”_min1，反之，则调整假定的吸力桩内水位，直到水体模型的体积与未施加竖向吊浮力时对应的V”₁相等。

b、取hi”_min1和hi_min2中的最大值作为解除配件后吸力桩导管架本体在最大入水深度hw_max和设定倾角θ”时对应的吸力桩内水位最低值hi”_min0。

(305)在hi”_min0～Hi范围内设定吸力桩导管架本体的若干不同的吸力桩内水位。

(306)从步骤(303)设定的若干不同倾斜方位角中选取任一倾斜方位角作为设定倾斜方位角β”，从步骤(303)设定的若干不同倾角中选取任一倾角作为设定倾角θ”，从步骤(305)设定的若干不同吸力桩内水位中选取任一吸力桩内水位作为设定吸力桩内水位hi”。

(307)计算解除配件后吸力桩导管架本体在最大入水深度hw_max、设定倾角θ”、设定倾斜方位角β”和设定吸力桩内水位hi”对应的竖向吊浮力L”和干舷浸润高度d”，具体步骤为：

a、在吸力桩导管架本体的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据最大入水深度hw_max和设定吸力桩内水位hi”，求得吸力桩导管架在最大入水深度hw_max和设定吸力桩内水位hi”对应的V”₁，联立公式(10)和(11)，得V″₂＝″₁，将V”₂、Gj和γ代入公式(11)求得所需竖向吊浮力L”。需要说明的是，与步骤(107)同理，若吸力桩导管架本***于W-X-Z-1”面以下部分的形状规则且可利用几何关系求取体积，则可将最大入水深度hw_max和设定吸力桩内水位hi”代入步骤(204)中建立的V″₁＝F″_v1(hw_max,hi″)，进而求得吸力桩导管架在最大入水深度hw_max和设定吸力桩内水位hi”对应的V”₁；若吸力桩导管架本***于W-X-Z-1”面以下部分的形状不规则且无法利用几何关系求取体积，则可利用计算机辅助设计软件(CAD软件)建立的吸力桩导管架本体三维立体几何模型，根据最大入水深度hw_max确定W-X-Z-1”面，利用W-X-Z-1”面截取吸力桩导管架本体三维立体几何模型以获得吸力桩导管架本***于W-X-Z-1”面以下部分的三维立体几何模型，再根据设定吸力桩内水位hi”截取吸力桩内腔气柱体，将截取的吸力桩导管架本***于W-X-Z-1”面以下部分的三维立体几何模型与吸力桩内腔气柱体合并即可得到吸力桩导管架本***于W-X-Z-1”面以下部分所排开的水体模型，利用计算机辅助设计软件(CAD软件)的查询功能查询得到该水体模型的体积，即为吸力桩导管架在最大入水深度hw_max和设定吸力桩内水位hi”对应的V”₁。

b、在吸力桩导管架本体的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据V”₂、最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β”、设定倾角θ”和设定吸力桩内水位hi”，确定对应的吸力桩导管架本体的干舷浸润高度d”。需要说明的是，与步骤(107)同理，若吸力桩导管架本***于W-X-Z-2”面以下部分的形状规则且可利用几何关系求取体积，则可建立V”₂与最大入水深度hw_max、设定倾角θ”、设定吸力桩内水位hi”和干舷浸润高度d”之间的关系式V″₂＝F″_v2(d″,hw_max,θ″,hi″)，将V”₂、最大入水深度hw_max、设定倾角θ”、设定吸力桩内水位hi”代入该关系式即可求得对应的干舷浸润高度d”；若吸力桩导管架本***于W-X-Z-2”面以下部分的形状不规则且无法利用几何关系求取体积，则可在计算机辅助设计软件(CAD软件)中绘制吸力桩导管架本体三维立体几何模型，假定一干舷浸润高度，根据最大入水深度hw_max、设定倾角θ”和假定的干舷浸润高度确定W-X-Z-2”面，利用W-X-Z-2”面截取吸力桩导管架本体三维立体几何模型以获得吸力桩导管架本***于W-X-Z-2”面以下部分的三维立体几何模型，根据设定吸力桩内水位hi”截取吸力桩内腔气柱体，将截取的吸力桩导管架本***于W-X-Z-2”面以下部分的三维立体几何模型与吸力桩内腔气柱体合并即可得到吸力桩导管架本***于W-X-Z-2”面以下部分所排开的水体模型，利用计算机辅助设计软件(CAD软件)的查询功能可查询得到该水体模型的体积，若该水体模型的体积与V”₂相等，则当前假定的干舷浸润高度即为对应的干舷浸润高度d”，反之，则调整假定的干舷浸润高度，直到水体模型的体积与V”₂相等。

(308)根据最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β”、设定倾角θ”和步骤(307)计算获得的干舷浸润高度d”，确定W-X-Z-2”面在三维直角坐标系中的位置。

(309)计算解除配件后吸力桩导管架本体在最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β”、设定倾角θ”、设定吸力桩内水位hi”对应的定倾高度hp”，具体步骤为：

a、以步骤(308)确定的W-X-Z-2”面分割吸力桩导管架本体，获得吸力桩导管架本体在W-X-Z-2”面以下部分所排开水体的形状、尺寸及其在三维直角坐标系中的位置，确定吸力桩导管架在W-X-Z-2”面以下部分排开水体所产生浮力Fo”，并取吸力桩导管架本体在W-X-Z-2”面以下部分所排开水体的形心坐标作为未施加竖向吊浮力时的浮心Bo”的坐标(Xo”,Yo”,Zo”)。需要说明的是，浮力Fo”为γ与步骤(307)中获得的V”₂的乘积。

b、吸力桩导管架本体的吊点N的坐标为(Xn,Yn,Zn)，施加竖向吊浮力后的浮心B”的坐标记为(Xb”,Yb”,Zb”)，则根据力系等效关系，建立如下等式：

将浮力Fo”、形心Bo”的坐标(Xo”,Yo”,Zo”)、吊点N的坐标(Xn,Yn,Zn)和步骤(307)计算获得的竖向吊浮力L”代入公式(12)，求得施加竖向吊浮力后的浮心B”的坐标(Xb”,Yb”,Zb”)；由于X-Y平面即为倾向面，因而，过浮心B”做倾向面的垂线，可得其在倾向面上的垂直投影点即为倾向浮心Bp”，倾向浮心Bp”坐标为(Xb”,Yb”,0)；过倾向浮心Bp”做W-X-Z-2”面的垂线，该垂线与心轴(即Y轴)相交的点为定倾中心P”，将定倾中心P”的坐标记为(0,Yp”,0)，由于经过倾向浮心Bp”和定倾中心P”的直线与Y轴的夹角即为倾角θ”，则Yp″＝Yb″+Xb″/tanθ″。

c、确定吸力桩导管架本体的重心J的坐标为(Xj,Yj,Zj)，由于X-Y平面即为倾向面，因而，过重心J做倾向面的垂线，可得其在倾向面上的垂直投影即为倾向重心Gp”，倾向重心Gp”的坐标为(Xj,Yj,0)；过倾向重心Gp”做W-X-Z-2”面的垂线，该垂线与心轴(即Y轴)相交的点为倾向摆心Pg”，将倾向摆心Pg”的坐标记为(0,Ypg”,0)，由于经过倾向重心Gp”和倾向摆心Pg”的直线与Y轴的夹角即为倾角θ”，则Ypg″＝Yj+Xj/tanθ″。

d、根据公式(13)计算获得解除配件后吸力桩导管架本体在最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β”、设定倾角θ”、设定吸力桩内水位hi”对应的定倾高度hp”，公式(13)的表达式为：

hp″＝Yp″-Ypg″   (13)。

(310)在步骤(303)设定的若干倾斜方位角β”中，依次改变设定倾斜方位角β”，每次改变设定倾斜方位角β”时，在保持三维直角坐标系的原点和Y轴相对于吸力桩导管架本***置不变的情况下，绕Y轴转动三维直角坐标系以保持三维直角坐标系的X-Y平面与吸力桩导管架本体在该设定倾斜方位角β”时的倾向面重合且X轴的正方向始终指向吸力桩导管架的倾斜方位，每次改变设定倾斜方位角β”后，重复步骤(307)～(309)。

(311)在步骤(303)设定的若干倾角θ”中，依次改变设定倾角θ”，每次改变后重复步骤(307)～(310)。

(312)在步骤(305)设定的若干吸力桩内水位hi”中，依次改变设定吸力桩内水位hi”，每次改变后重复步骤(307)～(311)。

(313)确定解除配件后对应的竖向吊浮力临界值L”_jc和允许最小吸力桩内水位hi”_jmin，具体步骤为：

a、在计算得到的数据中，将一设定倾斜方位角β”、一设定倾角θ”、一设定吸力桩内水位hi”及对应的竖向吊浮力L”、干舷浸润高度d”和定倾高度hp”记为一个解除后数据组，将具有相同设定吸力桩内水位hi”的全部解除后数据组记为一个解除后数据集，取解除后数据集中不同设定倾角θ”和不同倾斜方位角β”对应的定倾高度hp”中的最小值作为该解除后数据集对应的定倾高度最小值hp”_f。

b、从获得的全部解除后数据集中，筛选出hp”_f≥hp_a的解除后数据集，在筛选出的解除后数据集中，选取最小非负值的竖向吊浮力L”作为解除配件后对应的竖向吊浮力临界值L”_jc。

c、若竖向吊浮力临界值L”_jc仅对应一个解除后数据组，则取竖向吊浮力临界值L”_jc对应的解除后数据组中的吸力桩内水位hi”作为解除配件后对应的允许最小吸力桩内水位hi”_jmin；若竖向吊浮力临界值L”_jc对应多个解除后数据组，则取竖向吊浮力临界值L”_jc对应的所有解除后数据组中吸力桩内水位hi”的最大值作为解除配件后对应的允许最小吸力桩内水位hi”_jmin。

下面结合具体实施例，详细说明本发明提供的吸力桩导管架吊浮安装方法。

实施例1

一带有连接加固件的吸力桩导管架，该吸力桩导管架为轴对称圆筒形吸力桩三桩导管架，其吸力桩导管架本体重量为1740t，配件为连接加固件，配件重量为120t，下放状态时配件连接在吸力桩导管架本体上，下放状态吸力桩导管架的重量为1860t。

一种吸力桩导管架的吊浮安装方法，包括如下步骤：

S1、确定工艺参数

S101：根据施工水域自然条件、吸力桩导管架的形状尺寸和重量以及施工安全度要求，确定所需起重船的吊高Hl为70m、允许最大起重量L_t为1500t(即15000kN)，以及施工安全系数s为1.2。

S102：吸力桩导管架安装位置处的最大水深hw_max为50m，将0～hw_max之间的水深划分为0～15m和15～50m两个深度段，分别计算吸力桩导管架下放至每一深度段最低处时维持稳定漂浮所需施加的竖向吊浮力临界值L_c以及所需达到的允许最小吸力桩内水位hi_min，以深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c与施工安全系数s的乘积作为该深度段对应的下放过程控制吊浮力L_f，以深度段对应的允许最小吸力桩内水位hi_min与施工安全系数s的乘积作为该深度段对应的下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o，计算结果详见表1。

其中，计算不同深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c和允许最小吸力桩内水位hi_min的步骤如下：

(101)建立坐标系：以吸力桩导管架处于平衡静止状态时的心轴为Y轴，以吸力桩导管架倾斜时的倾向面为X-Y平面，以心轴上与吸力桩顶部相平齐的点为原点，以自原点指向吸力桩导管架倾斜方位的方向为X轴的正方向，建立相对于吸力桩导管架位置固定的三维直角坐标系。

(102)将下放过程中吸力桩导管架处于平衡静止状态时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-1面；将下放过程中吸力桩导管架倾斜且处于铅垂向受力平衡时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-2面；分别建立下放过程中吸力桩导管架平衡静止状态和倾斜状态的铅垂向受力平衡关系式如下：

公式(1)和(2)中，V₁为吸力桩导管架位于W-X-Z-1面以下部分所排开水的体积，V₂为吸力桩导管架位于W-X-Z-2面以下部分所排开水的体积，Go为下放过程中吸力桩导管架的重力，L为下放过程中竖向吊浮力，γ为水的容重。

(103)确定0～15m和15～50m两个深度段的最低处对应的入水深度分别为15m和50m，选取0～15m深度段的最低处对应的入水深度作为设定入水深度hw，则设定入水深度hw为15m；以一根圆筒形吸力桩轴线所在方位的方位角为0°，在水平面内设定吸力桩导管架在下放过程中发生倾斜时若干不同的倾斜方位角(例如0°和90°)；根据施工水域自然条件、吸力桩导管架的形状尺寸和重量以及施工安全度要求确定允许最大倾角θ_max为12°，在0～θ_max范围内设定吸力桩导管架在下放过程中发生倾斜时若干不同的倾角(例如5°和12°)。

(104)计算下放过程中吸力桩导管架在设定入水深度hw时对应的吸力桩内水位最低值hi_min0，具体步骤为：

a、下放状态吸力桩导管架的重力Go＝-18600kN，取γ＝10.21kN/m³，令公式(1)中L＝0，求得未施加竖向吊浮力时对应的V₁为1821.743m³；根据设定入水深度hw，确定吸力桩导管架下放至该入水深度hw时W-X-Z-1面位置，在吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，建立V₁与设定入水深度hw和吸力桩内水位hi之间的关系式如下：

V₁＝F_v1(hw,hi)＝3·π·[R²·hw-r²·hi]+V_w   (17)

