梯田填土區(qū)域支架基礎(chǔ)處理 20170330

1、國(guó)家綜合甲級(jí)證書號(hào): A144004317壺關(guān)縣35MWp光伏扶貧電站總承包項(xiàng)目施工圖設(shè)計(jì)階段梯田填土區(qū)域光伏支架基礎(chǔ)處理方案壺關(guān)縣35MWp光伏扶貧電站總承包項(xiàng)目梯田填土處光伏支架基礎(chǔ)處理方案目錄1.1本工程的重點(diǎn)、難點(diǎn)分析21.2支架的可調(diào)性設(shè)計(jì)31.2.1立柱高低可無極調(diào)節(jié)31.2.2橫梁與斜梁夾角可調(diào)41.3組件選型及連接方式51.4基礎(chǔ)選型及施工工藝51.4.1常見光伏支架基礎(chǔ)51.4.2基礎(chǔ)選型71.4.3梯田填土處的支架基礎(chǔ)處理方案91.5全場(chǎng)植被及水系的保持專題101.1 本工程的重點(diǎn)、難點(diǎn)分析本項(xiàng)目工程環(huán)境為風(fēng)壓適中，黃土高原和山地地形相結(jié)合，地面起伏不平，地形及地質(zhì)情況復(fù)雜

2、(如下圖)，為滿足現(xiàn)場(chǎng)可能出現(xiàn)的各種因素，依據(jù)我司多年的設(shè)計(jì)及施工經(jīng)驗(yàn)，準(zhǔn)備通過以下幾個(gè)方面來解決地形及地質(zhì)條件所產(chǎn)生的問題：圖1.1-1站址地理位置圖圖1.1-2光伏發(fā)電項(xiàng)目場(chǎng)地范圍圖圖1.1-3光伏發(fā)電項(xiàng)目廠區(qū)照片1.2 支架的可調(diào)性設(shè)計(jì)1.2.1 立柱高低可無極調(diào)節(jié)針對(duì)山地地形，地面起伏不平，基礎(chǔ)只能做到粗調(diào)調(diào)平，難以做到一次性精調(diào)調(diào)平到位，從而需要支架具備一定范圍高度的無級(jí)調(diào)功能：支架立柱設(shè)計(jì)為正負(fù)200mm無級(jí)式調(diào)節(jié)，即高度總體調(diào)節(jié)達(dá)400mm，立柱采用D60圓鋼管，基礎(chǔ)預(yù)埋D76鋼套管，立柱與鋼套管之間上下調(diào)整以實(shí)現(xiàn)高度無級(jí)調(diào)節(jié)，到位后通過三個(gè)螺栓頂緊連接，同時(shí)在鋼套管下部預(yù)留孔的

3、位置在現(xiàn)場(chǎng)定位鉆孔，然后穿對(duì)穿螺栓緊固，預(yù)防鋼管與外套管之間的再次位移。圖1.2.1-1光伏支架基礎(chǔ)1.2.2 橫梁與斜梁夾角可調(diào)按前面專題論述，我們依據(jù)光資源軟件進(jìn)行理論測(cè)算結(jié)果，在支架南北傾角33（0，-2）度時(shí)，支架的東西向方位角在正負(fù)8度以內(nèi)時(shí)，發(fā)電量為100%無差別；當(dāng)支架的東西向方位角在正負(fù)8度15度以內(nèi)時(shí)，發(fā)電量的最大損失量也在0.4%以內(nèi)。依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)1：500地形圖，東西向坡度90%在12度以內(nèi)，因此，全場(chǎng)支架的東西向方位角完全可以依據(jù)具體地形隨坡就勢(shì)，控制在正負(fù)15度以內(nèi)。圖1.2.2-1某光伏電站場(chǎng)地布置圖單個(gè)支架的東西方向的角度調(diào)整，要滿足隨坡就勢(shì)，就必須做到東西向角度在正

