文档介绍：浅谈光伏电站基础的设计
摘要:本文首先介绍了光伏支架基础的选型与设计,然后分析了光伏电站独立基础桩设计施工,最后阐述了光伏电站螺旋桩基础设计施工。
关键词:光伏电站;光伏支架基础;独立基础桩;螺旋桩基础;设计施工
中图分类号:U665文献标识码: A
随着新兴产业的兴起,光伏电站以其工期短、见效快、成本相对较低,同时又有地方和国家政策支持的优势,而赢得了广大投资商的广泛关注。近年来,光伏电站的施工工艺不断完善,施工质量不断提高,尤其是方阵基础(或基座)的施工工艺更是得到了进一步提升。
光伏电站施工时,首先是依据项目所在地经纬度、光伏发电系统全年发电量最大化设计原则确定方阵的最佳倾角和前后间距;其次是依据项目所在地风力资源、最大风力等级确定方阵将要承受的最大风载荷。据此,对方阵基础、方阵支架进行受力分析,按照机械设计原则进行设计。另外,光伏方阵设计时,光伏方阵的下沿距离地面或屋面应留有30-50 cm的高度,以免被杂草遮挡和积雪掩埋。
1光伏支架基础的选型与设计
光伏支架是太阳能光伏发电系统中为了摆放、安装、固定太阳电池板而使用的特殊支架。光伏支架基础是将支架所承受的各种作用力传递到地基上的结构,其形式种类多样,工程使用数量庞大,合理选用结构安全、经济可靠的支架基础型式对整个工程都有很大影响,因此必须引起足够重视。

光伏组件支架基础主要有独立基础、条形基础、预制桩基础、钻孔灌注桩基础、钢螺旋桩基础。
(1)独立基础:形式简单,应用广泛,埋置较深,开挖量及回填量较大。
(2)条形基础:基础埋置深度可相对较浅,但开挖量、回填量较大,混凝土量相对较大。此类基础型式多应用于地基承载力较差,对不均匀沉降要求较高的平单轴光伏支架中。
(3)预制桩基础:可批量制作,施工速度快,施工不存在填挖方,仅需简单场平。但采用静压或锤击设备将桩体挤压入土内时,桩体易发生断裂,需对桩顶采用钢筋网加固,增加造价,且垂直度不易保证。多用于淤泥质土、粘性土、填土、湿陷性黄土等。
(4)钻孔灌注桩基础:成孔较为方便,可以根据地形调整基础顶面标高,顶标高易控制,混凝土钢筋用量小,开挖量小,施工快,对原有植被破坏小。但存在混凝土现场成孔、浇筑,适用于一般填土、粘性土、粉土、砂土等。
(5)钢螺旋桩基础:成孔方便,可以根据地形调整基础顶面标高,不受地下水影响,在冬季气候条件下照常施工,施工快,标高调整灵活,对自然环境破坏很小,不存在填挖方工程,对原有植被破坏小,不需要场平。适用于沙漠、草原、滩涂、戈壁、冻土等。但用钢梁较大,造价相对较高,且不适用于有强腐蚀性地基及岩石地基。
基础设计
光伏组件支架基础上作用的荷载主要有:支架及光伏组件自重、风荷载、雪荷载、温度荷载及地震荷载。其中起控制作用的主要为风荷载,因此基础设计时应保证风荷载作用下基础的稳定,在风荷载作用下,基础有可能出现拔起、断裂等破坏现象,基础设计应能保证在此作用力下不出现破坏。
连接设计
支架杆件间的连接可采用焊接或螺栓连接。螺栓连接对结构变形有较强的适应能力, 用钢量小且制作较为方便, 施工安装速度快、便捷;焊接连接施工安装速度较慢,需要在基础中预埋钢板,用钢量较大;焊机进场需要较长距离施工供电,而且现场施焊受天气影响较大,