其中，R为吸力桩外半径，r为吸力桩内半径，V_w为配件的体积；

将V₁＝1821.743m³、hw＝15m、R＝5m、r＝4.95m、V_w＝15.287m³代入上述V₁＝F_v1(hw,hi)的关系式，将求得的吸力桩内水位hi记为hi_min1，可得hi_min1＝7.482m。

b、由于本实施例中采用的吸力桩导管架的吸力桩的内腔为圆柱形，因而，吸力桩导管架按允许最大倾角θ_max倾斜时保证吸力桩封存的空气不从吸力桩底部外溢所需的吸力桩内水位最低值hi_min2可由下式求得：

hi_min2＝r·tan(θ_max)    (18)

将r＝4.95m、θ_max＝12°代入公式(18)，可求得hi_min2＝1.052m。

c、下放过程中吸力桩导管架在设定入水深度hw时对应的吸力桩内水位最低值hi_min0＝max(hi_min1，hi_min2)＝7.482m。

(105)吸力桩内腔总高度Hi为20m，在hi_min0～Hi范围内设定下放过程中吸力桩导管架的若干不同的吸力桩内水位(例如7.75m、8.5m和9m)。

(106)取下放过程中的设定倾斜方位角β为0°、设定倾角θ为5°、设定吸力桩内水位hi为8.5m。

(107)计算下放过程中吸力桩导管架在设定入水深度hw、设定倾角θ、设定倾斜方位角β和设定吸力桩内水位hi对应的竖向吊浮力L和干舷浸润高度d，具体步骤为：

a、将hw＝15m、hi＝8.5m、R＝5m、r＝4.95m、V_w＝15.287m³代入上述

V₁＝F_v1(hw，hi)的关系式，可求得吸力桩导管架在设定入水深度hw和设定吸力桩内水位hi对应的V₁＝1586.668m³；联立公式(1)和(2)，得V₂＝V₁＝1586.668m³；将V₂、Go和γ代入公式(2)求得所需竖向吊浮力L＝2400.124kN。

b、在设定倾斜方位角β下，建立V₂与设定入水深度hw、设定倾角θ、设定吸力桩内水位hi和干舷浸润高度d之间的关系式如下：

V₂＝F_v2(d，hw，θ，hi)＝π·R²·{(hw+d)+R·tanθ+2[hw+d-B·tanθ])-3π·r²·hi+V_w＝π·R²·[3(hw+d)+(R-2B)·tanθ]-3π·r²·hi+V_w    (19)

其中，B为X轴方向上吸力桩导管架最前端和最后端之间的距离；

将V₂＝1586.668m³、hw＝15m、θ＝5°、hi＝8.5m、R＝5m、r＝4.95m、V_w＝15.287m³、B＝40.2175m代入上述V₂＝F_v2(d，hw，θ，hi)关系式中，可求得对应的吸力桩导管架的干舷浸润高度d＝2.2m。

(108)根据设定入水深度hw、设定倾斜方位角β、设定倾角θ和步骤(107)计算获得的干舷浸润高度d，确定W-X-Z-2面在三维直角坐标系中的位置。

(109)计算下放过程中吸力桩导管架在设定入水深度hw、设定倾斜方位角β、设定倾角θ、设定吸力桩内水位hi对应的定倾高度hp，具体步骤为：

a、以步骤(108)确定的W-X-Z-2面分割吸力桩导管架，获得吸力桩导管架在W-X-Z-2面以下部分所排开水体的形状、尺寸及其在三维直角坐标系中的位置，根据吸力桩导管架在W-X-Z-2面以下部分排开水体所产生的浮力Fo为γ与步骤(107)中获得的V₂的乘积，可得Fo＝16199.876kN，吸力桩导管架在W-X-Z-2面以下部分所排开水体的形心Bo的坐标记为(Xo,Yo,Zo)，确定形心Bo的坐标为(2.512,-9.912,0)。

b、吸力桩导管架的吊点N的坐标记为(Xn,Yn,Zn)，施加竖向吊浮力后的浮心B的坐标记为(Xb,Yb,Zb)，则根据力系等效关系，建立如下等式：

将浮力Fo、形心Bo的坐标(2.512,-9.912,0)、吊点N的坐标(0,57.5,0)和步骤(107)计算获得的竖向吊浮力L代入公式(3)，求得施加竖向吊浮力后的浮心B的坐标为(2.187,-1.214,0)；由于X-Y平面即为倾向面，倾向浮心Bp与浮心B重合，倾向浮心Bp的坐标为(2.187,-1.214,0)；过倾向浮心Bp做W-X-Z-2面的垂线，该垂线与心轴(即Y轴)相交的点为定倾中心P，将定倾中心P的坐标记为(0,Yp,0)，由于经过倾向浮心Bp和定倾中心P的直线与Y轴的夹角即为倾角θ，则Yp＝23.802。

c、吸力桩导管架本体的重心J的坐标记为(Xj,Yj,Zj)，配件重心W的坐标记为(Xw,Yw,Zw)，吸力桩导管架的重心G的坐标记为(Xg,Yg,Zg)，则根据力系等效关系，建立如下等式：

公式(20)中，Gj为为吸力桩导管架本体重力，Gw为配件重力。

将吸力桩导管架本体重力Gj＝-17400kN、吸力桩导管架本体的重心J的坐标(0,14.14,0)、配件重力Gw＝-1200kN、配件重心W的坐标(0,-19,0)代入公式(20)，求得吸力桩导管架的重心G的坐标为(0,12.002,0)；由于X-Y平面即为倾向面，倾向重心Gp与重心G重合，倾向重心Gp的坐标为(0,12.002,0)；过倾向重心Gp做W-X-Z-2面的垂线，该垂线与心轴(即Y轴)相交的点为倾向摆心Pg，将倾向摆心Pg的坐标记为(0,Ypg,0)，由于经过倾向重心Gp和倾向摆心Pg的直线与Y轴的夹角即为倾角θ，则Ypg＝12.002。

d、根据公式hp＝Yp-Ypg计算获得下放过程中吸力桩导管架在设定入水深度hw、设定倾斜方位角β、设定倾角θ、设定吸力桩内水位hi对应的定倾高度hp＝11.8m。

(110)在步骤(103)设定的若干倾斜方位角β中，依次改变设定倾斜方位角β，每次改变设定倾斜方位角β时，在保持三维直角坐标系的原点和Y轴相对于吸力桩导管架位置不变的情况下，绕Y轴转动三维直角坐标系以保持三维直角坐标系的X-Y平面与吸力桩导管架在该设定倾斜方位角β时的倾向面重合且X轴的正方向始终指向吸力桩导管架的倾斜方位，每次改变设定倾斜方位角β后，重复步骤(107)～(109)，结果详见表1。

(111)在步骤(103)设定的若干倾角θ中，依次改变设定倾角θ，每次改变后重复步骤(107)～(110)，结果详见表1。

(112)在步骤(105)设定的若干吸力桩内水位hi中，依次改变设定吸力桩内水位hi，每次改变后重复步骤(107)～(111)，结果详见表1。

(113)确定下放过程中吸力桩导管架在选取的深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c和允许最小吸力桩内水位hi_min，具体步骤为：

a、在计算得到的数据中，将一设定入水深度hw、一设定倾斜方位角β、一设定倾角θ、一设定吸力桩内水位hi及对应的竖向吊浮力L、干舷浸润高度d和定倾高度hp记为一个下放过程数据组，将具有相同设定入水深度hw和相同设定吸力桩内水位hi的全部下放过程数据组记为一个下放过程数据集，取下放过程数据集中不同设定倾角θ和不同倾斜方位角β对应的定倾高度hp中的最小值作为该下放过程数据集对应的定倾高度最小值hp_f，结果详见表1。

b、根据施工水域自然条件、吸力桩导管架重力以及施工安全度要求确定安全定倾高度hp_a为2.3m；从获得的全部下放过程数据集中，筛选出hp_f≥hp_a的下放过程数据集，在筛选出的下放过程数据集中，选取最小非负值的竖向吊浮力L作为下放过程中吸力桩导管架在选取的深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c，结果详见表1。

c、若竖向吊浮力临界值L_c仅对应一个下放过程数据组，则取竖向吊浮力临界值L_c对应的下放过程数据组中的吸力桩内水位hi作为下放过程中吸力桩导管架在选取的深度段对应的允许最小吸力桩内水位hi_min；若竖向吊浮力临界值L_c对应多个下放过程数据组，则取竖向吊浮力临界值L_c对应的所有下放过程数据组中吸力桩内水位hi的最大值作为下放过程中吸力桩导管架在选取的深度段对应的允许最小吸力桩内水位hi_min；具体结果详见表1。

(114)在全部深度段中依次改变选取的深度段，每次改变后，以新选取的深度段最低处对应的入水深度作为新的设定入水深度hw，重复步骤(104)～(113)，计算获得下放过程中吸力桩导管架在不同深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c和允许最小吸力桩内水位hi_min，具体结果详见表1。需要说明的是，当设定入水深度hw取50m时，吸力桩导管架位于W-X-Z-1面以下部分所排开水的体积V₁和吸力桩导管架位于W-X-Z-2面以下部分所排开水的体积V₂采用在CAD软件中绘制三维立体几何模型的方式得到，具体方法如前，在此不做赘述。

表1实施例1对应的L_c、hi_min、L_f和Hi_o的计算结果

S103：计算解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时吸力桩导管架维持稳定漂浮所需施加的竖向吊浮力临界值以及所需达到的允许最小吸力桩内水位，分别记为L’_jc和hi’_jmin，计算L’_jc和hi’_jmin的步骤如下：

(201)采用计算L_c和hi_min时的三维直角坐标系。

(202)将解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点且吸力桩导管架处于平衡静止状态时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-1’面；将解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时，吸力桩导管架倾斜且处于铅垂向受力平衡时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-2’面；分别建立解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时吸力桩导管架平衡静止状态和倾斜状态的铅垂向受力平衡关系式如下：

公式(5)和(6)中，V’₁为吸力桩导管架位于W-X-Z-1’面以下部分所排开水的体积，V’₂为吸力桩导管架位于W-X-Z-2’面以下部分所排开水的体积，Gj为吸力桩导管架本体重力，Gw为配件重力，L’为解除配件过程中竖向吊浮力，γ为水的容重。

(203)在水平面内设定吸力桩导管架在解除配件过程中发生倾斜时若干不同的倾斜方位角(例如0°和90°)，在0～θ_max范围内设定吸力桩导管架在解除配件过程中发生倾斜时若干不同的倾角(例如5°和12°)。

(204)计算解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时吸力桩导管架在最大入水深度hw_max时对应的吸力桩内水位最低值hi’_min0，具体步骤为：

a、吸力桩导管架本体重力Gj＝-17400kN，配件重力Gw＝-1200kN，取γ＝10.21kN/m³，令公式(5)中L’＝0，求得未施加竖向吊浮力时对应的V’₁为1821.743m³；在吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，在计算机辅助设计软件(CAD软件)中绘制吸力桩导管架三维立体几何模型，根据最大入水深度hw_max确定吸力桩导管架在最大入水深度hw_max时W-X-Z-1’面的位置，利用W-X-Z-1’面截取吸力桩导管架三维立体几何模型以获得吸力桩导管架位于W-X-Z-1’面以下部分的三维立体几何模型，再假定一吸力桩内水位，根据假定的吸力桩内水位截取吸力桩内腔气柱体，将截取的吸力桩导管架位于W-X-Z-1’面以下部分的三维立体几何模型与吸力桩内腔气柱体合并即可得到吸力桩导管架位于W-X-Z-1’面以下部分所排开的水体模型，利用计算机辅助设计软件(CAD软件)的查询功能可查询得到该水体模型的体积，若水体模型的体积与未施加竖向吊浮力时对应的V’₁相等，则当前假定的吸力桩内水位即为hi’_min1，反之，则调整假定的吸力桩内水位，直到水体模型的体积与未施加竖向吊浮力时对应的V’₁相等，经多次调整得hi’_min1＝15.536m。

b、吸力桩导管架的重心位于最高点时吸力桩导管架在最大入水深度hw_max时对应的吸力桩内水位最低值hi′_min0＝max(hi′_min1,hi_min2)＝15.536m。

(205)在hi’_min0～Hi范围内设定解除配件过程中吸力桩导管架的若干不同的吸力桩内水位(例如17.60m、17.76m和18.04m)。

(206)取解除配件过程中的设定倾斜方位角β’为0°、设定倾角θ’为5°、设定吸力桩内水位hi’为17.60m。

(207)计算解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时吸力桩导管架在最大入水深度hw_max、设定倾角θ’、设定倾斜方位角β’和设定吸力桩内水位hi’对应的竖向吊浮力L’和干舷浸润高度d’，具体步骤为：

a、利用计算机辅助设计软件(CAD软件)建立的吸力桩导管架三维立体几何模型，利用W-X-Z-1’面截取吸力桩导管架三维立体几何模型以获得吸力桩导管架位于W-X-Z-1’面以下部分的三维立体几何模型，再根据设定吸力桩内水位hi’截取吸力桩内腔气柱体，将截取的吸力桩导管架位于W-X-Z-1’面以下部分的三维立体几何模型与吸力桩内腔气柱体合并即可得到吸力桩导管架位于W-X-Z-1’面以下部分所排开的水体模型，利用计算机辅助设计软件(CAD软件)的查询功能查询得到该水体模型的体积(即吸力桩导管架在最大入水深度hw_max和设定吸力桩内水位hi’对应的V’₁)为1345.180m³；联立公式(5)和(6)，得V’₂＝V’₁＝1345.180m³；将V’₂、Gj、Gw和γ代入公式(6)求得所需竖向吊浮力L’＝4865.716kN。

b、利用计算机辅助设计软件(CAD软件)绘制的吸力桩导管架三维立体几何模型，假定一干舷浸润高度，根据最大入水深度hw_max、设定倾角θ’和假定的干舷浸润高度确定W-X-Z-2’面，利用W-X-Z-2’面截取吸力桩导管架三维立体几何模型以获得吸力桩导管架位于W-X-Z-2’面以下部分的三维立体几何模型，根据设定吸力桩内水位hi’截取吸力桩内腔气柱体，将截取的吸力桩导管架位于W-X-Z-2’面以下部分的三维立体几何模型与吸力桩内腔气柱体合并即可得到吸力桩导管架位于W-X-Z-2’面以下部分所排开的水体模型，利用计算机辅助设计软件(CAD软件)的查询功能可查询得到该水体模型的体积，若该水体模型的体积与V’₂相等，则当前假定的干舷浸润高度即为对应的干舷浸润高度d’，反之，则调整假定的干舷浸润高度，直到水体模型的体积与V’₂相等，经多次调整得干舷浸润高度d’＝2.2m。

