提高農光互補光伏支架安裝質量管理探析

侯學強

（山西四建集團有限公司，山西 太原 030000）

第七十五屆聯合國大會上莊嚴宣告“中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030 年前達到峰值，努力爭取2060 年前實現碳中和”，進一步推動了新能源產業的快速發展，為了相應國家節能減排以及碳達峰、碳中和的要求，光伏產業得到了突飛猛進的發展，截止2020 年，中國光伏產業已經連續六年穩居世界首位。而且隨著地面光伏的快速發展，傳統的山地光伏等需要大面積占用土地的模式已經不再那么的受歡迎，取而代之的是一些屋頂光伏、漁光互補、牧光互補以及農光互補等。這些形式的光伏不僅能夠滿足施工生產以及養殖、種植的要求，而且能夠實現光伏發電的二次收益，可以獲得更大的經濟效益和社會效益。但是這些形式的光伏發電模式需要更高的支架高度，需要更高的支架安裝質量。在行業的發展過程中，其自身管理以及施工方法中還存在一定的缺陷，導致光伏支架安裝質量問題頻出。因光伏支架安裝質量造成的各種損失以及各種問題頻繁發生，基于此應對其進行光伏支架安裝質量施工管理和優化，進而促進光伏支架安裝質量得以全面提升，增加工程的建設水準，為日后投入應用提供相應的保證。

1 工程概況

石樓縣2018 年26.2MW 村級光伏扶貧電站建設項目位于石樓縣靈泉鎮境內，基礎采用鉆孔灌注預埋樁，鉆孔深度2.5m，孔徑250mm，樁長2650mm，入土深度2500mm，出地面150mm做護腳。采用2 ×9陣列布置，前立柱高度2.5m，后立柱高度3.57m，立柱前后距離1.9m，左右距離2.8m，傾斜角33°，前后陣列間距8.8m，要求前排光伏板離地高度不得低于2m。光伏支架2m以下范圍內以種植低矮作物以及受光照影響較小作物為主。

2 農光互補光伏支架安裝過程中存在的問題

農光互補光伏支架的安裝質量與安裝過程中的各項工序都有不可分割的關系，包括樁位放點、鉆孔、預埋樁混凝土澆筑及安裝、支架安裝以及對穿螺栓的打孔與固定。其次，還受到設計因素的制約，設計單位對當地的地質條件、風霜雨雪等氣候條件的掌握以及設計與施工的結合是否緊密等因素都會影響農光互補光伏支架的安裝質量。因此，接下來關于農光互補光伏支架的安裝質量主要從以上提到的六個方面進行分析和研究。

2.1 樁位放點直線度、間距、方正控制較差

樁位放點是光伏支架安裝質量控制的第一步，也是至關重要的一步。施工過程中由于操作人員素質參差不齊、放點設備的精度以及設備的檢定質量不穩定致使放點時樁位的前后排間距、左右間距、整排的直線度以及整組的方正存在偏差。

2.2 鉆孔深度、垂直度、直線度控制較差

鉆孔是光伏支架安裝質量控制的第二步，鉆孔過程中由于鉆孔機械性能的穩定性、操作人員的技術水平以及光伏場區對放點標識的成品保護措施不到位導致鉆孔的深度不夠、孔的垂直度偏差較大、前后左右排孔的直線度偏差較大。

2.3 混凝土澆筑質量及預埋樁安裝質量控制較差

混凝土澆筑質量及預埋樁的安裝質量是控制農光互補支架安裝質量所有工序中最重要的一步，主要是因為混凝土的澆筑質量直接影響到后期農光互補支架在大風、雨雪等惡劣天氣下是否能夠滿足支架抗拔、抗側壓力的能力。同時，預埋樁的垂直度直接影響到后期農光互補支架立柱的垂直度，預埋樁的直線度直接影響到后期農光互補支架立柱的直線度，所以混凝土澆筑質量以及預埋樁安裝質量是影響農光互補光伏支架安裝質量最重要的一步。但是施工過程中受限于鉆孔后對孔的保護、混凝土的澆筑和振搗、施工人員的技術水平、前期施工場地的平整等問題致使施工質量很難控制到要求的精度范圍內。

2.4 支架安裝質量不滿足要求

支架的安裝質量是農光互補光伏支架安裝質量控制中最為直觀的一個工序，施工中受限于施工人員的技術水平、預埋樁的成型質量、進場材料的質量等經常會出現很多問題，例如： 立柱垂直度和直線度偏差較大、支架的固定傾角控制不到位、支架上各個節點的螺栓固定不滿足要求等問題。