4、負(fù)15度范圍內(nèi)無級(jí)調(diào)。具體設(shè)計(jì)是通過斜梁上的檁托連接件，其上特有的長(zhǎng)調(diào)孔與橫梁長(zhǎng)度方向的長(zhǎng)圓孔，成十字交叉調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)東坡、西坡的縱坡需求。詳見下圖：圖1.2.2-2：光伏支架（3x8）立面布置圖圖1.2.2-3：支架節(jié)點(diǎn)可調(diào)性的設(shè)計(jì)1.3 組件選型及連接方式組件選型方面，根據(jù)壺關(guān)縣35MWp光伏扶貧電站總承包項(xiàng)目招標(biāo)文件，本工程光伏組件使用山西潞安太陽(yáng)能科技有限責(zé)任公司的產(chǎn)品。采用多晶硅265Wp/60P電池組件，光伏組件采用壓碼固定在光伏支架。1.4 基礎(chǔ)選型及施工工藝1.4.1 常見光伏支架基礎(chǔ)光伏發(fā)電工程支架基礎(chǔ)工程量在整個(gè)工程造價(jià)中占較大比重，基礎(chǔ)選型直接影響工程投資、施工組織和施工

5、工期。在滿足規(guī)范要求的前提下，支架基礎(chǔ)優(yōu)化方案成為光伏工程土建部分的重點(diǎn)課題。目前國(guó)內(nèi)地面光伏支架常見的基礎(chǔ)形式主要有以下幾種：預(yù)鉆孔鋼管灌注樁基礎(chǔ)；預(yù)制混凝土管樁基礎(chǔ)；鋼制螺旋樁基礎(chǔ)；預(yù)制條形基礎(chǔ)；現(xiàn)澆獨(dú)立基礎(chǔ)；現(xiàn)澆條形基礎(chǔ)。針對(duì)上述基礎(chǔ)形式優(yōu)缺點(diǎn)及本項(xiàng)目的適用性、經(jīng)濟(jì)性分析如下。1）預(yù)鉆孔鋼管灌注樁（推薦方案）。該方案采用微型機(jī)械成孔設(shè)備，施工速度較快，工藝簡(jiǎn)單。無土方開挖及回填，在大多數(shù)粘性土層及風(fēng)化巖層中應(yīng)用廣泛，工程造價(jià)低，工期較短。2）預(yù)制混凝土管樁基礎(chǔ)。該方案在大多數(shù)土層中廣泛應(yīng)用，具有施工速度快，工藝簡(jiǎn)單，無土方開挖及回填，工期較短的優(yōu)點(diǎn)。但缺點(diǎn)在于施工費(fèi)用較高，對(duì)施工技術(shù)要求

6、嚴(yán)格，基礎(chǔ)頂面不易找平，會(huì)給支架安裝帶來一定難度，故不建議使用管樁基礎(chǔ)。3）鋼制螺旋樁基礎(chǔ)：該方案適用于大多數(shù)砂土、粘性土地區(qū)。不需要場(chǎng)平，無開挖回填，同時(shí)減少了因此帶來的運(yùn)輸成本和物流成本。具有工期快，施工方便，不需要水電，施工人員少，施工費(fèi)用低的特點(diǎn)。但缺點(diǎn)在于鋼結(jié)構(gòu)耐腐蝕性差，且對(duì)于含有不均勻碎石的砂土地區(qū)，樁基施工時(shí)難以保證垂直度，對(duì)后期支架安裝帶來困難。本項(xiàng)目場(chǎng)地內(nèi)多灰?guī)r出露地表且分布凌亂，結(jié)合以往工程經(jīng)驗(yàn)，本工程不建議采用鋼制螺旋樁基礎(chǔ)。4）預(yù)制條形基礎(chǔ)：該方案不需要大開挖，整體場(chǎng)平后人工開挖至-0.3m0.40m，可針對(duì)基礎(chǔ)點(diǎn)式開挖。施工快，施工質(zhì)量容易控制。施工周期相對(duì)于現(xiàn)澆混

7、凝土獨(dú)立基礎(chǔ)較快。缺點(diǎn)是需要結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r，是否有預(yù)制場(chǎng)，若現(xiàn)場(chǎng)地勢(shì)起伏較大，基礎(chǔ)頂面不易找平，基坑開挖對(duì)平整度要求高。本工程不建議采用預(yù)制條形基礎(chǔ)。5）現(xiàn)澆獨(dú)立基礎(chǔ)：該方案采用傳統(tǒng)天然地基現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)，混凝土量較小，安全性高，缺點(diǎn)是基礎(chǔ)開挖較深，開挖回填量大，施工周期長(zhǎng)，成本較高。在坡度較大，不利于進(jìn)行局部平整的區(qū)域，也可采用獨(dú)立基礎(chǔ)。6）現(xiàn)澆條形基礎(chǔ)：該方案適用于地形平緩、排水通暢、地基含水量少、地下水位低的砂土地區(qū)?；A(chǔ)抗腐蝕性強(qiáng)，耐久性好。缺點(diǎn)是施工速度相對(duì)樁基礎(chǔ)較慢。本工程不建議采用現(xiàn)澆條形基礎(chǔ)。1.4.2 基礎(chǔ)選型針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況復(fù)雜，我司通過科學(xué)的技術(shù)方案、便捷的施工順序、成本的