(208)根据最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β’、设定倾角θ’和步骤(207)计算获得的干舷浸润高度d’，确定W-X-Z-2’面在三维直角坐标系中的位置。

(209)计算解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时吸力桩导管架在最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β’、设定倾角θ’、设定吸力桩内水位hi’对应的定倾高度hp’，具体步骤为：

a、以步骤(208)确定的W-X-Z-2’面分割吸力桩导管架，获得吸力桩导管架在W-X-Z-2’面以下部分所排开水体的形状、尺寸及其在三维直角坐标系中的位置，根据吸力桩导管架在W-X-Z-2’面以下部分排开水体所产生的浮力Fo’为γ与步骤(207)中获得的V’₂的乘积，可得Fo’＝13734.284kN，吸力桩导管架在W-X-Z-2’面以下部分所排开水体的形心Bo’的坐标记为(Xo’,Yo’,Zo’)，确定形心Bo’的坐标为(-0.194,1.471,0)。

b、吸力桩导管架的吊点N的坐标记为(Xn,Yn,Zn)，施加竖向吊浮力后的浮心B’的坐标记为(Xb’,Yb’,Zb’)，则根据力系等效关系，建立如下等式：

将浮力Fo’、形心Bo’的坐标(-0.194,1.471,0)、吊点N的坐标(0,57.5,0)和步骤(207)计算获得的竖向吊浮力L’代入公式(7)，求得施加竖向吊浮力后的浮心B’的坐标(-0.143,16.128,0)；由于X-Y平面即为倾向面，倾向浮心Bp’与浮心B’重合，倾向浮心Bp’的坐标为(-0.143,16.128,0)；过倾向浮心Bp’做W-X-Z-2’面的垂线，该垂线与心轴(即Y轴)相交的点为定倾中心P’，将定倾中心P’的坐标记为(0,Yp’,0)，由于经过倾向浮心Bp’和定倾中心P’的直线与Y轴的夹角即为倾角θ’，则Yp’＝14.492。

c、吸力桩导管架本体的重心J的坐标记为(Xj,Yj,Zj)，解除配件过程中可能出现的位置最高的配件重力作用点W’的坐标记为(Xw’,Yw’,Zw’)，解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时的重心G’的坐标记为(Xg’,Yg’,Zg’)，则根据力系等效关系，建立如下等式：

将吸力桩导管架本体重力Gj＝-17400kN、吸力桩导管架本体的重心J的坐标(0,14.14,0)、配件重力Gw＝-1200kN、解除配件过程中可能出现的位置最高的配件重力作用点W’的坐标(0,2.5,0)代入公式(8)，求得解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时的重心G’的坐标为(0,13.389,0)；由于X-Y平面即为倾向面，倾向重心Gp’与重心G’重合，倾向重心Gp’的坐标为(0,13.389,0)；过倾向重心Gp’做W-X-Z-2’面的垂线，该垂线与心轴(即Y轴)相交的点为倾向摆心Pg’，将倾向摆心Pg’的坐标记为(0,Ypg’,0)，由于经过倾向重心Gp’和倾向摆心Pg’的直线与Y轴的夹角即为倾角θ’，则Ypg’＝13.389。

d、根据公式hp′＝Yp′-Ypg′计算获得解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时吸力桩导管架在最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β’、设定倾角θ’、设定吸力桩内水位hi’对应的定倾高度hp’＝1.103m。

(210)在步骤(203)设定的若干倾斜方位角β’中，依次改变设定倾斜方位角β’，每次改变设定倾斜方位角β’时，在保持三维直角坐标系的原点和Y轴相对于吸力桩导管架位置不变的情况下，绕Y轴转动三维直角坐标系以保持三维直角坐标系的X-Y平面与吸力桩导管架在该设定倾斜方位角β’时的倾向面重合且X轴的正方向始终指向吸力桩导管架的倾斜方位，每次改变设定倾斜方位角β’后，重复步骤(207)～(209)，结果详见表2。

(211)在步骤(203)设定的若干倾角θ’中，依次改变设定倾角θ’，每次改变后重复步骤(207)～(210)，结果详见表2。

(212)在步骤(205)设定的若干吸力桩内水位hi’中，依次改变设定吸力桩内水位hi’，每次改变后重复步骤(207)～(211)，结果详见表2。

(213)确定解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时对应的竖向吊浮力临界值L’_jc和允许最小吸力桩内水位hi’_jmin，具体步骤为：

a、将一设定倾斜方位角β’、一设定倾角θ’、一设定吸力桩内水位hi’及对应的竖向吊浮力L’、干舷浸润高度d’和定倾高度hp’记为一个解除过程数据组，将具有相同设定吸力桩内水位hi’的全部解除过程数据组记为一个解除过程数据集，取解除过程数据集中不同设定倾角θ’和不同倾斜方位角β’对应的定倾高度hp’中的最小值作为该解除过程数据集对应的定倾高度最小值hp’_f，结果详见表2。

b、从获得的全部解除过程数据集中，筛选出hp’_f≥hp_a的解除过程数据集，在筛选出的解除过程数据集中，选取最小非负值的竖向吊浮力L’作为解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时对应的竖向吊浮力临界值L’_jc，结果详见表2。

c、若竖向吊浮力临界值L’_jc仅对应一个解除过程数据组，则取竖向吊浮力临界值L’_jc对应的解除过程数据组中的吸力桩内水位hi’作为解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时对应的允许最小吸力桩内水位hi’_jmin；若竖向吊浮力临界值L’_jc对应多个解除过程数据组，则取竖向吊浮力临界值L’_jc对应的所有解除过程数据组中吸力桩内水位hi’的最大值作为解除配件过程中吸力桩导管架的重心位于最高点时对应的允许最小吸力桩内水位hi’_jmin；具体结果详见表2。

表2实施例1对应的L’_jc和hi’_jmin的计算结果

S104：计算解除配件后吸力桩导管架维持稳定漂浮所需施加的竖向吊浮力临界值以及所需达到的允许最小吸力桩内水位，分别记为L”_jc和hi”_jmin，计算L”_jc和hi”_jmin的步骤如下：

(301)采用计算L_c和hi_min时的三维直角坐标系。

(302)将解除配件后吸力桩导管架本体处于平衡静止状态时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-1”面；将解除配件后吸力桩导管架本体倾斜且处于铅垂向受力平衡时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-2”面；分别建立解除配件后吸力桩导管架本体平衡静止状态和倾斜状态的铅垂向受力平衡关系式如下：

公式(10)和(11)中，V”₁为吸力桩导管架本***于W-X-Z-1”面以下部分所排开水的体积，V”₂为吸力桩导管架本***于W-X-Z-2”面以下部分所排开水的体积，Gj为吸力桩导管架本体重力，L”为解除配件后竖向吊浮力，γ为水的容重。

(303)在水平面内设定解除配件后吸力桩导管架本体倾斜时若干不同的倾斜方位角(例如0°和90°)，在0～θ_max范围内设定解除配件后吸力桩导管架本体倾斜时若干不同的倾角(例如5°和12°)。

(304)计算解除配件后吸力桩导管架本体在最大入水深度hw_max时对应的吸力桩内水位最低值hi”_min0，具体步骤为：

a、吸力桩导管架本体重力Gj＝-17400kN，取γ＝10.21kN/m³，令公式(10)中L”＝0，求得未施加竖向吊浮力时对应的V”₁为1704.21m³；在吸力桩导管架本体的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，在计算机辅助设计软件(CAD软件)中绘制吸力桩导管架本体三维立体几何模型，根据最大入水深度hw_max确定吸力桩导管架本体在最大入水深度hw_max时W-X-Z-1”面的位置，利用W-X-Z-1”面截取吸力桩导管架本体三维立体几何模型以获得吸力桩导管架本***于W-X-Z-1”面以下部分的三维立体几何模型，再假定一吸力桩内水位，根据假定的吸力桩内水位截取吸力桩内腔气柱体，将截取的吸力桩导管架本***于W-X-Z-1”面以下部分的三维立体几何模型与吸力桩内腔气柱体合并即可得到吸力桩导管架本***于W-X-Z-1”面以下部分所排开的水体模型，利用计算机辅助设计软件(CAD软件)的查询功能可查询得到该水体模型的体积，若水体模型的体积与未施加竖向吊浮力时对应的V”₁相等，则当前假定的吸力桩内水位即为hi”_min1，反之，则调整假定的吸力桩内水位，直到水体模型的体积与未施加竖向吊浮力时对应的V”₁相等，经多次调整得hi”_min1＝15.980m。

b、解除配件后吸力桩导管架本体在最大入水深度hw_max时对应的吸力桩内水位最低值hi″_min0＝max(hi″_min1,hi_min2)＝15.980m。

(305)在hi”_min0～Hi范围内设定吸力桩导管架本体的若干不同的吸力桩内水位(例如17.60m、18.04m和18.14m)。

(306)取解除配件后设定倾斜方位角β”为0°、设定倾角θ”为5°、设定吸力桩内水位hi”为17.60m。

(307)计算解除配件后吸力桩导管架本体在最大入水深度hw_max、设定倾角θ”、设定倾斜方位角β”和设定吸力桩内水位hi”对应的竖向吊浮力L”和干舷浸润高度d”，具体步骤为：

a、利用计算机辅助设计软件(CAD软件)建立的吸力桩导管架本体三维立体几何模型，利用W-X-Z-1”面截取吸力桩导管架本体三维立体几何模型以获得吸力桩导管架本***于W-X-Z-1”面以下部分的三维立体几何模型，再根据设定吸力桩内水位hi”截取吸力桩内腔气柱体，将截取的吸力桩导管架本***于W-X-Z-1”面以下部分的三维立体几何模型与吸力桩内腔气柱体合并即可得到吸力桩导管架本***于W-X-Z-1”面以下部分所排开的水体模型，利用计算机辅助设计软件(CAD软件)的查询功能查询得到该水体模型的体积(即为吸力桩导管架在最大入水深度hw_max和设定吸力桩内水位hi”对应的V”₁)为1329.893m³；联立公式(10)和(11)，得V”₂＝V”₁＝1329.893m³；将V”₂、Gj和γ代入公式(11)求得所需竖向吊浮力L”＝3821.792kN。

b、利用计算机辅助设计软件(CAD软件)绘制的吸力桩导管架本体三维立体几何模型，假定一干舷浸润高度，根据最大入水深度hw_max、设定倾角θ”和假定的干舷浸润高度确定W-X-Z-2”面，利用W-X-Z-2”面截取吸力桩导管架本体三维立体几何模型以获得吸力桩导管架本***于W-X-Z-2”面以下部分的三维立体几何模型，根据设定吸力桩内水位hi”截取吸力桩内腔气柱体，将截取的吸力桩导管架本***于W-X-Z-2”面以下部分的三维立体几何模型与吸力桩内腔气柱体合并即可得到吸力桩导管架本***于W-X-Z-2”面以下部分所排开的水体模型，利用计算机辅助设计软件(CAD软件)的查询功能可查询得到该水体模型的体积，若该水体模型的体积与V”₂相等，则当前假定的干舷浸润高度即为对应的干舷浸润高度d”，反之，则调整假定的干舷浸润高度，直到水体模型的体积与V”₂相等，经多次调整得干舷浸润高度d”＝2.2m。

(308)根据最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β”、设定倾角θ”和步骤(307)计算获得的干舷浸润高度d”，确定W-X-Z-2”面在三维直角坐标系中的位置。

