山地光伏電站單立柱支架結(jié)構(gòu)安裝工藝分析
——以廣西某光伏項目為例

吳建鵬，尹 杰

中國電建集團(tuán)江西省電力設(shè)計院有限公司，江西 南昌 330096

0 引言

某光伏項目場址位于廣西壯族自治區(qū)南寧市馬山縣，土地類型為未利用荒地或一般農(nóng)業(yè)用地，地勢情況復(fù)雜且用地多而分散，場區(qū)總占地面積約為1.82 km2（2 730畝）。工程建設(shè)規(guī)模為100 MW，配置32臺3 150 kW的集中式逆變器，光伏組件全部采用固定支架安裝。

文章根據(jù)項目實(shí)際情況及設(shè)計要求，選擇單立柱支架結(jié)構(gòu)，完善單立柱支架結(jié)構(gòu)安裝工藝原理與流程，配合質(zhì)量控制措施，以確保項目合格率與質(zhì)量。

1 單立柱支架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

單立柱支架結(jié)構(gòu)是指使用一根立柱支撐上部組件的結(jié)構(gòu)[1]，是應(yīng)用廣泛的固定式支架結(jié)構(gòu)。相對雙立柱支架結(jié)構(gòu)，單立柱支架結(jié)構(gòu)有以下三個優(yōu)點(diǎn)。（1）降低成本：單立柱支架結(jié)構(gòu)節(jié)省材料，可以降低成本，也可以縮減樁基數(shù)量，減少混凝土方量，優(yōu)化項目支出，提高經(jīng)濟(jì)效益。（2）縮短工期：單立柱支架結(jié)構(gòu)安裝簡易，組裝速度快，可以提高施工效率，從而縮短項目工期。（3）降低施工難度：山地的地勢變化較大[2]，雙立柱之間的間距可能導(dǎo)致兩立柱標(biāo)高相差大，增加支架調(diào)平工作難度，而單立柱支架安裝則完美避開了此項作業(yè)[3]。

但是，單立柱支架的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、可靠性、承載能力等相對較差[4]。在設(shè)計抗橫向、豎向承載力時需要更加嚴(yán)謹(jǐn)，同時對材料強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等要求更高，需要達(dá)到規(guī)范要求。

2 山地光伏電站單立柱支架結(jié)構(gòu)安裝的工藝流程

在某光伏項目實(shí)操時，制定單立柱支架結(jié)構(gòu)安裝工藝流程，如圖1所示。

圖1 工藝流程圖

2.1 前期準(zhǔn)備

（1）材料準(zhǔn)備。將材料分類堆放至規(guī)劃區(qū)，分散至樁基附近，完成工作。

（2）工具準(zhǔn)備。套筒扳手、梅花扳手、內(nèi)六楞扳手、水準(zhǔn)儀、指北針、鋼卷尺、力矩扳手、線繩、水平尺、鉛錘、經(jīng)緯儀、移動腳手架等必須符合工程施工需要及質(zhì)量檢測要求。

支架安裝前，應(yīng)檢查灌注樁基礎(chǔ)的平面位置、幾何尺寸、軸線、標(biāo)高、平整度、預(yù)埋件、混凝土強(qiáng)度、樁基試驗、樁身完整性等是否符合規(guī)范及設(shè)計要求。

2.2 支架立柱的安裝

將立柱的柱底鋼板放置在灌注樁基礎(chǔ)內(nèi)的預(yù)埋件上，檢查孔隙位置是否正確；調(diào)整灌注樁基礎(chǔ)軸線與支柱中心線重合，將水平尺放至立柱，調(diào)整立柱的水平度；用螺栓連接柱底鋼板與預(yù)埋件。若樁基表面標(biāo)高有偏差，用墊塊將立柱墊平后緊固地腳螺栓，墊塊必須與立柱底座三面圍焊，如圖2所示。

圖2 支架立柱安裝示意圖

在裝好的一組立柱的樁頂拉線，根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)整上下立柱高度，確保同組立柱頂端在同一直線上，如圖3所示。

圖3 立柱整體安裝示意圖

2.3 斜梁、斜撐、檁托的安裝

在地面上將檁托用螺栓連接在斜梁上，再使用外六角螺桿將斜梁分別與前斜撐、后斜撐連接，通過斜梁上兩側(cè)的固定孔洞位置控制前斜撐、后斜撐與斜梁銜接處的位置，從而固定前后斜撐的方位，如圖4所示。

圖4 檁托、前后斜撐與斜梁安裝示意圖

2.4 抱箍的安裝

在立柱上距離柱底鋼板固定尺寸處安裝大小抱箍，大小抱箍抱住立柱下端，抱箍間用螺栓連接，防止其產(chǎn)生滑移；將裝好的斜梁部件放在立柱上，用螺栓連接，再使用外六角螺桿將前后斜撐通過大抱箍固定孔洞進(jìn)行連接。

通過固定位置的螺栓連接，在材料滿足設(shè)計、規(guī)范要求且不發(fā)生形變的情況下，可保證安裝斜梁角度為固定角度。若存在其余干擾因素，可將水平尺放在斜梁上，通過微調(diào)立柱上距離柱底鋼板的尺寸，保證斜梁固定角度。

2.5 拉條的安裝

將水平拉條穿過斜梁中間孔位，用拉桿轉(zhuǎn)接件通過雙螺母將拉條安裝在斜梁上連接緊固。在相鄰支架斜梁之間搭設(shè)好交叉水平拉條，如圖5所示。

圖5 水平拉條裝配示意圖

將垂直拉條穿過上立柱孔位，用拉桿轉(zhuǎn)接件通過雙螺母安裝在立柱上端連接緊固，下半端用小抱箍抱住立柱，用拉桿轉(zhuǎn)接件將立柱和拉桿連接，如圖6所示。

圖6 柱間拉條下半部裝配示意圖

2.6 檁條和檁托的安裝

在地面上，把2根檁條用檁條連接件搭接上，使用螺栓連接，檁條全部連接好后，使用移動腳手架將檁條抬上至斜梁，根據(jù)已連接在斜梁上的檁托定位，使用螺栓將檁托長邊與檁條腹板連接。鎖緊螺絲后，確保檁托與斜梁垂直，檁托與檁條連接處不可傾斜。如圖7、圖8所示。

圖7 檁條連接示意圖

圖8 檁條與檁托安裝示意圖

2.7 支架檢查校準(zhǔn)

安裝結(jié)束后，對支架進(jìn)行檢查，主要檢查支架構(gòu)架及整體安裝是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，斜梁角度是否為固定角度，是否橫平豎直、整齊美觀，螺栓是否緊固可靠，安裝是否滿足設(shè)計要求。裝配完成的拉條和支架安裝校準(zhǔn)分別如圖9、圖10所示。

圖9 拉條裝配完成示意圖

圖10 支架安裝校準(zhǔn)示意圖

3 結(jié)束語

文章以實(shí)際項目為背景，針對山地光伏地勢特點(diǎn)選用單立柱支架結(jié)構(gòu)，再根據(jù)設(shè)計方案完善單立柱支架安裝工藝流程。采用流水施工、階段性核準(zhǔn)、固定支架配件及距離以穩(wěn)固支架斜梁角度的辦法，確保了支架的合格率及穩(wěn)定性，為上部組件的安裝做好充足準(zhǔn)備。該工藝流程簡單易懂，施工過程安全有保障，節(jié)能環(huán)保，安裝完成的支架質(zhì)量好、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。