2.5 對穿螺栓的打孔和固定質量較差

對穿螺栓的打孔和固定是農光互補光伏支架安裝質量控制的最后一道工序，對穿螺栓的固定質量關系到整個支架的固定質量，對穿螺栓孔位打偏的話需要進行擴孔，改變了支架立柱的受力性能，降低了使用壽命。施工中受限于施工人員的技術水平、對打孔機械的操作方法等因素常會出現孔位打偏、孔位不水平以及對穿螺栓固定不牢固等問題。

2.6 設計與施工不匹配

局限于設計人員的技術水平以及設計人員對現場地質條件、氣候條件以及施工工藝的不熟悉，設計中經常也會出現基礎形式與支架安裝不匹配或者基礎形式不滿足支架承載力，致使基礎在風雪荷載的長期拉拔作用下，預埋樁被逐漸的拔出地面，致使支架整體傾倒或者組件大面積損壞。

3 優化施工管理及施工工藝以提高農光互補光伏支架安裝質量探析

針對以上所述影響農光互補光伏支架安裝質量的六個方面，接下來從以下八個方面對以上所述的問題進行針對性的控制和改進，以期達到農光互補光伏支架的安裝質量要求。

3.1 強化現場施工人員綜合素質

施工過程中施工人員對于光伏支架安裝質量的控制具有直接的影響，因此對整個光伏項目的施工以及整體施工質量具有至關重要的作用。實際施工人員的綜合素質越高、專業能力越強，其執行能力越強，對于工程施工管理水平的提升越有幫助。因此，為提高施工質量，在施工中必須運用有專業知識和專業能力的施工人員，對沒有施工經驗的施工人員進行崗前培訓與考試，在不斷進行專業化素質的培訓中有效提升自身的專業水平和專業技能，進而促進自身綜合素質的提升。其次，要做好施工的交底工作，對于一些先進的施工工藝要切實交底到每位施工人員，最好采用BIM或者圖文結合的方式，讓每位施工人員有一個直觀的感覺，技術交底工作要細化到每顆螺栓的安裝，同時要讓所有參與交底人員簽字。最后，要嚴格落實樣板先行制度，對于樣板施工過程中發現的問題要制定針對性的整改措施，同時要滿足施工的標準。后續到場的施工人員要嚴格按照樣板區的標準進行施工，讓工人了解施工現場的質量要求及檢驗標準，在不斷提高工人素質的基礎上打造一個高標準的項目。

3.2 完善施工現場管理制度

為了在實際施工中提升農光互補光伏支架的施工質量，除了對施工管理人員綜合素質進行提升外，還需建立和不斷完善施工過程管理制度，根據現場施工情況制定合理化的管理制度，使其在進行實際管理時能夠具有時效性和科學性。在進行管理制度的制定中，只有根據實際的施工工藝流程量身打造制定規范性的規章制度，才能確保制度實施過程中，能夠對整體工作的開展具有約束性的實際效果。以此保證施工過程的有序性和合理性，進而通過管理制度來進行制定相應獎懲措施，以此提高工作人員對規章制度的執行力度。

3.3 樁位放點直線度、間距、方正控制措施

關于施工人員技術水平的措施上面已經敘述相應的控制措施，接下來主要從技術方面和實際施工操作工藝方面進行控制。

首先，進入施工現場的放線設備要提供設備檢定的報告，同時要與測繪局提供的樁位進行復核，確保設備的精度沒有問題。

其次，在樁位放點完畢后，要由項目質量檢測人員對點位的坐標、前后左右排的間距以及整組的方正進行檢查并形成檢查記錄，檢查記錄要體現現場的測量數據、測量部位、時間以及監理見證情況、采用的設備規格型號等信息。

最后要進行樁位的有效標識和保護，常規的標識采用木頭筷子綁扎紅布條或者刷油漆的方式進行標識，清晰明了（如圖1 所示）。

圖1 樁位方正檢查及預埋樁混凝土澆筑方正控制工具

3.4 鉆孔深度、垂直度、直線度控制措施

首先，鉆孔機械進場后要提供鉆孔機械的相關資料以及鉆孔人員的操作證書，同時對鉆孔機械進行檢查，確保安全保護措施到位。在鉆孔機械的鉆桿上要用紅油漆或者反光條對鉆孔深度進行標識，標識要醒目清晰。鉆孔過程中要確保鉆桿中心與之前放點插到點位的筷子重合。

