《复杂山地光伏电站施工中岩石砂浆锚杆基础的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《复杂山地光伏电站施工中岩石砂浆锚杆基础的应用（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、复杂山地光伏电站施工中岩石砂浆锚杆基础的应用摘要：伴随经济的高速发展，石油、煤炭等不可再生资源的日益减少及这类 能源造成的环境污染问题越来越受到人们的重视。近年来政府对太阳能发电这类 绿色能源高度重视，在相应政策及法律的支持下光伏发电得到了大力的发展。随 着光伏电站的容量不断增加，地势平坦、建设条件好的地区已越来越少，山地光 伏电站将成为光伏电站建设的一种重要模式。文章针对复杂地形的山地光伏电站 建设中的一种光伏阵列基础形式-岩石砂浆锚杆基础做简要介绍。关键词：山地光伏电站 岩石砂浆锚杆基础1.工程概述山西芮城县光伏领跑技术基地水峪西 100WM 光伏发电项目，场址坐落于山西 省芮城县学张乡水
2、峪大队西。本光伏发电站共 60 个子方阵，光伏支架基础形式 分为固定式支架基础、固定可调式支架基础及平单轴追踪系统支架基础。其中固 定式支架基础，共 19 个子方阵主要分部于厂区内的山区地形中。该地形蜿蜒崎 岖、起伏较大，建设用地穿插着林地、耕地、水保地等。如何在施工过程中达到 保护环境，又保证建设进度、施工质量给建设单位、施工单位提出了巨大的难题 因此在这类复杂山地的光伏支架基础选型中，应充分考虑到该类型支架基础是否 具有施工可行性，施工过程中是否环保、安全。1.传统山地光伏支架基础光伏支架基础受地形地质及施工环境影响较大，本工程内复杂山地地形面积 大范围广，且大部分的施工区域履带式的机械都
3、无法进入施工，因此光伏支架基 础选型在电站建设过程中扮演着最为关键的角色和环节之一。目前，广泛应用于 光伏支架基础型式主要有先张法预应力管桩基础、钢制螺旋桩基础、微孔灌注桩 基础、钢筋混凝土独立基础、机械成孔钢管地锚桩基础等。下文将对上述传统光伏支架基础的适用范围、结构形式作简单介绍。2.1 先张法预应力管桩基础先张法预应力管桩采用预应力张拉钢筋，产生额定的预应力后浇筑混凝土。 因光伏电站施工工期紧、用桩量大的特点，一般采用高温蒸压养护的办法对混凝 土进行养护，能达到短时间提高混凝土至设计强度的目地。但预应力管桩基础施工，因机械化程度高、施工作业面要求高，适用于软土 黏土、粉质土、砂土、人工填
4、土为覆盖层且密实度高的地质条件下施工，应用范 围有限。2.2 钢制螺旋桩基础钢制螺旋地锚基础，是在钢制地锚钢管改进而成的，它在地锚钢管上一定的 螺距、倾角焊接一定数量和直径的叶片，从而形成螺旋桩体。目前，因该类桩体长度一般为 1m 左右的短桩，施工中常采用改进的履带式 螺旋钻机或钻井机施工。主要适用于粉土、粉质黏土、软土等为覆盖层的地层条 件下施工。2.3 微孔灌注桩基础微孔灌注桩基础一般为圆形钢筋混凝土结构。微孔桩基础施工工序包含机械成孔、制作钢筋笼、下设安装钢筋笼、桩身混 凝土浇筑及振捣，工序繁琐且复杂。在复杂山地成孔过程中，因地形原因限制一 般采用履带式潜孔钻机进行成孔作业，在坡度不大于
5、 35时可采用履带式潜孔钻 机进行成孔作业。2.4 钢筋混凝土独立基础混凝土独立基础，基础开挖回填量大，为避免基础产生较大的部均匀沉降， 对地基承载力有一定的要求，适用于地基承载力较高的场区施工。因其多位钢筋 混凝土结构，导致基础高度可调性降低在复杂山地地形中施工时不实用。同时因 其较大的体积，混凝土等原材料消耗较大，对于复杂山地中混凝土原材料不利运 输的施工条件来说，该型支架基础适用于较为平坦且大宗消耗材料可以通过机械 运输直达施工现场的情形采用。2.5 机械成孔地锚钢桩基础地锚钢桩基础与微孔桩基础有很大的相似性。一般桩身与微孔桩基本相同呈 圆柱体，直径相对微孔桩基础较小，通常为130150
6、mm之间，桩身一般不会超 过2m，桩身则全部埋入地面一下。该型桩基础与微孔桩基础不同点在于，微孔桩基础一般桩身会根据设计及施 工现场地形情况选择外露一定距离。另，地锚钢桩基础一般由一根地锚钢管焊接 搭接底部钢筋笼，桩身整体埋入地面以下，外露部分为预埋钢管。因其为圆形钢 管，有效解决了复杂山地光伏电站施工中，施工测量定位不易且质量控制难度大 的问题。因其成孔方法仍使用履带式潜孔钻机成孔，在地形变化较大或坡度较陡 的区域施工时仍然会受到限制。上述常见的光伏支架基础型式，因地形、地质条件、施工可行性等因素的限 制，不能解决复杂山地光伏电站施工中施工工期短、原材料运输不易、质量控制 难、基础形成后支架
