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山地光伏电站单立柱支架结构安装工艺分析——以广西某光伏项目为例

来源:专题范文 时间:2024-02-07 11:19:02

吴建鹏,尹 杰

中国电建集团江西省电力设计院有限公司,江西 南昌 330096

某光伏项目场址位于广西壮族自治区南宁市马山县,土地类型为未利用荒地或一般农业用地,地势情况复杂且用地多而分散,场区总占地面积约为1.82 km2(2 730亩)。工程建设规模为100 MW,配置32台3 150 kW的集中式逆变器,光伏组件全部采用固定支架安装。

文章根据项目实际情况及设计要求,选择单立柱支架结构,完善单立柱支架结构安装工艺原理与流程,配合质量控制措施,以确保项目合格率与质量。

单立柱支架结构是指使用一根立柱支撑上部组件的结构[1],是应用广泛的固定式支架结构。相对双立柱支架结构,单立柱支架结构有以下三个优点。(1)降低成本:单立柱支架结构节省材料,可以降低成本,也可以缩减桩基数量,减少混凝土方量,优化项目支出,提高经济效益。(2)缩短工期:单立柱支架结构安装简易,组装速度快,可以提高施工效率,从而缩短项目工期。(3)降低施工难度:山地的地势变化较大[2],双立柱之间的间距可能导致两立柱标高相差大,增加支架调平工作难度,而单立柱支架安装则完美避开了此项作业[3]。

但是,单立柱支架的结构稳定性、可靠性、承载能力等相对较差[4]。在设计抗横向、竖向承载力时需要更加严谨,同时对材料强度、刚度、稳定性等要求更高,需要达到规范要求。

在某光伏项目实操时,制定单立柱支架结构安装工艺流程,如图1所示。

图1 工艺流程图

2.1 前期准备

(1)材料准备。将材料分类堆放至规划区,分散至桩基附近,完成工作。

(2)工具准备。套筒扳手、梅花扳手、内六楞扳手、水准仪、指北针、钢卷尺、力矩扳手、线绳、水平尺、铅锤、经纬仪、移动脚手架等必须符合工程施工需要及质量检测要求。

支架安装前,应检查灌注桩基础的平面位置、几何尺寸、轴线、标高、平整度、预埋件、混凝土强度、桩基试验、桩身完整性等是否符合规范及设计要求。

2.2 支架立柱的安装

将立柱的柱底钢板放置在灌注桩基础内的预埋件上,检查孔隙位置是否正确;
调整灌注桩基础轴线与支柱中心线重合,将水平尺放至立柱,调整立柱的水平度;
用螺栓连接柱底钢板与预埋件。若桩基表面标高有偏差,用垫块将立柱垫平后紧固地脚螺栓,垫块必须与立柱底座三面围焊,如图2所示。

图2 支架立柱安装示意图

在装好的一组立柱的桩顶拉线,根据现场情况调整上下立柱高度,确保同组立柱顶端在同一直线上,如图3所示。

图3 立柱整体安装示意图

2.3 斜梁、斜撑、檩托的安装

在地面上将檩托用螺栓连接在斜梁上,再使用外六角螺杆将斜梁分别与前斜撑、后斜撑连接,通过斜梁上两侧的固定孔洞位置控制前斜撑、后斜撑与斜梁衔接处的位置,从而固定前后斜撑的方位,如图4所示。

图4 檩托、前后斜撑与斜梁安装示意图

2.4 抱箍的安装

在立柱上距离柱底钢板固定尺寸处安装大小抱箍,大小抱箍抱住立柱下端,抱箍间用螺栓连接,防止其产生滑移;
将装好的斜梁部件放在立柱上,用螺栓连接,再使用外六角螺杆将前后斜撑通过大抱箍固定孔洞进行连接。

通过固定位置的螺栓连接,在材料满足设计、规范要求且不发生形变的情况下,可保证安装斜梁角度为固定角度。若存在其余干扰因素,可将水平尺放在斜梁上,通过微调立柱上距离柱底钢板的尺寸,保证斜梁固定角度。

2.5 拉条的安装

将水平拉条穿过斜梁中间孔位,用拉杆转接件通过双螺母将拉条安装在斜梁上连接紧固。在相邻支架斜梁之间搭设好交叉水平拉条,如图5所示。

图5 水平拉条装配示意图

将垂直拉条穿过上立柱孔位,用拉杆转接件通过双螺母安装在立柱上端连接紧固,下半端用小抱箍抱住立柱,用拉杆转接件将立柱和拉杆连接,如图6所示。

图6 柱间拉条下半部装配示意图

2.6 檩条和檩托的安装

在地面上,把2根檩条用檩条连接件搭接上,使用螺栓连接,檩条全部连接好后,使用移动脚手架将檩条抬上至斜梁,根据已连接在斜梁上的檩托定位,使用螺栓将檩托长边与檩条腹板连接。锁紧螺丝后,确保檩托与斜梁垂直,檩托与檩条连接处不可倾斜。如图7、图8所示。

图7 檩条连接示意图

图8 檩条与檩托安装示意图

2.7 支架检查校准

安装结束后,对支架进行检查,主要检查支架构架及整体安装是否符合标准规范,斜梁角度是否为固定角度,是否横平竖直、整齐美观,螺栓是否紧固可靠,安装是否满足设计要求。装配完成的拉条和支架安装校准分别如图9、图10所示。

图9 拉条装配完成示意图

图10 支架安装校准示意图

文章以实际项目为背景,针对山地光伏地势特点选用单立柱支架结构,再根据设计方案完善单立柱支架安装工艺流程。采用流水施工、阶段性核准、固定支架配件及距离以稳固支架斜梁角度的办法,确保了支架的合格率及稳定性,为上部组件的安装做好充足准备。该工艺流程简单易懂,施工过程安全有保障,节能环保,安装完成的支架质量好、结构稳定。

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