(309)计算解除配件后吸力桩导管架本体在最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β”、设定倾角θ”、设定吸力桩内水位hi”对应的定倾高度hp”，具体步骤为：

a、以步骤(308)确定的W-X-Z-2”面分割吸力桩导管架本体，获得吸力桩导管架本体在W-X-Z-2”面以下部分所排开水体的形状、尺寸及其在三维直角坐标系中的位置，根据吸力桩导管架在W-X-Z-2”面以下部分排开水体所产生的浮力Fo”为γ与步骤(307)中获得的V”₂的乘积，可得Fo”＝13578.208kN，吸力桩导管架本体在W-X-Z-2”面以下部分所排开水体的形心Bo”的坐标记为(Xo”,Yo”,Zo”)，确定形心Bo”的坐标为(-0.196,1.459,0)。

b、吸力桩导管架本体的吊点N的坐标记为(Xn,Yn,Zn)，施加竖向吊浮力后的浮心B”的坐标记为(Xb”,Yb”,Zb”)，则根据力系等效关系，建立如下等式：

将浮力Fo”、形心Bo”的坐标(-0.196,1.459,0)、吊点N的坐标(0,57.5,0)和步骤(307)计算获得的竖向吊浮力L”代入公式(12)，求得施加竖向吊浮力后的浮心B”的坐标(-0.153,13.768,0)；由于X-Y平面即为倾向面，倾向浮心Bp”与浮心B”重合，倾向浮心Bp”坐标为(-0.153,13.768,0)；过倾向浮心Bp”做W-X-Z-2”面的垂线，该垂线与心轴(即Y轴)相交的点为定倾中心P”，将定倾中心P”的坐标记为(0,Yp”,0)，由于经过倾向浮心Bp”和定倾中心P”的直线与Y轴的夹角即为倾角θ”，则Yp”＝12.019。

c、吸力桩导管架本体的重心J的坐标为(0,14.14,0)，由于X-Y平面即为倾向面，此时倾向重心Gp”与重心J重合，倾向重心Gp”的坐标为(0,14.14,0)；过倾向重心Gp”做W-X-Z-2”面的垂线，该垂线与心轴(即Y轴)相交的点为倾向摆心Pg”，将倾向摆心Pg”的坐标记为(0,Ypg”,0)，由于经过倾向重心Gp”和倾向摆心Pg”的直线与Y轴的夹角即为倾角θ”，则Ypg”＝14.14。

d、根据公式hp″＝Yp″-Ypg″计算获得解除配件后吸力桩导管架本体在最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β”、设定倾角θ”、设定吸力桩内水位hi”对应的定倾高度hp”＝-2.121。

(310)在步骤(303)设定的若干倾斜方位角β”中，依次改变设定倾斜方位角β”，每次改变设定倾斜方位角β”时，在保持三维直角坐标系的原点和Y轴相对于吸力桩导管架本***置不变的情况下，绕Y轴转动三维直角坐标系以保持三维直角坐标系的X-Y平面与吸力桩导管架本体在该设定倾斜方位角β”时的倾向面重合且X轴的正方向始终指向吸力桩导管架的倾斜方位，每次改变设定倾斜方位角β”后，重复步骤(307)～(309)，结果详见表3。

(311)在步骤(303)设定的若干倾角θ”中，依次改变设定倾角θ”，每次改变后重复步骤(307)～(310)，结果详见表3。

(312)在步骤(305)设定的若干吸力桩内水位hi”中，依次改变设定吸力桩内水位hi”，每次改变后重复步骤(307)～(311)，结果详见表3。

(313)确定解除配件后对应的竖向吊浮力临界值L”_jc和允许最小吸力桩内水位hi”_jmin，具体步骤为：

a、将一设定倾斜方位角β”、一设定倾角θ”、一设定吸力桩内水位hi”及对应的竖向吊浮力L”、干舷浸润高度d”和定倾高度hp”记为一个解除后数据组，将具有相同设定吸力桩内水位hi”的全部解除后数据组记为一个解除后数据集，取解除后数据集中不同设定倾角θ”和不同倾斜方位角β”对应的定倾高度hp”中的最小值作为该解除后数据集对应的定倾高度最小值hp”_f，结果详见表3。

b、从获得的全部解除后数据集中，筛选出hp”_f≥hp_a的解除后数据集，在筛选出的解除后数据集中，选取最小非负值的竖向吊浮力L”作为解除配件后对应的竖向吊浮力临界值L”_jc，结果详见表3。

c、若竖向吊浮力临界值L”_jc仅对应一个解除后数据组，则取竖向吊浮力临界值L”_jc对应的解除后数据组中的吸力桩内水位hi”作为解除配件后对应的允许最小吸力桩内水位hi”_jmin；若竖向吊浮力临界值L”_jc对应多个解除后数据组，则取竖向吊浮力临界值L”_jc对应的所有解除后数据组中吸力桩内水位hi”的最大值作为解除配件后对应的允许最小吸力桩内水位hi”_jmin，结果详见表3。

表3实施例1对应的L”_jc和hi”_jmin的计算结果

S105：取L’_jc和L”_jc中的最大值，与施工安全系数s相乘，得到解除配件过程控制吊浮力L_jf＝5235.430kN*1.2＝6282.516kN；取hi’_jmin和hi”_jmin中的最大值，与施工安全系数s相乘，得到解除配件过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_jo＝18.14m*1.2＝21.768m。

S2、下放前准备

将吸力桩导管架置于水中，并保持起重船的吊钩连接在吸力桩导管架的吊点上，打开吸力桩顶部阀门使吸力桩内水位上升，起重船向吸力桩导管架提供的竖向吊浮力也随之增大。

S3、下放吸力桩导管架

由于0～15m的深度段对应的Hi_o为9.3m，小于Hi，当吸力桩导管架的实时吸力桩内水位hi_s达到9.3m后，且实时竖向吊浮力L_s介于758.126kN与15000kN之间时，开始下放吸力桩导管架，下放过程中，始终控制实时吸力桩内水位hi_s维持9.3m以上，且758.126kN≤L_s≤15000kN，直至吸力桩导管架下放至水下15m；

由于15～50m的深度段对应的Hi_o为21.12m，大于Hi，此时将吸力桩灌满水，下放吸力桩导管架，下放过程中，始终保持吸力桩处于灌满水状态，并控制L_s≤15000kN，直至吸力桩导管架下放至接近水下50m的解除配件位置处。

S4、解除配件

在解除配件位置处利用吸力桩导管架本体上安装的拆除设备解除配件，配件解除后，将吸力桩导管架放至安装位置；由于Hi_jo为21.768m，大于Hi，因而，在解除配件和将吸力桩导管架放至安装位置过程中，始终保持吸力桩处于灌满水状态，并控制L_s≤15000kN。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：

(1)S102步骤中，未计算允许最小吸力桩内水位hi_min，计算下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o的步骤为：根据铅垂向受力平衡，计算吸力桩导管架的竖向吊浮力达到下放过程控制吊浮力L_f时所需的吸力桩内水位，作为下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o。

以0～15m深度段为例，说明下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o的具体计算步骤如下：

0～15m深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c为631.772kN，与安全系数s(s＝1.2)相乘可得L_f为758.126kN，将下放过程控制吊浮力L_f代入公式(1)中，求得吸力桩导管架的竖向吊浮力达到下放过程控制吊浮力L_f时对应的V₁为1747.490m³，将V₁＝1747.490m³、hw＝15m、R＝5m、r＝4.95m、V_w＝15.287m³代入公式(17)，可求得对应的吸力桩内水位为7.804m，即Hi_o＝7.804m。

针对15～50m深度段，计算获得的竖向吊浮力临界值L_c为4858.181kN，对应的下放过程控制吊浮力L_f为5829.817kN，根据铅垂向受力平衡计算获得的下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o为18.012m。

(2)S3下放吸力桩导管架步骤中，根据上述计算获得的下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o控制实时吸力桩内水位hi_s。

最后应当说明的是：本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (9)

1.一种吸力桩导管架吊浮安装方法，其特征在于，包括如下步骤：

确定工艺参数：根据施工水域自然条件、吸力桩导管架的形状尺寸和重量以及施工安全度要求，确定所需起重船的吊高Hl和允许最大起重量L_t，以及施工安全系数s；计算所述吸力桩导管架在下放过程中维持稳定漂浮所需施加的竖向吊浮力临界值以及所需达到的允许最小吸力桩内水位，分别记为L_c和hi_min；以L_c与施工安全系数s的乘积作为下放过程控制吊浮力L_f，以hi_min与施工安全系数s的乘积作为下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o；

下放前准备：将所述吸力桩导管架置于水中，并保持所述起重船的吊钩连接在所述吸力桩导管架的吊点上，打开所述吸力桩顶部阀门使吸力桩内水位上升，所述起重船向所述吸力桩导管架提供的竖向吊浮力也随之增大；

下放吸力桩导管架：若Hi_o<Hi，则当hi_s≥Hi_o且L_f≤L_s≤L_t时，开始下放所述吸力桩导管架，下放过程中，始终控制hi_s≥Hi_o且L_f≤L_s≤L_t，直至所述吸力桩导管架下放至预设位置；若Hi_o≥Hi，则将吸力桩灌满水，下放所述吸力桩导管架，下放过程中，始终控制L_s≤L_t，直至所述吸力桩导管架下放至预设位置；其中，Hi为吸力桩内腔总高度，hi_s为实时吸力桩内水位，L_s为实时竖向吊浮力；

所述确定工艺参数步骤中，将0～hw_max之间的水深划分为多个深度段，分别计算所述吸力桩导管架下放至每一所述深度段最低处时维持稳定漂浮所需施加的竖向吊浮力临界值L_c以及所需达到的允许最小吸力桩内水位hi_min，以所述深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c与施工安全系数s的乘积作为该深度段对应的下放过程控制吊浮力L_f，以所述深度段对应的允许最小吸力桩内水位hi_min与施工安全系数s的乘积作为该深度段对应的下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o；其中，hw_max为所述吸力桩导管架安装位置处的最大水深；

所述下放吸力桩导管架步骤中，所述吸力桩导管架在每一所述深度段内，根据该深度段对应的下放过程控制吊浮力L_f和下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o分别控制所述吸力桩导管架的实时竖向吊浮力L_s和实时吸力桩内水位hi_s；

以铅垂向受力平衡的吸力桩导管架所受到的竖直向上作用力的合力的作用点作为浮心；

以铅垂向受力平衡的吸力桩导管架所受到的竖直向下作用力的合力的作用点作为重心；

以吸力桩导管架处于平衡静止状态时，与所述浮心重合的与吸力桩导管架相对位置固定的点作为平衡静止浮心；

以吸力桩导管架处于平衡静止状态时，与所述重心重合的与吸力桩导管架相对位置固定的点作为平衡静止重心；

以所述平衡静止浮心和平衡静止重心的连线为心轴；

以沿静水面剖切铅垂向受力平衡的吸力桩导管架所形成的剖面所决定的与吸力桩导管架相对位置固定的平面作为铅垂向平衡水剖面；

以吸力桩导管架倾斜时，所述心轴与铅垂方向的夹角作为倾角；

以吸力桩导管架倾斜时，通过所述心轴的铅垂面作为倾向面；

以吸力桩导管架倾斜且处于铅垂向受力平衡时，所述浮心在所述倾向面上的垂直投影作为倾向浮心；

以吸力桩导管架倾斜且处于铅垂向受力平衡时，所述重心在所述倾向面上的垂直投影作为倾向重心；

以吸力桩导管架倾斜时，通过所述倾向重心的铅垂线与所述心轴的交点作为倾向摆心；

以所述倾向摆心到所述平衡静止浮心的距离作为倾向重心高度，当所述平衡静止浮心在所述倾向摆心下方时，所述倾向重心高度为正值，反之为负值；

以吸力桩导管架倾斜时，通过所述倾向浮心的铅垂线与所述心轴的交点作为定倾中心；

以所述定倾中心到所述平衡静止浮心的距离作为定倾半径，当所述定倾中心在所述平衡静止浮心上方时，所述定倾半径为正值，反之为负值；

以所述定倾半径减去所述倾向重心高度所得的差值作为定倾高度；

以吸力桩导管架处于平衡静止状态时，吸力桩导管架顶部最高点到静水面的垂直距离作为干舷高度，当静水面位于吸力桩导管架顶部最高点下方时，所述干舷高度为正值，反之为负值；

以吸力桩导管架倾斜时所述干舷高度没入水下的部分作为干舷浸润高度；

所述确定工艺参数步骤中，计算不同深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c和允许最小吸力桩内水位hi_min的步骤如下：

(101)建立坐标系：以所述吸力桩导管架处于平衡静止状态时的心轴为Y轴，以所述吸力桩导管架倾斜时的倾向面为X-Y平面，以所述心轴上的任一点为原点，以自所述原点指向所述吸力桩导管架倾斜方位的方向为X轴的正方向，建立相对于所述吸力桩导管架位置固定的三维直角坐标系；

(102)将下放过程中所述吸力桩导管架处于平衡静止状态时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-1面；将下放过程中所述吸力桩导管架倾斜且处于铅垂向受力平衡时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-2面；分别建立下放过程中所述吸力桩导管架平衡静止状态和倾斜状态的铅垂向受力平衡关系式如下：

公式(1)和(2)中，V₁为所述吸力桩导管架位于所述W-X-Z-1面以下部分所排开水的体积，V₂为所述吸力桩导管架位于所述W-X-Z-2面以下部分所排开水的体积，Go为下放过程中所述吸力桩导管架的重力，L为下放过程中竖向吊浮力，γ为水的容重；

(103)分别确定每一所述深度段的最低处对应的入水深度，选取任一所述深度段最低处对应的入水深度作为设定入水深度hw，在水平面内设定所述吸力桩导管架在下放过程中发生倾斜时若干不同的倾斜方位角，在0～θ_max范围内设定所述吸力桩导管架在下放过程中发生倾斜时若干不同的倾角；其中，θ_max为允许最大倾角，根据施工水域自然条件、吸力桩导管架的形状尺寸和重量以及施工安全度要求确定；

(104)计算下放过程中所述吸力桩导管架在设定入水深度hw时对应的吸力桩内水位最低值hi_min0，具体步骤为：

令公式(1)中L＝0，求得未施加竖向吊浮力时对应的V₁，在所述吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据未施加竖向吊浮力时对应的V₁和所述设定入水深度hw确定对应的所述吸力桩导管架的吸力桩内水位，记为hi_min1；

根据所述吸力桩导管架的吸力桩的内腔形状和尺寸，求得所述吸力桩导管架按允许最大倾角θ_max倾斜时保证所述吸力桩封存的空气不从所述吸力桩底部外溢所需的吸力桩内水位最低值hi_min2；