8、控制以及達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量和安全目標(biāo)等方面選取最優(yōu)化的支架基礎(chǔ)方案：（1）預(yù)鉆孔鋼管灌注樁-適用于泥土層較厚或非硬巖的地質(zhì)區(qū)域：預(yù)鉆孔鋼管灌注樁利用鉆孔設(shè)備直接定點(diǎn)預(yù)成孔，施工快捷，對(duì)現(xiàn)有地質(zhì)破壞性小，定點(diǎn)位置準(zhǔn)確，且由于有混凝土保護(hù)鋼管，防腐蝕性能極佳，鋼管樁與上部結(jié)構(gòu)連接采用高度方向無級(jí)調(diào)節(jié)，可適應(yīng)地面的不平整及基礎(chǔ)施工的偏差，具體做法如下：a.先用鉆機(jī)在定點(diǎn)放線的位置，預(yù)鉆130孔洞，見圖1、圖2；b.預(yù)埋鋼管放入洞內(nèi)，預(yù)埋鋼管為76鋼管，鋼管四周鉆25孔，見圖3；c.將軟管插入鋼管底部，把活好的1:3水泥砂漿灌入，現(xiàn)澆時(shí)注意邊澆灌邊振搗；澆筑完后在初凝前將鋼管調(diào)整位置、調(diào)整垂直度，見圖4。

9、d.鋼管樁基礎(chǔ)完成57天后即可開始上部支架的安裝。圖1、鉆機(jī)預(yù)鉆孔圖2、成孔圖3、將鋼管樁放入空洞內(nèi)圖4、灌漿后成型圖5、基礎(chǔ)抗拉拔試驗(yàn)（2）混凝土自承重獨(dú)立淺基礎(chǔ)+高度調(diào)節(jié)件-適用于大石塊較多的硬巖地質(zhì)區(qū)域針對(duì)大石塊較多的硬巖區(qū)域，鉆機(jī)無法鉆孔，擬采用混凝土自承重淺基礎(chǔ)與預(yù)埋錨桿式鋼管組合模式實(shí)現(xiàn)立柱在高度方向的無極調(diào)，適應(yīng)地面的不平整及基礎(chǔ)施工的偏差，具體做法如下：a.放線定位（軸線尺寸、基底標(biāo)高）；b.槽底或模板內(nèi)清理；c.手持式風(fēng)鎬鉆小孔；d.預(yù)埋錨桿式鋼管；e.支基礎(chǔ)模板；f.混凝土澆筑混凝土振搗混凝土找平混凝土養(yǎng)護(hù)模板拆除；（3）確保基礎(chǔ)定位準(zhǔn)確及支架整體性的措施、由于測(cè)繪的地形圖

10、與實(shí)際存在差異，基礎(chǔ)放線時(shí)，采用GPS定位放線、放點(diǎn)，需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況做出局部調(diào)整（移位或取消）；基礎(chǔ)施工完畢，對(duì)已完工的基礎(chǔ)面再用GPS實(shí)測(cè)一遍，及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，以確保組件完成面的整體性。1.4.3 梯田填土處的支架基礎(chǔ)處理方案根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，梯田為人工形成，每級(jí)梯田的高差約為3.0m，對(duì)光伏支架基礎(chǔ)的布置有一定影響。如果考慮按一定坡度進(jìn)行平整，則支架整體傾斜角度不大于15度。 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整放坡，將梯田變臺(tái)階處坡度放平放緩，使光伏場(chǎng)地整體坡度南北坡度控制在30度以內(nèi)，東西坡度控制住15度以內(nèi)。要求對(duì)回填土分層壓實(shí)，壓實(shí)系數(shù)不小于0.90。由于微孔樁樁徑相對(duì)較小，在回填土處應(yīng)對(duì)支架樁基礎(chǔ)采取特殊措施處理，要求樁徑不小于150mm，樁基礎(chǔ)入土層深度不小于2000mm，配筋及其他構(gòu)造不變。示意圖如下：全場(chǎng)植被及水系的保持專題1）施工時(shí)，必須盡