梯田填土区域支架基础处理 20170330

国家综合甲级证书号:A144004317壶关县35MWp光伏扶贫电站总承包项目施工图设计阶段梯田填土区域光伏支架基础处理方案壶关县35MWp光伏扶贫电站总承包项目梯田填土处光伏支架基础处理方案目录1.1本工程的重点、难点分析 21.2支架的可调性设计 31.2.1 立柱高低可无极调节 31.2.2 横梁与斜梁夹角可调 41.3组件选型及连接方式 51.4基础选型及施工工艺 51.4.1 常见光伏支架基础 51.4.2 基础选型 71.4.3 梯田填土处的支架基础处理方案 91.5全场植被及水系的保持专题 10

本工程的重点、难点分析本项目工程环境为风压适中，黄土高原和山地地形相结合，地面起伏不平，地形及地质情况复杂(如下图)，为满足现场可能出现的各种因素，依据我司多年的设计及施工经验，准备通过以下几个方面来解决地形及地质条件所产生的问题：图1.1-1站址地理位置图图1.1-2光伏发电项目场地范围图图1.1-3光伏发电项目厂区照片支架的可调性设计立柱高低可无极调节针对山地地形，地面起伏不平，基础只能做到粗调调平，难以做到一次性精调调平到位，从而需要支架具备一定范围高度的无级调功能：支架立柱设计为正负200mm无级式调节，即高度总体调节达400mm，立柱采用D60圆钢管，基础预埋D76钢套管，立柱与钢套管之间上下调整以实现高度无级调节，到位后通过三个螺栓顶紧连接，同时在钢套管下部预留孔的位置在现场定位钻孔，然后穿对穿螺栓紧固，预防钢管与外套管之间的再次位移。图1.2.1-1光伏支架基础横梁与斜梁夹角可调按前面专题论述，我们依据光资源软件进行理论测算结果，在支架南北倾角33（0，-2）度时，支架的东西向方位角在正负8度以内时，发电量为100%无差别；当支架的东西向方位角在正负8度~15度以内时，发电量的最大损失量也在0.4%以内。依据现场1：500地形图，东西向坡度90%在12度以内，因此，全场支架的东西向方位角完全可以依据具体地形随坡就势，控制在正负15度以内。图1.2.2-1某光伏电站场地布置图单个支架的东西方向的角度调整，要满足随坡就势，就必须做到东西向角度在正负15度范围内无级调。具体设计是通过斜梁上的檩托连接件，其上特有的长调孔与横梁长度方向的长圆孔，成十字交叉调节，以实现东坡、西坡的纵坡需求。详见下图：图1.2.2-2：光伏支架（3x8）立面布置图图1.2.2-3：支架节点可调性的设计组件选型及连接方式组件选型方面，根据壶关县35MWp光伏扶贫电站总承包项目招标文件，本工程光伏组件使用山西潞安太阳能科技有限责任公司的产品。采用多晶硅265Wp/60P电池组件，光伏组件采用压码固定在光伏支架。基础选型及施工工艺常见光伏支架基础光伏发电工程支架基础工程量在整个工程造价中占较大比重，基础选型直接影响工程投资、施工组织和施工工期。在满足规范要求的前提下，支架基础优化方案成为光伏工程土建部分的重点课题。目前国内地面光伏支架常见的基础形式主要有以下几种：①预钻孔钢管灌注桩基础；②预制混凝土管桩基础；③钢制螺旋桩基础；④预制条形基础；⑤现浇独立基础；⑥现浇条形基础。针对上述基础形式优缺点及本项目的适用性、经济性分析如下。1）预钻孔钢管灌注桩（推荐方案）。该方案采用微型机械成孔设备，施工速度较快，工艺简单。无土方开挖及回填，在大多数粘性土层及风化岩层中应用广泛，工程造价低，工期较短。2）预制混凝土管桩基础。该方案在大多数土层中广泛应用，具有施工速度快，工艺简单，无土方开挖及回填，工期较短的优点。但缺点在于施工费用较高，对施工技术要求严格，基础顶面不易找平，会给支架安装带来一定难度，故不建议使用管桩基础。