其次，鉆孔后要采用尺量或者用PVC管標識高度的方式進行鉆孔深度的檢查，對于整排的直線度采用拉通線的方式進行檢查。

最后，要做好孔位的成品保護工作，將鉆孔鉆桿提升出的土清理干凈，避免人員或者車輛行走將孔邊土帶到孔中，將孔的深度變小或者樁間土不密實。

3.5 混凝土澆筑質量及預埋樁安裝質量控制措施

首先，進場的混凝土要檢查合格證、配合比等資料，預埋樁要檢查出廠合格證及生產廠家的相關資料，同時由監理進行驗收。預埋樁要注意檢查壁厚、鍍鋅層厚度，確保使用周期內的質量。注意檢查鍍鋅層流墜情況，避免后期立柱插到預埋樁孔時調節余量太少導致的垂直度控制困難。

其次，混凝土澆筑過程中要注意孔位提前澆水進行濕潤以及混凝土的振搗工作，振搗棒的長度、直徑以及振動頻率要與孔深、孔徑相匹配。混凝土澆筑過程中，要重點控制預埋樁的垂直度、直線度以及方正，垂直度采用靠尺進行檢查，直線度采用拉通線的方式進行檢查，方正采用以上提到的方正檢測及控制工具進行檢查，在混凝土初凝之前將各項數據檢查完畢，根據檢查情況及時進行整改。直到滿足施工標準。

最后，要加強混凝土的養護工作，因地處山地缺少水源，因此預埋樁澆筑混凝土采用涂刷養護液后套塑料袋的方式進行養護。同時，要注意成品保護工作，避免施工過程中車輛或者人員行走破壞樁頭混凝土。

3.6 支架安裝質量控制措施

首先，進場的支架材料要提供合格證及廠家相關資料并會同監理進行檢查，檢查構成支架各個部分的規格、尺寸、鍍鋅層厚度，確保支架使用壽命。

其次，要對安裝質量進行控制及檢查，特別是支架立柱垂直度的控制及支架固定傾角的檢查，由于上道工序個別預埋樁的成型質量較差或者預埋樁鍍鋅層流墜嚴重造成的垂直度調整余量不足，致使支架立柱垂直度不能滿足施工要求，這就需要對支架立柱垂直度進行調整，采用一種專用的垂直度調整工具，既不需要反復的進行立柱拆裝，也不需要太多的人進行操作，簡便快捷、效率極高（如圖2 所示）。

圖2 立柱垂直度調整工具

支架安裝完成后，要對支架各個節點螺栓的安裝質量進行檢查，檢查是否擰緊、防松零件是否齊全有效。用坡度尺對支架固定傾角進行檢查。

最后，會同監理對支架安裝質量進行檢查，并形成檢查記錄。

3.7 對穿螺栓的打孔和固定質量控制措施

首先，要對對穿螺栓的打孔設備進行檢查，確保安全。

其次，要對打孔質量進行控制，由于打孔設備比較笨重，螺栓孔離地高度為250mm左右，加上打孔時機械的振動，因此，成孔質量不能保證。采用一種專用的支架進行輔助打孔，操作起來非常方便、省時省力（如圖3 所示）。

圖3 鉆孔裝置支撐架體及推力操作桿

最后，要對對穿螺栓的安裝質量進行檢查，檢查是否擰緊、防松零件是否齊全。

3.8 設計與施工匹配問題的控制措施

光伏項目的施工盡量采用EPC的模式，這樣方便進行設計與施工的溝通，施工人員了解設計人員的設計意圖，設計人員了解現場的施工情況、了解各道施工工序的施工難點，以期達到設計與施工的完美結合。

對于一些不是EPC施工的項目，施工之前要向建設單位申請進行設計交底工作，施工過程中，要根據現場的施工情況定期、不定期的與設計單位進行溝通，例如： 對于一些局部出現巖石的地層要進行基礎形式的變更，特別硬的巖石地層可以采用條形基礎同時局部降低支架高度，減小風荷載的影響； 對于卵石、碎石等一些不易成孔的地層，也需要進行基礎形式變更，對于一些坡度較陡，混凝土澆筑工作量大的部位可以采用螺旋樁等； 對于一些水位比較高又有腐蝕性的地段，要加強接地及電纜的保護或者改變敷設路徑等等。

設計要能為施工服務，同時，施工要符合設計的要求，既方便施工又滿足施工質量，還能兼顧美觀的要求。

4 結語

總而言之，在國家倡導節能減排以及碳達峰、碳中和目標的推動下，光伏行業、特別是一些與光伏發電相結合的發電模式也在隨之進行發展。但是在實際的工程項目施工中仍然存在著一定的問題需要對其進行有效地解決，并要以項目施工實際的管理情況為依據，制定相應的具有科學性和專業性施工管理和施工質量控制措施，以此促進整個工程項目質量的提升，對施工過程中存在的隱患進行有效的消除和處理，最終實現項目質量提升、建筑企業經濟提升、運維成本降低的目的，促進光伏行業在健康發展的情況下進行可持續發展。