取hi_min1和hi_min2中的最大值作为下放过程中所述吸力桩导管架在所述设定入水深度hw时对应的吸力桩内水位最低值hi_min0；

(105)在hi_min0～Hi范围内设定下放过程中所述吸力桩导管架的若干不同的吸力桩内水位；

(106)从步骤(103)设定的若干不同倾斜方位角中选取任一倾斜方位角作为设定倾斜方位角β，从步骤(103)设定的若干不同倾角中选取任一倾角作为设定倾角θ，从步骤(105)设定的若干不同吸力桩内水位中选取任一吸力桩内水位作为设定吸力桩内水位hi；

(107)计算下放过程中所述吸力桩导管架在所述设定入水深度hw、所述设定倾角θ、所述设定倾斜方位角β和所述设定吸力桩内水位hi对应的竖向吊浮力L和干舷浸润高度d，具体步骤为：

在所述吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据所述设定入水深度hw和设定吸力桩内水位hi，求得所述吸力桩导管架在所述设定入水深度hw和设定吸力桩内水位hi对应的V₁，联立公式(1)和(2)，得V₂＝V₁，将V₂、Go和γ代入公式(2)求得所需竖向吊浮力L；

在所述吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据V₂、所述设定入水深度hw、设定倾斜方位角β、设定倾角θ和设定吸力桩内水位hi，确定对应的所述吸力桩导管架的干舷浸润高度d；

(108)根据所述设定入水深度hw、设定倾斜方位角β、设定倾角θ和步骤(107)计算获得的干舷浸润高度d，确定所述W-X-Z-2面在所述三维直角坐标系中的位置；

(109)计算下放过程中所述吸力桩导管架在所述设定入水深度hw、设定倾斜方位角β、设定倾角θ、设定吸力桩内水位hi对应的定倾高度hp，具体步骤为：

以步骤(108)确定的所述W-X-Z-2面分割所述吸力桩导管架，获得所述吸力桩导管架在所述W-X-Z-2面以下部分所排开水体的形状、尺寸及其在所述三维直角坐标系中的位置，确定所述吸力桩导管架在所述W-X-Z-2面以下部分排开水体所产生的浮力Fo，以及所述吸力桩导管架在所述W-X-Z-2面以下部分所排开水体的形心坐标(Xo,Yo,Zo)；

所述吸力桩导管架的吊点坐标为(Xn,Yn,Zn)，施加竖向吊浮力后的浮心坐标记为(Xb,Yb,Zb)，则根据力系等效关系，建立如下等式：

将浮力Fo、形心坐标(Xo,Yo,Zo)、吊点坐标(Xn,Yn,Zn)和步骤(107)计算获得的竖向吊浮力L代入公式(3)，求得施加竖向吊浮力后的浮心坐标(Xb,Yb,Zb)，则对应的倾向浮心坐标为(Xb,Yb,0)，将对应的定倾中心坐标记为(0,Yp,0)，则Yp＝Yb+Xb/tanθ；

根据所述吸力桩导管架的结构、形状、尺寸、材质、其所受竖直向下的作用力以及其在坐标系中的位置，确定所述吸力桩导管架的重心坐标为(Xg,Yg,Zg)，则对应的倾向重心坐标为(Xg,Yg,0)，将对应的倾向摆心坐标记为(0,Ypg,0)，则Ypg＝Yg+Xg/tanθ；

根据公式(4)计算获得下放过程中所述吸力桩导管架在所述设定入水深度hw、设定倾斜方位角β、设定倾角θ、设定吸力桩内水位hi对应的定倾高度hp，所述公式(4)的表达式为：

hp＝Yp-Ypg(4)；

(110)在步骤(103)设定的若干倾斜方位角β中，依次改变设定倾斜方位角β，每次改变设定倾斜方位角β时，在保持所述三维直角坐标系的原点和Y轴相对于所述吸力桩导管架位置不变的情况下，绕Y轴转动所述三维直角坐标系以保持所述三维直角坐标系的X-Y平面与所述吸力桩导管架在该设定倾斜方位角β时的倾向面重合且X轴的正方向始终指向所述吸力桩导管架的倾斜方位，每次改变设定倾斜方位角β后，重复步骤(107)～(109)；

(111)在步骤(103)设定的若干倾角θ中，依次改变设定倾角θ，每次改变后重复步骤(107)～(110)；

(112)在步骤(105)设定的若干吸力桩内水位hi中，依次改变设定吸力桩内水位hi，每次改变后重复步骤(107)～(111)；

(113)确定下放过程中所述吸力桩导管架在选取的所述深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c和允许最小吸力桩内水位hi_min，具体步骤为：

在计算得到的数据中，将一设定入水深度hw、一设定倾斜方位角β、一设定倾角θ、一设定吸力桩内水位hi及对应的竖向吊浮力L、干舷浸润高度d和定倾高度hp记为一个下放过程数据组，将具有相同设定入水深度hw和相同设定吸力桩内水位hi的全部所述下放过程数据组记为一个下放过程数据集，取所述下放过程数据集中不同设定倾角θ和不同倾斜方位角β对应的定倾高度hp中的最小值作为该下放过程数据集对应的定倾高度最小值hp_f；

从获得的全部下放过程数据集中，筛选出hp_f≥hp_a的下放过程数据集，在筛选出的下放过程数据集中，选取最小非负值的竖向吊浮力L作为下放过程中所述吸力桩导管架在选取的所述深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c；其中，hp_a为安全定倾高度，根据施工水域自然条件、吸力桩导管架的形状尺寸和重量以及施工安全度要求确定；

若所述竖向吊浮力临界值L_c仅对应一个下放过程数据组，则取所述竖向吊浮力临界值L_c对应的下放过程数据组中的吸力桩内水位hi作为下放过程中所述吸力桩导管架在选取的所述深度段对应的允许最小吸力桩内水位hi_min；若所述竖向吊浮力临界值L_c对应多个下放过程数据组，则取所述竖向吊浮力临界值L_c对应的所有下放过程数据组中吸力桩内水位hi的最大值作为下放过程中所述吸力桩导管架在选取的所述深度段对应的允许最小吸力桩内水位hi_min；

(114)在全部深度段中依次改变选取的深度段，每次改变后，以新选取的所述深度段最低处对应的入水深度作为新的设定入水深度hw，重复步骤(104)～(113)，计算获得下放过程中所述吸力桩导管架在不同深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c和允许最小吸力桩内水位hi_min。

2.根据权利要求1所述的吸力桩导管架吊浮安装方法，其特征在于，所述吸力桩导管架包括吸力桩导管架本体和连接于所述吸力桩导管架本体的配件，所述配件为连接加固件和/或配重；

所述吸力桩导管架吊浮安装方法中：

所述确定工艺参数步骤中还包括：计算解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点时所述吸力桩导管架维持稳定漂浮所需施加的竖向吊浮力临界值以及所需达到的允许最小吸力桩内水位，分别记为L’_jc和hi’_jmin；计算解除所述配件后所述吸力桩导管架维持稳定漂浮所需施加的竖向吊浮力临界值以及所需达到的允许最小吸力桩内水位，分别记为L”_jc和hi”_jmin；取L’_jc和L”_jc中的最大值，与施工安全系数s相乘，得到解除配件过程控制吊浮力L_jf；取hi’_jmin和hi”_jmin中的最大值，与施工安全系数s相乘，得到解除配件过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_jo；

所述下放吸力桩导管架步骤中，所述预设位置为解除配件位置；

所述下放吸力桩导管架步骤后还包括解除配件步骤，所述解除配件步骤具体为：在所述解除配件位置处利用所述吸力桩导管架本体上安装的拆除设备解除所述配件，所述配件解除后，将所述吸力桩导管架放至安装位置；若Hi_jo<Hi，则在解除所述配件和将所述吸力桩导管架放至所述安装位置过程中，始终控制hi_s≥Hi_jo且L_jf≤L_s≤L_t；若Hi_jo≥Hi，则在解除所述配件和将所述吸力桩导管架放至所述安装位置过程中，始终保持吸力桩处于灌满水状态，并控制L_s≤L_t。

3.根据权利要求2所述的吸力桩导管架吊浮安装方法，其特征在于，所述确定工艺参数步骤中，计算解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点时对应的竖向吊浮力临界值L’_jc和允许最小吸力桩内水位hi’_jmin的步骤如下：

(201)采用计算L_c和hi_min时的所述三维直角坐标系；

(202)将解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点且所述吸力桩导管架处于平衡静止状态时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-1’面；将解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点时，所述吸力桩导管架倾斜且处于铅垂向受力平衡时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-2’面；分别建立解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点时所述吸力桩导管架平衡静止状态和倾斜状态的铅垂向受力平衡关系式如下：

公式(5)和(6)中，V’₁为所述吸力桩导管架位于所述W-X-Z-1’面以下部分所排开水的体积，V’₂为所述吸力桩导管架位于所述W-X-Z-2’面以下部分所排开水的体积，Gj为所述吸力桩导管架本体重力，Gw为所述配件重力，L’为解除配件过程中竖向吊浮力，γ为水的容重；

(203)在水平面内设定所述吸力桩导管架在解除配件过程中发生倾斜时若干不同的倾斜方位角，在0～θ_max范围内设定所述吸力桩导管架在解除配件过程中发生倾斜时若干不同的倾角；

(204)计算解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点时所述吸力桩导管架在最大入水深度hw_max时对应的吸力桩内水位最低值hi’_min0，具体步骤为：

令公式(5)中L’＝0，求得未施加竖向吊浮力时对应的V’₁，在所述吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据未施加竖向吊浮力时对应的V’₁和所述最大入水深度hw_max确定对应的所述吸力桩导管架的吸力桩内水位，记为hi’_min1；

取hi’_min1和hi_min2中的最大值作为解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点时所述吸力桩导管架在所述最大入水深度hw_max时对应的吸力桩内水位最低值hi’_min0；

(205)在hi’_min0～Hi范围内设定解除配件过程中所述吸力桩导管架的若干不同的吸力桩内水位；

(206)从步骤(203)设定的若干不同倾斜方位角中选取任一倾斜方位角作为设定倾斜方位角β’，从步骤(203)设定的若干不同倾角中选取任一倾角作为设定倾角θ’，从步骤(205)设定的若干不同吸力桩内水位中选取任一吸力桩内水位作为设定吸力桩内水位hi’；

(207)计算解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点时所述吸力桩导管架在所述最大入水深度hw_max、所述设定倾角θ’、所述设定倾斜方位角β’和所述设定吸力桩内水位hi’对应的竖向吊浮力L’和干舷浸润高度d’，具体步骤为：

在所述吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据所述最大入水深度hw_max和设定吸力桩内水位hi’，求得所述吸力桩导管架在所述最大入水深度hw_max和设定吸力桩内水位hi’对应的V’₁，联立公式(5)和(6)，得V′₂＝V′₁，将V’₂、Gj、Gw和γ代入公式(6)求得所需竖向吊浮力L’；

在所述吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据V’₂、所述最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β’、设定倾角θ’和设定吸力桩内水位hi’，确定对应的所述吸力桩导管架的干舷浸润高度d’；

(208)根据所述最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β’、设定倾角θ’和步骤(207)计算获得的干舷浸润高度d’，确定所述W-X-Z-2’面在所述三维直角坐标系中的位置；

(209)计算解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点时所述吸力桩导管架在所述最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β’、设定倾角θ’、设定吸力桩内水位hi’对应的定倾高度hp’，具体步骤为：

以步骤(208)确定的所述W-X-Z-2’面分割所述吸力桩导管架，获得所述吸力桩导管架在所述W-X-Z-2’面以下部分所排开水体的形状、尺寸及其在所述三维直角坐标系中的位置，确定所述吸力桩导管架在所述W-X-Z-2’面以下部分排开水体所产生的浮力Fo’，以及所述吸力桩导管架在所述W-X-Z-2’面以下部分所排开水体的形心坐标(Xo’,Yo’,Zo’)；

所述吸力桩导管架的吊点坐标为(Xn,Yn,Zn)，施加竖向吊浮力后的浮心坐标记为(Xb’,Yb’,Zb’)，则根据力系等效关系，建立如下等式：

将浮力Fo’、形心坐标(Xo’,Yo’,Zo’)、吊点坐标(Xn,Yn,Zn)和步骤(207)计算获得的竖向吊浮力L’代入公式(7)，求得施加竖向吊浮力后的浮心坐标(Xb’,Yb’,Zb’)，则对应的倾向浮心坐标为(Xb’,Yb’,0)，将对应的定倾中心坐标记为(0,Yp’,0)，则Yp′＝Yb′+Xb′/tanθ′；

确定所述吸力桩导管架本体的重心坐标为(Xj,Yj,Zj)，确定解除配件过程中可能出现的位置最高的配件重力作用点坐标为(Xw’,Yw’,Zw’)，解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点时的重心坐标记为(Xg’,Yg’,Zg’)，则根据力系等效关系，建立如下等式：

将所述吸力桩导管架本体重力Gj、所述吸力桩导管架本体的重心坐标(Xj,Yj,Zj)、所述配件重力Gw和解除配件过程中可能出现的位置最高的配件重力作用点坐标(Xw’,Yw’,Zw’)代入公式(8)，求得解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点时的重心坐标(Xg’,Yg’,Zg’)，则对应的倾向重心坐标为(Xg’,Yg’,0)，将对应的倾向摆心坐标记为(0,Ypg’,0)，则Ypg′＝Yg′+Xg′/tanθ′；