7、不易调整等的难题。下文将根据复杂山地光伏的施工特点， 对岩石锚杆基础于复杂山地施工中的应用做介绍。岩石锚杆基础岩石锚 杆基础的成 孔米用手风 钻机，锚杆 孔入岩深度 1m，孔径 42mm，锚杆 使用直径 18mm 的 HPB400热轧 带肋钢筋， 整个桩基础 地面以上部 分C30素混凝土浇筑30cmX30cm圆墩，预埋钢桩L=550mm,76mmX4mm镀锌钢管 底部满焊150mmX100mmX10mm柱脚底板，上部预埋钢桩与下部锚杆连接方式为 机械连接（螺栓连接）如图1。图1、岩石锚杆基础图3.1岩石锚杆基础的应用背景山西芮城县光伏领跑技术基地水峪西100MW光伏发电项目，固定式支架基础 位
8、于场区内最复杂的山地地形中。本次施工的1#-6#光伏方阵，因地形高低起伏、 未征地交错穿插与施工区域内，场内临时道路短时间内无法覆盖整个施工区域内 的子方阵。由于光伏电站建设工期短、工程量大的特点加上如果选择将道路覆盖 至每个阵列内部，场内临时道路修建的成本将会极大的增加。本项目设计单位最初选用的支架基础类型为微孔桩基础（l=1m，d=180mm）, 因地形、地势较为复杂施工区域内坡度已远远超出履带式潜孔钻机的作业范围。 支架式潜孔钻机，因其钻孔效率低且在坡度较大的山地施工时安全系数低，不能 满足光伏电站施工周期、安全等要求，未选择该种机械作为钻孔机械。下文将从施工可行性、经济性、安全性、环保
9、等方面，对岩石锚杆基础应用 于复杂山地光伏支架基础施工分析。3.2 施工可行性、经济性分析复杂山地光伏电站部分区域地形复杂、坡度较陡、沟壑密布，常规成孔机械 无法在这样的地形中完成成孔工作；场区裸露岩石区主要为强风化及中风化的灰 岩及泥夹岩。通过施工可行性、经济性、施工工艺及工期要求多方面研究对比分 析，见表 1。最终通过与业主设计沟通，项目部最终研究决定采用地形较缓区域 采用微孔灌注桩基础；履带式钻孔机械无法到达的地形复杂、坡度陡且沟壑密布 区域采用岩石锚杆基础。岩石锚杆基础成孔可采用手风钻进行成孔，施工方便、 成孔效率高、在山地中适应性能好具备施工可行性，能有效保证工程安全、质量 及进度。
10、表 1 微孔灌注桩与岩石锚杆基础对比分析表基适施工工艺 力加工施工经济性础形式用范围学性进度效率能微地采用履带式竖工厂成孔单桩长孔灌注形相对潜孔钻机成孔。向承加工，采工艺简1m，直径桩基础平坦，孔径较小，对地载用热镀锌单，单台180mm。单根坡度不表破坏较小。成力、工艺加钻机成孔桩造价约150超过30孔施工，受地质抗拔工。因环效率为每元度。能条件变化影响力学保要求天150个适应大小。性能高，到货左右。10部分的好容易延迟人队伍每地质情天可以灌注400个况左右岩陡采用手风钻地锚杆成孔单根桩长石锚杆坡、沟机成孔，人工灌基承采用热轧工艺简1m,锚墩基础壑，常注砂浆锚杆，上载力带肋钢单，单台30cmX
11、30cm。规钻孔部采用30X30高，筋，加工手风钻机单根造价约为机械无的圆墩。施工设抗拔工艺简一天可钻122 元法到达备简单，适应性性能单，到货孔 40 个左的地质强。但在地质较好速度块，右。10 人情况较为破碎的岩石层上部钢桩队伍一天好且地施工时易发生卡采用热镀可以完成基承载钻。锌工艺，锚杆灌注力高的同样有到1000 个左区域货延迟的右。锚墩问题灌注完成400 个左右天。从以上的对比表可以看出，岩石锚杆基础因其施工可行性高，在复杂山地光伏电站建设中，可以作为一种全新的基础形式应用。1.结语随着光伏电站的不断建设及国家环保政策的不断出台，光照好、地势平坦且 施工条件较好的土地资源日趋稀少，复杂
12、山地地形中建设光伏电站将成为未来重 要的光伏电站建设模式之一。岩石锚杆基础优点是施工简便、适用于其他大型钻 机或履带式钻机无法行走的地形、成本低、效率高等。在未来复杂山地光伏电站建设施工中，可以作为一种解决因地形等原因造成其它类型基础形式不具备施工 可行性的光伏支架基础形式。参考文献：1 周靖斐，明小燕，姜生斌,高鹏.复杂山地光伏电站设计建设的关键技术研究J.云南水力发电,2016.2 何文俊，郑少平，周于程.山地光伏支架基础创新研究及应用J.工程建设 与设计,2016.3 孙海燕.岩石锚杆基础在某山地光伏电站中的应用J.中国高新技术企业，2015.4 栾石林，李光明，廖华，李文光.太阳能山地光伏电站优化设计研究J.云南师范大学学报（自然科学版），2014作者介绍：舒媛（1987-），女，四川人，工程师，从事工程施工技术与管理工作；