3）钢制螺旋桩基础：该方案适用于大多数砂土、粘性土地区。不需要场平，无开挖回填，同时减少了因此带来的运输成本和物流成本。具有工期快，施工方便，不需要水电，施工人员少，施工费用低的特点。但缺点在于钢结构耐腐蚀性差，且对于含有不均匀碎石的砂土地区，桩基施工时难以保证垂直度，对后期支架安装带来困难。本项目场地内多灰岩出露地表且分布凌乱，结合以往工程经验，本工程不建议采用钢制螺旋桩基础。4）预制条形基础：该方案不需要大开挖，整体场平后人工开挖至-0.3m~0.40m，可针对基础点式开挖。施工快，施工质量容易控制。施工周期相对于现浇混凝土独立基础较快。缺点是需要结合当地情况，是否有预制场，若现场地势起伏较大，基础顶面不易找平，基坑开挖对平整度要求高。本工程不建议采用预制条形基础。5）现浇独立基础：该方案采用传统天然地基现浇混凝土基础，混凝土量较小，安全性高，缺点是基础开挖较深，开挖回填量大，施工周期长，成本较高。在坡度较大，不利于进行局部平整的区域，也可采用独立基础。6）现浇条形基础：该方案适用于地形平缓、排水通畅、地基含水量少、地下水位低的砂土地区。基础抗腐蚀性强，耐久性好。缺点是施工速度相对桩基础较慢。本工程不建议采用现浇条形基础。基础选型针对现场地质情况复杂，我司通过科学的技术方案、便捷的施工顺序、成本的控制以及达到预期的质量和安全目标等方面选取最优化的支架基础方案：（1）预钻孔钢管灌注桩-适用于泥土层较厚或非硬岩的地质区域：预钻孔钢管灌注桩利用钻孔设备直接定点预成孔，施工快捷，对现有地质破坏性小，定点位置准确，且由于有混凝土保护钢管，防腐蚀性能极佳，钢管桩与上部结构连接采用高度方向无级调节，可适应地面的不平整及基础施工的偏差，具体做法如下：a.先用钻机在定点放线的位置，预钻φ130孔洞，见图1、图2；b.预埋钢管放入洞内，预埋钢管为φ76钢管，钢管四周钻φ25孔，见图3；c.将软管插入钢管底部，把活好的1:3水泥砂浆灌入，现浇时注意边浇灌边振捣；浇筑完后在初凝前将钢管调整位置、调整垂直度，见图4。d.钢管桩基础完成5~7天后即可开始上部支架的安装。图1、钻机预钻孔图2、成孔图3、将钢管桩放入空洞内图4、灌浆后成型图5、基础抗拉拔试验（2）混凝土自承重独立浅基础+高度调节件适用于大石块较多的硬岩地质区域针对大石块较多的硬岩区域，钻机无法钻孔，拟采用混凝土自承重浅基础与预埋锚杆式钢管组合模式实现立柱在高度方向的无极调，适应地面的不平整及基础施工的偏差，具体做法如下：a.放线定位（轴线尺寸、基底标高）；b.槽底或模板内清理；c.手持式风镐钻小孔；d.预埋锚杆式钢管；e.支基础模板；f.混凝土浇筑—混凝土振捣—混凝土找平—混凝土养护—模板拆除；（3）确保基础定位准确及支架整体性的措施、由于测绘的地形图与实际存在差异，基础放线时，采用GPS定位放线、放点，需根据现场实际情况做出局部调整（移位或取消）；基础施工完毕，对已完工的基础面再用GPS实测一遍，及时调整设计数据，以确保组件完成面的整体性。梯田填土处的支架基础处理方案根据现场实际情况，梯田为人工形成，每级梯田的高差约为3.0m，对光伏支架基础的布置有一定影响。如果考虑按一定坡度进行平整，则支架整体倾斜角度不大于15度。根据现场情况对场地进行平整放坡，将梯田变台阶处坡度放平放缓，使光伏场地整体坡度南北坡度控制在30度以内，东西坡度控制住15度以内。要求对回填土分层压实，压实系数不小于0.90。由于微孔桩桩径相对较小，在回填土处应对支架桩基础采取特殊措施处理，要求桩径不小于150mm，桩基础入土层深度不小于2000mm，配筋及其他构造不变。示