根据公式(9)计算获得解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点时所述吸力桩导管架在所述最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β’、设定倾角θ’、设定吸力桩内水位hi’对应的定倾高度hp’，所述公式(9)的表达式为：

hp′＝Yp′-Ypg′ (9)；

(210)在步骤(203)设定的若干倾斜方位角β’中，依次改变设定倾斜方位角β’，每次改变设定倾斜方位角β’时，在保持所述三维直角坐标系的原点和Y轴相对于所述吸力桩导管架位置不变的情况下，绕Y轴转动所述三维直角坐标系以保持所述三维直角坐标系的X-Y平面与所述吸力桩导管架在该设定倾斜方位角β’时的倾向面重合且X轴的正方向始终指向所述吸力桩导管架的倾斜方位，每次改变设定倾斜方位角β’后，重复步骤(207)～(209)；

(211)在步骤(203)设定的若干倾角θ’中，依次改变设定倾角θ’，每次改变后重复步骤(207)～(210)；

(212)在步骤(205)设定的若干吸力桩内水位hi’中，依次改变设定吸力桩内水位hi’，每次改变后重复步骤(207)～(211)；

(213)确定解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点时对应的竖向吊浮力临界值L’_jc和允许最小吸力桩内水位hi’_jmin，具体步骤为：

在计算得到的数据中，将一设定倾斜方位角β’、一设定倾角θ’、一设定吸力桩内水位hi’及对应的竖向吊浮力L’、干舷浸润高度d’和定倾高度hp’记为一个解除过程数据组，将具有相同设定吸力桩内水位hi’的全部所述解除过程数据组记为一个解除过程数据集，取所述解除过程数据集中不同设定倾角θ’和不同倾斜方位角β’对应的定倾高度hp’中的最小值作为该解除过程数据集对应的定倾高度最小值hp’_f；

从获得的全部解除过程数据集中，筛选出hp’_f≥hp_a的解除过程数据集，在筛选出的解除过程数据集中，选取最小非负值的竖向吊浮力L’作为解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点时对应的竖向吊浮力临界值L’_jc；

若所述竖向吊浮力临界值L’_jc仅对应一个解除过程数据组，则取所述竖向吊浮力临界值L’_jc对应的解除过程数据组中的吸力桩内水位hi’作为解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点时对应的允许最小吸力桩内水位hi’_jmin；若所述竖向吊浮力临界值L’_jc对应多个解除过程数据组，则取所述竖向吊浮力临界值L’_jc对应的所有解除过程数据组中吸力桩内水位hi’的最大值作为解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点时对应的允许最小吸力桩内水位hi’_jmin。

4.根据权利要求2或3所述的吸力桩导管架吊浮安装方法，其特征在于，所述确定工艺参数步骤中，计算解除配件后对应的竖向吊浮力临界值L”_jc和允许最小吸力桩内水位hi”_jmin的步骤如下：

(301)采用计算L_c和hi_min时的所述三维直角坐标系；

(302)将解除配件后所述吸力桩导管架本体处于平衡静止状态时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-1”面；将解除配件后所述吸力桩导管架本体倾斜且处于铅垂向受力平衡时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-2”面；分别建立解除配件后所述吸力桩导管架本体平衡静止状态和倾斜状态的铅垂向受力平衡关系式如下：

公式(10)和(11)中，V”₁为所述吸力桩导管架本***于所述W-X-Z-1”

面以下部分所排开水的体积，V”₂为所述吸力桩导管架本***于所述W-X-Z-2”面以下部分所排开水的体积，Gj为所述吸力桩导管架本体重力，L”为解除配件后竖向吊浮力，γ为水的容重；

(303)在水平面内设定解除配件后所述吸力桩导管架本体倾斜时若干不同的倾斜方位角，在0～θ_max范围内设定解除配件后所述吸力桩导管架本体倾斜时若干不同的倾角；

(304)计算解除配件后所述吸力桩导管架本体在最大入水深度hw_max时对应的吸力桩内水位最低值hi”_min0，具体步骤为：

令公式(10)中L”＝0，求得未施加竖向吊浮力时对应的V”₁，在所述吸力桩导管架本体的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据未施加竖向吊浮力时对应的V”₁和所述最大入水深度hw_max确定对应的所述吸力桩导管架本体的吸力桩内水位，记为hi”_min1；

取hi”_min1和hi_min2中的最大值作为解除配件后所述吸力桩导管架本体在所述最大入水深度hw_max和设定倾角θ”时对应的吸力桩内水位最低值hi”_min0；

(305)在hi”_min0～Hi范围内设定所述吸力桩导管架本体的若干不同的吸力桩内水位；

(306)从步骤(303)设定的若干不同倾斜方位角中选取任一倾斜方位角作为设定倾斜方位角β”，从步骤(303)设定的若干不同倾角中选取任一倾角作为设定倾角θ”，从步骤(305)设定的若干不同吸力桩内水位中选取任一吸力桩内水位作为设定吸力桩内水位hi”；

(307)计算解除配件后所述吸力桩导管架本体在所述最大入水深度hw_max、所述设定倾角θ”、所述设定倾斜方位角β”和所述设定吸力桩内水位hi”对应的竖向吊浮力L”和干舷浸润高度d”，具体步骤为：

在所述吸力桩导管架本体的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据所述最大入水深度hw_max和设定吸力桩内水位hi”，求得所述吸力桩导管架在所述最大入水深度hw_max和设定吸力桩内水位hi”对应的V”₁，联立公式(10)和(11)，得V″₂＝V″₁，将V”₂、Gj和γ代入公式(11)求得所需竖向吊浮力L”；

在所述吸力桩导管架本体的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据V”₂、所述最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β”、设定倾角θ”和设定吸力桩内水位hi”，确定对应的所述吸力桩导管架本体的干舷浸润高度d”；

(308)根据所述最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β”、设定倾角θ”和步骤(307)计算获得的干舷浸润高度d”，确定所述W-X-Z-2”面在所述三维直角坐标系中的位置；

(309)计算解除配件后所述吸力桩导管架本体在所述最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β”、设定倾角θ”、设定吸力桩内水位hi”对应的定倾高度hp”，具体步骤为：

以步骤(308)确定的所述W-X-Z-2”面分割所述吸力桩导管架本体，获得所述吸力桩导管架本体在所述W-X-Z-2”面以下部分所排开水体的形状、尺寸及其在所述三维直角坐标系中的位置，确定所述吸力桩导管架在所述W-X-Z-2”面以下部分排开水体所产生的浮力Fo”，以及所述吸力桩导管架本体在所述W-X-Z-2”面以下部分所排开水体的形心坐标(Xo”,Yo”,Zo”)；

所述吸力桩导管架本体的吊点坐标为(Xn,Yn,Zn)，施加竖向吊浮力后的浮心坐标记为(Xb”,Yb”,Zb”)，则根据力系等效关系，建立如下等式：

将浮力Fo”、形心坐标(Xo”,Yo”,Zo”)、吊点坐标(Xn,Yn,Zn)和步骤(307)计算获得的竖向吊浮力L”代入公式(12)，求得施加竖向吊浮力后的浮心坐标(Xb”,Yb”,Zb”)，则对应的倾向浮心坐标为(Xb”,Yb”,0)，将对应的定倾中心坐标记为(0,Yp”,0)，则Yp″＝Yb″+Xb″/tanθ″；

确定所述吸力桩导管架本体的重心坐标为(Xj,Yj,Zj)，则对应的倾向重心坐标为(Xj,Yj,0)，将对应的倾向摆心坐标记为(0,Ypg”,0)，则Ypg″＝Yj+Xj/tanθ″；

根据公式(13)计算获得解除配件后所述吸力桩导管架本体在所述最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β”、设定倾角θ”、设定吸力桩内水位hi”对应的定倾高度hp”，所述公式(13)的表达式为：

hp″＝Yp″-Ypg″(13)；

(310)在步骤(303)设定的若干倾斜方位角β”中，依次改变设定倾斜方位角β”，每次改变设定倾斜方位角β”时，在保持所述三维直角坐标系的原点和Y轴相对于所述吸力桩导管架本***置不变的情况下，绕Y轴转动所述三维直角坐标系以保持所述三维直角坐标系的X-Y平面与所述吸力桩导管架本体在该设定倾斜方位角β”时的倾向面重合且X轴的正方向始终指向所述吸力桩导管架的倾斜方位，每次改变设定倾斜方位角β”后，重复步骤(307)～(309)；

(311)在步骤(303)设定的若干倾角θ”中，依次改变设定倾角θ”，每次改变后重复步骤(307)～(310)；

(312)在步骤(305)设定的若干吸力桩内水位hi”中，依次改变设定吸力桩内水位hi”，每次改变后重复步骤(307)～(311)；

(313)确定解除配件后对应的竖向吊浮力临界值L”_jc和允许最小吸力桩内水位hi”_jmin，具体步骤为：

在计算得到的数据中，将一设定倾斜方位角β”、一设定倾角θ”、一设定吸力桩内水位hi”及对应的竖向吊浮力L”、干舷浸润高度d”和定倾高度hp”记为一个解除后数据组，将具有相同设定吸力桩内水位hi”的全部所述解除后数据组记为一个解除后数据集，取所述解除后数据集中不同设定倾角θ”和不同倾斜方位角β”对应的定倾高度hp”中的最小值作为该解除后数据集对应的定倾高度最小值hp”_f；

从获得的全部解除后数据集中，筛选出hp”_f≥hp_a的解除后数据集，在筛选出的解除后数据集中，选取最小非负值的竖向吊浮力L”作为解除配件后对应的竖向吊浮力临界值L”_jc；

若所述竖向吊浮力临界值L”_jc仅对应一个解除后数据组，则取所述竖向吊浮力临界值L”_jc对应的解除后数据组中的吸力桩内水位hi”作为解除配件后对应的允许最小吸力桩内水位hi”_jmin；若所述竖向吊浮力临界值L”_jc对应多个解除后数据组，则取所述竖向吊浮力临界值L”_jc对应的所有解除后数据组中吸力桩内水位hi”的最大值作为解除配件后对应的允许最小吸力桩内水位hi”_jmin。

5.一种吸力桩导管架吊浮安装方法，其特征在于，包括如下步骤：

确定工艺参数：根据施工水域自然条件、吸力桩导管架的形状尺寸和重量以及施工安全度要求，确定所需起重船的吊高Hl和允许最大起重量L_t，以及施工安全系数s；计算所述吸力桩导管架在下放过程中维持稳定漂浮所需施加的竖向吊浮力临界值L_c，以L_c与施工安全系数s的乘积作为下放过程控制吊浮力L_f；根据铅垂向受力平衡，计算所述吸力桩导管架的竖向吊浮力达到所述下放过程控制吊浮力L_f时所需的吸力桩内水位，作为下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o；

下放前准备：将所述吸力桩导管架置于水中，并保持所述起重船的吊钩连接在所述吸力桩导管架的吊点上，打开所述吸力桩顶部阀门使吸力桩内水位上升，所述起重船向所述吸力桩导管架提供的竖向吊浮力也随之增大；

下放吸力桩导管架：若Hi_o<Hi，则当hi_s≥Hi_o且L_f≤L_s≤L_t时，开始下放所述吸力桩导管架，下放过程中，始终控制hi_s≥Hi_o且L_f≤L_s≤L_t，直至所述吸力桩导管架下放至预设位置；若Hi_o≥Hi，则将吸力桩灌满水，下放所述吸力桩导管架，下放过程中，始终控制L_s≤L_t，直至所述吸力桩导管架下放至预设位置；其中，Hi为吸力桩内腔总高度，hi_s为实时吸力桩内水位，L_s为实时竖向吊浮力；

所述确定工艺参数步骤中，将0～hw_max之间的水深划分为多个深度段，分别计算所述吸力桩导管架下放至每一所述深度段最低处时维持稳定漂浮所需施加的竖向吊浮力临界值L_c，以所述深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c与施工安全系数s的乘积作为该深度段对应的下放过程控制吊浮力L_f；根据铅垂向受力平衡，计算所述吸力桩导管架下放至该深度段最低处且所述吸力桩导管架的竖向吊浮力达到该深度段对应的下放过程控制吊浮力L_f时所需的吸力桩内水位，作为该深度段对应的下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o；其中，hw_max为所述吸力桩导管架安装位置处的最大水深；

所述下放吸力桩导管架步骤中，所述吸力桩导管架在每一所述深度段内，根据该深度段对应的下放过程控制吊浮力L_f和下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o分别控制所述吸力桩导管架的实时竖向吊浮力L_s和实时吸力桩内水位hi_s；

以铅垂向受力平衡的吸力桩导管架所受到的竖直向上作用力的合力的作用点作为浮心；

以铅垂向受力平衡的吸力桩导管架所受到的竖直向下作用力的合力的作用点作为重心；

以吸力桩导管架处于平衡静止状态时，与所述浮心重合的与吸力桩导管架相对位置固定的点作为平衡静止浮心；

以吸力桩导管架处于平衡静止状态时，与所述重心重合的与吸力桩导管架相对位置固定的点作为平衡静止重心；

以所述平衡静止浮心和平衡静止重心的连线为心轴；

以沿静水面剖切铅垂向受力平衡的吸力桩导管架所形成的剖面所决定的与吸力桩导管架相对位置固定的平面作为铅垂向平衡水剖面；

以吸力桩导管架倾斜时，所述心轴与铅垂方向的夹角作为倾角；

以吸力桩导管架倾斜时，通过所述心轴的铅垂面作为倾向面；

以吸力桩导管架倾斜且处于铅垂向受力平衡时，所述浮心在所述倾向面上的垂直投影作为倾向浮心；

以吸力桩导管架倾斜且处于铅垂向受力平衡时，所述重心在所述倾向面上的垂直投影作为倾向重心；

以吸力桩导管架倾斜时，通过所述倾向重心的铅垂线与所述心轴的交点作为倾向摆心；

以所述倾向摆心到所述平衡静止浮心的距离作为倾向重心高度，当所述平衡静止浮心在所述倾向摆心下方时，所述倾向重心高度为正值，反之为负值；

以吸力桩导管架倾斜时，通过所述倾向浮心的铅垂线与所述心轴的交点作为定倾中心；

以所述定倾中心到所述平衡静止浮心的距离作为定倾半径，当所述定倾中心在所述平衡静止浮心上方时，所述定倾半径为正值，反之为负值；

以所述定倾半径减去所述倾向重心高度所得的差值作为定倾高度；

以吸力桩导管架处于平衡静止状态时，吸力桩导管架顶部最高点到静水面的垂直距离作为干舷高度，当静水面位于吸力桩导管架顶部最高点下方时，所述干舷高度为正值，反之为负值；

