光伏支架灌注桩基础质量控制技术研究

引言

作为支撑光伏系统整体架构的核心结构，光伏支架灌注桩基础的质量状况，会对电站的安全性能、稳定运行及使用年限产生直接作用。与传统地基形态相比，灌注桩基础虽具备承载力度大、能适应复杂地形等长处，但在施工阶段，容易受到地质条件、工艺参数等因素的干扰，进而可能引发桩体偏斜、混凝土强度不达标准等问题。

由于本项目支架系统采用混合布置形式，这对基础受力的均衡程度提出了更为严格的要求。因此，开展光伏支架灌注桩基础质量控制技术方面的研究，对保障项目建设品质、减少后期运维开支而言，具有重要的实际价值。本文将聚焦该基础施工的关键环节，探究质量控制的核心要点与优化办法，为同类型光伏项目提供技术上的借鉴。

1、工程概况

1.1、建设规模及工艺布置

该项目总占地约 2893 亩，计划采用 620Wp 单晶双面光伏组件，结合固定支架与部分预应力悬索柔性光伏支架系统进行混合布置，规划装机容量为100MW，整体采用集中并网方案。

全场共布设4 回35kV 集电线路，每回线路连接9 至10 个光伏升压单元。集电线路架空路径总长度约28.5 公里，包含双回路约8 公里、单回路约 20.5 公里。

同时，项目将新建一座 220kV 升压站，通过1 回 220kV 线路接入翠微220kV 升压站。新建送出线路路径全长约 9.5 公里，其中架空线路长 8.65公里，电缆沟敷设线路长0.85 公里。

1.2、场址位置及地形地貌

该项目坐落于山西省朔州市山阴县的北周庄镇、郭庄村、燕庄村及上神泉村周边，场区面积约 2.38km² 。周边分布有村村通公路，交通条件较为便捷。

场区地处中山区地貌单元，地形存在轻微起伏，海拔大致在 1500～ 1610m 之间。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015）与《建筑抗震设计规范》（2016 年版）GB50011-2010，该区域地震动峰值加速度为0.20g ，地震动反应谱特征周期 0.40s ，拟建场地的抗震设防烈度为Ⅷ度，地震设计分组为第二组。

参照《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010，2016 年版）第 4.1.3 条和4.1.6 条综合判定，场地覆盖层以粉土为主，属于中软土，建筑场地类别为Ⅱ类。

2、 光伏支架灌注桩基础质量控制技术研究

2.1、施工要求

该项目所在地的地质条件可分为黄土（粉土）区与片麻岩区两类，本桩图适用于表层及桩身全程处于黄土（粉土）的区域。由于地面光伏支架的布置区域存在差异，施工需在光伏组件布置范围的不同区域分别开展，且需符合设计参数要求。

2.2、测量放样

测量工作需依据场区内建设单位提供的控制点坐标进行校点，同时尽可能降低人为误差。按照桩基平面布置图，设定桩位轴线与定位点，并在桩孔四周撒布灰线或于桩中心插入标志物，同时测定高程水准点。鉴于场区内桩孔数量较多，在测量放样过程中，应注重复核所放坐标点的精准性。

2.3、钻孔施工

施工前准备：通过人工或机械方式，将待施工区域场地平整至满足成孔施工的条件，确保潜孔钻机能够顺利完成成孔作业及钻具钻杆的起落安装。同时，连接好风管与机器、空压机，保证管路畅通；安排司机到岗，并备好各类料具、备件等。

钻机对位：钻杆及钻塔安装完成后，依据测量放样的孔位精准调整孔位。经自检合格后，需由监理及甲方相关人员检测通过，方可进入下道工序施工。

钻进造孔：钻孔孔位的纵横误差需控制在规范允许范围内，钻机安放需牢固稳定，造孔过程中不得出现晃动。采用空压机供风、无水干成孔方式施工，确保钻杆导正器完好，所用钎头直径不小于设计孔径。钻孔自上而下逐层推进，钻进速度、风压及推进力度需结合钻机性能与底层实际情况严格把控，避免钻孔扭曲、变径及塌孔等事故发生。钻进过程中应定期检查，若出现倾斜或位移需及时纠正，确保成孔垂直度符合规范要求，且钻孔深度必须达到设计标准方可终孔。本项目钻孔直径为 300mm ，孔深分别为 2600mm 、 2000mm 、 1900mm 、 1800mm 。

2.4、预埋件的制作与安放

预埋件原材料需保证合格，加工前须核查合格证，开展必要的力学性能试验与化学成分分析，同时观感质量需达标，表面不得有明显锈蚀。钢筋调直下料及钢板划线切割，应依据图纸尺寸精准操作。

预埋件采用埋弧压力焊时，焊接的引弧、维弧与顶压等环节需紧密配合，需随时清理电极钳口的铁锈和杂物，并及时修整电极槽口形状。若出现钢筋咬边、气孔、夹渣、钢板焊穿、钢板凹陷等质量问题，要查明原因并及时清除焊接缺陷。

钢筋笼带立柱制作完成后运送至施工现场，预埋件制作前应进行除锈、整直处理，钢筋不得有局部弯曲。预埋件尺寸需符合设计要求，并按规范规定的规格、间距固定好保护层垫块。清孔完成后，经测探确认孔径和垂直度符合要求，方可进行立柱及预埋件安放作业。安装过程中，需保持立柱及预埋件居中。

2.5、灌注混凝土

本工程所用混凝土均为商品混凝土，总量约 5700m³ ，强度等级为C30。灌注桩成孔质量经检查合格后，需尽快开展混凝土灌注作业，每个灌注台班应留置不少于1 组试件，且每组包含3 件。

混凝土灌注需保持连续，不得中途中断，以保障桩身完整性。每次向桩管内灌注时应尽量多灌，力求一次性灌注至孔口，同时边灌注边用振捣器振捣密实，避免出现断桩或“缩颈”问题。混凝土运输能力需与凝结速度及灌注速度相匹配，确保混凝土均匀性及坍落度符合规定。当混凝土面接近自然地面时，应缓慢灌注以减小冲击力。

插入式振捣器需由2 人配合操作，1 人控制振捣器，1 人操作电机及开关。棒管弯曲半径不得小于 50cm ，且弯曲处不超过2 个；振捣棒应自然插拔，禁止硬插、硬拔或推送，避免碰撞预埋件、孔壁等硬物，也不可用棒体拔动预埋件。振捣器拉线需绝缘干燥，移动或转向时不得蹬踩电机，电源闸箱与操作点的距离应控制在 3m 以内。

3、结语

本研究依托100MW 光伏项目实际情况，针对2893 亩场地中固定与预应力悬索柔性混合支架系统的灌注桩基础，梳理出关键质量控制点及优化技术。实践证实，通过严格把控地质勘察、施工参数及检测环节，能有效解决桩体偏差、强度不足等问题，保障基础承载稳定性。研究成果为同类混合支架光伏项目的灌注桩基础质量控制提供了实操参考，有助于提升光伏电站长期安全运行能力，为清洁能源工程质量保障提供技术支持。

参考文献

[1]王炜贵,孙浩杰,张轩,等. 山地光伏支架基础灌注桩适应性选择[J].四川建材,2024,50(12):103-104+118.

[2]郭敏敏,蒋昊楠. 山地光伏微孔灌注桩基础质量控制技术研究[J].红水河,2024,43(04):86-89.

[3]宇海源. 光伏支架基础微型灌注桩施工技术运用[J].云南水力发电,2024,40(01):21-24.