以吸力桩导管架倾斜时所述干舷高度没入水下的部分作为干舷浸润高度；

所述确定工艺参数步骤中，计算不同深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c的步骤如下：

(101)建立坐标系：以所述吸力桩导管架处于平衡静止状态时的心轴为Y轴，以所述吸力桩导管架倾斜时的倾向面为X-Y平面，以所述心轴上的任一点为原点，以自所述原点指向所述吸力桩导管架倾斜方位的方向为X轴的正方向，建立相对于所述吸力桩导管架位置固定的三维直角坐标系；

(102)将下放过程中所述吸力桩导管架处于平衡静止状态时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-1面；将下放过程中所述吸力桩导管架倾斜且处于铅垂向受力平衡时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-2面；分别建立下放过程中所述吸力桩导管架平衡静止状态和倾斜状态的铅垂向受力平衡关系式如下：

公式(1)和(2)中，V₁为所述吸力桩导管架位于所述W-X-Z-1面以下部分所排开水的体积，V₂为所述吸力桩导管架位于所述W-X-Z-2面以下部分所排开水的体积，Go为下放过程中所述吸力桩导管架的重力，L为下放过程中竖向吊浮力，γ为水的容重；

(103)分别确定每一所述深度段的最低处对应的入水深度，选取任一所述深度段最低处对应的入水深度作为设定入水深度hw，在水平面内设定所述吸力桩导管架在下放过程中发生倾斜时若干不同的倾斜方位角，在0～θ_max范围内设定所述吸力桩导管架在下放过程中发生倾斜时若干不同的倾角；其中，θ_max为允许最大倾角，根据施工水域自然条件、吸力桩导管架的形状尺寸和重量以及施工安全度要求确定；

(104)计算下放过程中所述吸力桩导管架在设定入水深度hw时对应的吸力桩内水位最低值hi_min0，具体步骤为：

令公式(1)中L＝0，求得未施加竖向吊浮力时对应的V₁，在所述吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据未施加竖向吊浮力时对应的V₁和所述设定入水深度hw确定对应的所述吸力桩导管架的吸力桩内水位，记为hi_min1；

根据所述吸力桩导管架的吸力桩的内腔形状和尺寸，求得所述吸力桩导管架按允许最大倾角θ_max倾斜时保证所述吸力桩封存的空气不从所述吸力桩底部外溢所需的吸力桩内水位最低值hi_min2；

取hi_min1和hi_min2中的最大值作为下放过程中所述吸力桩导管架在所述设定入水深度hw时对应的吸力桩内水位最低值hi_min0；

(105)在hi_min0～Hi范围内设定下放过程中所述吸力桩导管架的若干不同的吸力桩内水位，Hi为吸力桩内腔总高度；

(106)从步骤(103)设定的若干不同倾斜方位角中选取任一倾斜方位角作为设定倾斜方位角β，从步骤(103)设定的若干不同倾角中选取任一倾角作为设定倾角θ，从步骤(105)设定的若干不同吸力桩内水位中选取任一吸力桩内水位作为设定吸力桩内水位hi；

(107)计算下放过程中所述吸力桩导管架在所述设定入水深度hw、所述设定倾角θ、所述设定倾斜方位角β和所述设定吸力桩内水位hi对应的竖向吊浮力L和干舷浸润高度d，具体步骤为：

在所述吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据所述设定入水深度hw和设定吸力桩内水位hi，求得所述吸力桩导管架在所述设定入水深度hw和设定吸力桩内水位hi对应的V₁，联立公式(1)和(2)，得V₂＝V₁，将V₂、Go和γ代入公式(2)求得所需竖向吊浮力L；

在所述吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据V₂、所述设定入水深度hw、设定倾斜方位角β、设定倾角θ和设定吸力桩内水位hi，确定对应的所述吸力桩导管架的干舷浸润高度d；

(108)根据所述设定入水深度hw、设定倾斜方位角β、设定倾角θ和步骤(107)计算获得的干舷浸润高度d，确定所述W-X-Z-2面在所述三维直角坐标系中的位置；

(109)计算下放过程中所述吸力桩导管架在所述设定入水深度hw、设定倾斜方位角β、设定倾角θ、设定吸力桩内水位hi对应的定倾高度hp，具体步骤为：

以步骤(108)确定的所述W-X-Z-2面分割所述吸力桩导管架，获得所述吸力桩导管架在所述W-X-Z-2面以下部分所排开水体的形状、尺寸及其在所述三维直角坐标系中的位置，确定所述吸力桩导管架在所述W-X-Z-2面以下部分排开水体所产生的浮力Fo，以及所述吸力桩导管架在所述W-X-Z-2面以下部分所排开水体的形心坐标(Xo,Yo,Zo)；

所述吸力桩导管架的吊点坐标为(Xn,Yn,Zn)，施加竖向吊浮力后的浮心坐标记为(Xb,Yb,Zb)，则根据力系等效关系，建立如下等式：

将浮力Fo、形心坐标(Xo,Yo,Zo)、吊点坐标(Xn,Yn,Zn)和步骤(107)计算获得的竖向吊浮力L代入公式(3)，求得施加竖向吊浮力后的浮心坐标(Xb,Yb,Zb)，则对应的倾向浮心坐标为(Xb,Yb,0)，将对应的定倾中心坐标记为(0,Yp,0)，则Yp＝Yb+Xb/tanθ；

根据所述吸力桩导管架的结构、形状、尺寸、材质、其所受竖直向下的作用力以及其在坐标系中的位置，确定所述吸力桩导管架的重心坐标为(Xg,Yg,Zg)，则对应的倾向重心坐标为(Xg,Yg,0)，将对应的倾向摆心坐标记为(0,Ypg,0)，则Ypg＝Yg+Xg/tanθ；

根据公式(4)计算获得下放过程中所述吸力桩导管架在所述设定入水深度hw、设定倾斜方位角β、设定倾角θ、设定吸力桩内水位hi对应的定倾高度hp，所述公式(4)的表达式为：

hp＝Yp-Ypg(4)；

(110)在步骤(103)设定的若干倾斜方位角β中，依次改变设定倾斜方位角β，每次改变设定倾斜方位角β时，在保持所述三维直角坐标系的原点和Y轴相对于所述吸力桩导管架位置不变的情况下，绕Y轴转动所述三维直角坐标系以保持所述三维直角坐标系的X-Y平面与所述吸力桩导管架在该设定倾斜方位角β时的倾向面重合且X轴的正方向始终指向所述吸力桩导管架的倾斜方位，每次改变设定倾斜方位角β后，重复步骤(107)～(109)；

(111)在步骤(103)设定的若干倾角θ中，依次改变设定倾角θ，每次改变后重复步骤(107)～(110)；

(112)在步骤(105)设定的若干吸力桩内水位hi中，依次改变设定吸力桩内水位hi，每次改变后重复步骤(107)～(111)；

(113)确定下放过程中所述吸力桩导管架在选取的所述深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c，具体步骤为：

在计算得到的数据中，将一设定入水深度hw、一设定倾斜方位角β、一设定倾角θ、一设定吸力桩内水位hi及对应的竖向吊浮力L、干舷浸润高度d和定倾高度hp记为一个下放过程数据组，将具有相同设定入水深度hw和相同设定吸力桩内水位hi的全部所述下放过程数据组记为一个下放过程数据集，取所述下放过程数据集中不同设定倾角θ和不同倾斜方位角β对应的定倾高度hp中的最小值作为该下放过程数据集对应的定倾高度最小值hp_f；

从获得的全部下放过程数据集中，筛选出hp_f≥hp_a的下放过程数据集，在筛选出的下放过程数据集中，选取最小非负值的竖向吊浮力L作为下放过程中所述吸力桩导管架在选取的所述深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c；其中，hp_a为安全定倾高度，根据施工水域自然条件、吸力桩导管架的形状尺寸和重量以及施工安全度要求确定；

(114)在全部深度段中依次改变选取的深度段，每次改变后，以新选取的所述深度段最低处对应的入水深度作为新的设定入水深度hw，重复步骤(104)～(113)，计算获得下放过程中所述吸力桩导管架在不同深度段对应的竖向吊浮力临界值L_c。

6.根据权利要求5所述的吸力桩导管架吊浮安装方法，其特征在于，所述吸力桩导管架包括吸力桩导管架本体和连接于所述吸力桩导管架本体的配件，所述配件为连接加固件和/或配重；

所述吸力桩导管架吊浮安装方法中：

所述确定工艺参数步骤中还包括：计算解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点时所述吸力桩导管架维持稳定漂浮所需施加的竖向吊浮力临界值以及所需达到的允许最小吸力桩内水位，分别记为L’_jc和hi’_jmin；计算解除所述配件后所述吸力桩导管架维持稳定漂浮所需施加的竖向吊浮力临界值以及所需达到的允许最小吸力桩内水位，分别记为L”_jc和hi”_jmin；取L’_jc和L”_jc中的最大值，与施工安全系数s相乘，得到解除配件过程控制吊浮力L_jf；取hi’_jmin和hi”_jmin中的最大值，与施工安全系数s相乘，得到解除配件过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_jo；

所述下放吸力桩导管架步骤中，所述预设位置为解除配件位置；

所述下放吸力桩导管架步骤后还包括解除配件步骤，所述解除配件步骤具体为：在所述解除配件位置处利用所述吸力桩导管架本体上安装的拆除设备解除所述配件，所述配件解除后，将所述吸力桩导管架放至安装位置；若Hi_jo<Hi，则在解除所述配件和将所述吸力桩导管架放至所述安装位置过程中，始终控制hi_s≥Hi_jo且L_jf≤L_s≤L_t；若Hi_jo≥Hi，则在解除所述配件和将所述吸力桩导管架放至所述安装位置过程中，始终保持吸力桩处于灌满水状态，并控制L_s≤L_t。

7.根据权利要求5或6所述的吸力桩导管架吊浮安装方法，其特征在于，所述确定工艺参数步骤中，根据一深度段的下放过程控制吊浮力L_f计算该深度段对应的下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o的具体步骤如下：

将所述下放过程控制吊浮力L_f代入公式(1)中，求得所述吸力桩导管架的竖向吊浮力达到所述下放过程控制吊浮力L_f时对应的V₁，在所述吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据所述吸力桩导管架的竖向吊浮力达到所述下放过程控制吊浮力L_f时对应的V₁和该深度段最低处的入水深度，确定对应的所述吸力桩导管架的吸力桩内水位，即为该深度段对应的下放过程吸力桩内水位最小控制高度Hi_o。

8.根据权利要求6所述的吸力桩导管架吊浮安装方法，其特征在于，所述确定工艺参数步骤中，计算解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点时对应的竖向吊浮力临界值L’_jc和允许最小吸力桩内水位hi’_jmin的步骤如下：

(201)采用计算L_c时的所述三维直角坐标系；

(202)将解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点且所述吸力桩导管架处于平衡静止状态时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-1’面；将解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点时，所述吸力桩导管架倾斜且处于铅垂向受力平衡时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-2’面；分别建立解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点时所述吸力桩导管架平衡静止状态和倾斜状态的铅垂向受力平衡关系式如下：

公式(5)和(6)中，V’₁为所述吸力桩导管架位于所述W-X-Z-1’面以下部分所排开水的体积，V’₂为所述吸力桩导管架位于所述W-X-Z-2’面以下部分所排开水的体积，Gj为所述吸力桩导管架本体重力，Gw为所述配件重力，L’为解除配件过程中竖向吊浮力，γ为水的容重；

(203)在水平面内设定所述吸力桩导管架在解除配件过程中发生倾斜时若干不同的倾斜方位角，在0～θ_max范围内设定所述吸力桩导管架在解除配件过程中发生倾斜时若干不同的倾角；

(204)计算解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点时所述吸力桩导管架在最大入水深度hw_max时对应的吸力桩内水位最低值hi’_min0，具体步骤为：

令公式(5)中L’＝0，求得未施加竖向吊浮力时对应的V’₁，在所述吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据未施加竖向吊浮力时对应的V’₁和所述最大入水深度hw_max确定对应的所述吸力桩导管架的吸力桩内水位，记为hi’_min1；

取hi’_min1和hi_min2中的最大值作为解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点时所述吸力桩导管架在所述最大入水深度hw_max时对应的吸力桩内水位最低值hi’_min0；

(205)在hi’_min0～Hi范围内设定解除配件过程中所述吸力桩导管架的若干不同的吸力桩内水位；

(206)从步骤(203)设定的若干不同倾斜方位角中选取任一倾斜方位角作为设定倾斜方位角β’，从步骤(203)设定的若干不同倾角中选取任一倾角作为设定倾角θ’，从步骤(205)设定的若干不同吸力桩内水位中选取任一吸力桩内水位作为设定吸力桩内水位hi’；

(207)计算解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点时所述吸力桩导管架在所述最大入水深度hw_max、所述设定倾角θ’、所述设定倾斜方位角β’和所述设定吸力桩内水位hi’对应的竖向吊浮力L’和干舷浸润高度d’，具体步骤为：

在所述吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据所述最大入水深度hw_max和设定吸力桩内水位hi’，求得所述吸力桩导管架在所述最大入水深度hw_max和设定吸力桩内水位hi’对应的V’₁，联立公式(5)和(6)，得V′₂＝V′₁，将V’₂、Gj、Gw和γ代入公式(6)求得所需竖向吊浮力L’；

在所述吸力桩导管架的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据V’₂、所述最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β’、设定倾角θ’和设定吸力桩内水位hi’，确定对应的所述吸力桩导管架的干舷浸润高度d’；

(208)根据所述最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β’、设定倾角θ’和步骤(207)计算获得的干舷浸润高度d’，确定所述W-X-Z-2’面在所述三维直角坐标系中的位置；

(209)计算解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点时所述吸力桩导管架在所述最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β’、设定倾角θ’、设定吸力桩内水位hi’对应的定倾高度hp’，具体步骤为：

以步骤(208)确定的所述W-X-Z-2’面分割所述吸力桩导管架，获得所述吸力桩导管架在所述W-X-Z-2’面以下部分所排开水体的形状、尺寸及其在所述三维直角坐标系中的位置，确定所述吸力桩导管架在所述W-X-Z-2’面以下部分排开水体所产生的浮力Fo’，以及所述吸力桩导管架在所述W-X-Z-2’面以下部分所排开水体的形心坐标(Xo’,Yo’,Zo’)；

所述吸力桩导管架的吊点坐标为(Xn,Yn,Zn)，施加竖向吊浮力后的浮心坐标记为(Xb’,Yb’,Zb’)，则根据力系等效关系，建立如下等式：

将浮力Fo’、形心坐标(Xo’,Yo’,Zo’)、吊点坐标(Xn,Yn,Zn)和步骤(207)计算获得的竖向吊浮力L’代入公式(7)，求得施加竖向吊浮力后的浮心坐标(Xb’,Yb’,Zb’)，则对应的倾向浮心坐标为(Xb’,Yb’,0)，将对应的定倾中心坐标记为(0,Yp’,0)，则Yp′＝Yb′+Xb′/tanθ′；

确定所述吸力桩导管架本体的重心坐标为(Xj,Yj,Zj)，确定解除配件过程中可能出现的位置最高的配件重力作用点坐标为(Xw’,Yw’,Zw’)，解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点时的重心坐标记为(Xg’,Yg’,Zg’)，则根据力系等效关系，建立如下等式：

将所述吸力桩导管架本体重力Gj、所述吸力桩导管架本体的重心坐标(Xj,Yj,Zj)、所述配件重力Gw和解除配件过程中可能出现的位置最高的配件重力作用点坐标(Xw’,Yw’,Zw’)代入公式(8)，求得解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点时的重心坐标(Xg’,Yg’,Zg’)，则对应的倾向重心坐标为(Xg’,Yg’,0)，将对应的倾向摆心坐标记为(0,Ypg’,0)，则Ypg′＝Yg′+Xg′/tanθ′；

根据公式(9)计算获得解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点时所述吸力桩导管架在所述最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β’、设定倾角θ’、设定吸力桩内水位hi’对应的定倾高度hp’，所述公式(9)的表达式为：

hp′＝Yp′-Ypg′(9)；

(210)在步骤(203)设定的若干倾斜方位角β’中，依次改变设定倾斜方位角β’，每次改变设定倾斜方位角β’时，在保持所述三维直角坐标系的原点和Y轴相对于所述吸力桩导管架位置不变的情况下，绕Y轴转动所述三维直角坐标系以保持所述三维直角坐标系的X-Y平面与所述吸力桩导管架在该设定倾斜方位角β’时的倾向面重合且X轴的正方向始终指向所述吸力桩导管架的倾斜方位，每次改变设定倾斜方位角β’后，重复步骤(207)～(209)；

(211)在步骤(203)设定的若干倾角θ’中，依次改变设定倾角θ’，每次改变后重复步骤(207)～(210)；

(212)在步骤(205)设定的若干吸力桩内水位hi’中，依次改变设定吸力桩内水位hi’，每次改变后重复步骤(207)～(211)；

(213)确定解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点时对应的竖向吊浮力临界值L’_jc和允许最小吸力桩内水位hi’_jmin，具体步骤为：

在计算得到的数据中，将一设定倾斜方位角β’、一设定倾角θ’、一设定吸力桩内水位hi’及对应的竖向吊浮力L’、干舷浸润高度d’和定倾高度hp’记为一个解除过程数据组，将具有相同设定吸力桩内水位hi’的全部所述解除过程数据组记为一个解除过程数据集，取所述解除过程数据集中不同设定倾角θ’和不同倾斜方位角β’对应的定倾高度hp’中的最小值作为该解除过程数据集对应的定倾高度最小值hp’_f；

从获得的全部解除过程数据集中，筛选出hp’_f≥hp_a的解除过程数据集，在筛选出的解除过程数据集中，选取最小非负值的竖向吊浮力L’作为解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点时对应的竖向吊浮力临界值L’_jc；

若所述竖向吊浮力临界值L’_jc仅对应一个解除过程数据组，则取所述竖向吊浮力临界值L’_jc对应的解除过程数据组中的吸力桩内水位hi’作为解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点时对应的允许最小吸力桩内水位hi’_jmin；若所述竖向吊浮力临界值L’_jc对应多个解除过程数据组，则取所述竖向吊浮力临界值L’_jc对应的所有解除过程数据组中吸力桩内水位hi’的最大值作为解除配件过程中所述吸力桩导管架的重心位于最高点时对应的允许最小吸力桩内水位hi’_jmin。

9.根据权利要求6或8所述的吸力桩导管架吊浮安装方法，其特征在于，所述确定工艺参数步骤中，计算解除配件后对应的竖向吊浮力临界值L”_jc和允许最小吸力桩内水位hi”_jmin的步骤如下：

(301)采用计算L_c时的所述三维直角坐标系；

(302)将解除配件后所述吸力桩导管架本体处于平衡静止状态时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-1”面；将解除配件后所述吸力桩导管架本体倾斜且处于铅垂向受力平衡时的铅垂向平衡水剖面，记为W-X-Z-2”面；分别建立解除配件后所述吸力桩导管架本体平衡静止状态和倾斜状态的铅垂向受力平衡关系式如下：

公式(10)和(11)中，V”₁为所述吸力桩导管架本***于所述W-X-Z-1”

面以下部分所排开水的体积，V”₂为所述吸力桩导管架本***于所述W-X-Z-2”面以下部分所排开水的体积，Gj为所述吸力桩导管架本体重力，L”为解除配件后竖向吊浮力，γ为水的容重；

(303)在水平面内设定解除配件后所述吸力桩导管架本体倾斜时若干不同的倾斜方位角，在0～θ_max范围内设定解除配件后所述吸力桩导管架本体倾斜时若干不同的倾角；

(304)计算解除配件后所述吸力桩导管架本体在最大入水深度hw_max时对应的吸力桩内水位最低值hi”_min0，具体步骤为：

令公式(10)中L”＝0，求得未施加竖向吊浮力时对应的V”₁，在所述吸力桩导管架本体的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据未施加竖向吊浮力时对应的V”₁和所述最大入水深度hw_max确定对应的所述吸力桩导管架本体的吸力桩内水位，记为hi”_min1；

取hi”_min1和hi_min2中的最大值作为解除配件后所述吸力桩导管架本体在所述最大入水深度hw_max和设定倾角θ”时对应的吸力桩内水位最低值hi”_min0；

(305)在hi”_min0～Hi范围内设定所述吸力桩导管架本体的若干不同的吸力桩内水位；

(306)从步骤(303)设定的若干不同倾斜方位角中选取任一倾斜方位角作为设定倾斜方位角β”，从步骤(303)设定的若干不同倾角中选取任一倾角作为设定倾角θ”，从步骤(305)设定的若干不同吸力桩内水位中选取任一吸力桩内水位作为设定吸力桩内水位hi”；

(307)计算解除配件后所述吸力桩导管架本体在所述最大入水深度hw_max、所述设定倾角θ”、所述设定倾斜方位角β”和所述设定吸力桩内水位hi”对应的竖向吊浮力L”和干舷浸润高度d”，具体步骤为：

在所述吸力桩导管架本体的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据所述最大入水深度hw_max和设定吸力桩内水位hi”，求得所述吸力桩导管架在所述最大入水深度hw_max和设定吸力桩内水位hi”对应的V”₁，联立公式(10)和(11)，得V″₂＝V″₁，将V”₂、Gj和γ代入公式(11)求得所需竖向吊浮力L”；

在所述吸力桩导管架本体的结构形状、尺寸和材质均确定情况下，根据V”₂、所述最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β”、设定倾角θ”和设定吸力桩内水位hi”，确定对应的所述吸力桩导管架本体的干舷浸润高度d”；

(308)根据所述最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β”、设定倾角θ”和步骤(307)计算获得的干舷浸润高度d”，确定所述W-X-Z-2”面在所述三维直角坐标系中的位置；

(309)计算解除配件后所述吸力桩导管架本体在所述最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β”、设定倾角θ”、设定吸力桩内水位hi”对应的定倾高度hp”，具体步骤为：

以步骤(308)确定的所述W-X-Z-2”面分割所述吸力桩导管架本体，获得所述吸力桩导管架本体在所述W-X-Z-2”面以下部分所排开水体的形状、尺寸及其在所述三维直角坐标系中的位置，确定所述吸力桩导管架在所述W-X-Z-2”面以下部分排开水体所产生的浮力Fo”，以及所述吸力桩导管架本体在所述W-X-Z-2”面以下部分所排开水体的形心坐标(Xo”,Yo”,Zo”)；

所述吸力桩导管架本体的吊点坐标为(Xn,Yn,Zn)，施加竖向吊浮力后的浮心坐标记为(Xb”,Yb”,Zb”)，则根据力系等效关系，建立如下等式：

将浮力Fo”、形心坐标(Xo”,Yo”,Zo”)、吊点坐标(Xn,Yn,Zn)和步骤(307)计算获得的竖向吊浮力L”代入公式(12)，求得施加竖向吊浮力后的浮心坐标(Xb”,Yb”,Zb”)，则对应的倾向浮心坐标为(Xb”,Yb”,0)，将对应的定倾中心坐标记为(0,Yp”,0)，则Yp″＝Yb″+Xb″/tanθ″；

确定所述吸力桩导管架本体的重心坐标为(Xj,Yj,Zj)，则对应的倾向重心坐标为(Xj,Yj,0)，将对应的倾向摆心坐标记为(0,Ypg”,0)，则Ypg″＝Yj+Xj/tanθ″；

根据公式(13)计算获得解除配件后所述吸力桩导管架本体在所述最大入水深度hw_max、设定倾斜方位角β”、设定倾角θ”、设定吸力桩内水位hi”对应的定倾高度hp”，所述公式(13)的表达式为：

hp″＝Yp″-Ypg″(13)；

(310)在步骤(303)设定的若干倾斜方位角β”中，依次改变设定倾斜方位角β”，每次改变设定倾斜方位角β”时，在保持所述三维直角坐标系的原点和Y轴相对于所述吸力桩导管架本***置不变的情况下，绕Y轴转动所述三维直角坐标系以保持所述三维直角坐标系的X-Y平面与所述吸力桩导管架本体在该设定倾斜方位角β”时的倾向面重合且X轴的正方向始终指向所述吸力桩导管架的倾斜方位，每次改变设定倾斜方位角β”后，重复步骤(307)～(309)；

(311)在步骤(303)设定的若干倾角θ”中，依次改变设定倾角θ”，每次改变后重复步骤(307)～(310)；

(312)在步骤(305)设定的若干吸力桩内水位hi”中，依次改变设定吸力桩内水位hi”，每次改变后重复步骤(307)～(311)；

(313)确定解除配件后对应的竖向吊浮力临界值L”_jc和允许最小吸力桩内水位hi”_jmin，具体步骤为：

在计算得到的数据中，将一设定倾斜方位角β”、一设定倾角θ”、一设定吸力桩内水位hi”及对应的竖向吊浮力L”、干舷浸润高度d”和定倾高度hp”记为一个解除后数据组，将具有相同设定吸力桩内水位hi”的全部所述解除后数据组记为一个解除后数据集，取所述解除后数据集中不同设定倾角θ”和不同倾斜方位角β”对应的定倾高度hp”中的最小值作为该解除后数据集对应的定倾高度最小值hp”_f；

从获得的全部解除后数据集中，筛选出hp”_f≥hp_a的解除后数据集，在筛选出的解除后数据集中，选取最小非负值的竖向吊浮力L”作为解除配件后对应的竖向吊浮力临界值L”_jc；

若所述竖向吊浮力临界值L”_jc仅对应一个解除后数据组，则取所述竖向吊浮力临界值L”_jc对应的解除后数据组中的吸力桩内水位hi”作为解除配件后对应的允许最小吸力桩内水位hi”_jmin；若所述竖向吊浮力临界值L”_jc对应多个解除后数据组，则取所述竖向吊浮力临界值L”_jc对应的所有解除后数据组中吸力桩内水位hi”的最大值作为解除配件后对应的允许最小吸力桩内水位hi”_jmin。

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