西藏自治區超高海拔牧區光伏支架樁基礎的施工質量控制研究

收稿日期：2023-12-02

基金項目：中國水利水電第九工程局有限公司“西藏超高海拔牧光互補關鍵技術研究”（SDKJ-2023/03-02）

通信作者：金愛云（1994—），男，博士、工程師，主要從事水利水電工程施工技術方面的研究。731387969@qq.com

DOI： 10.19911/j.1003-0417.tyn20231202.01 文章編號：1003-0417（2024）02-17-12

摘 要：西藏自治區超高海拔牧區的氣候環境、地質條件、環保要求等與內地的不同，因此在此類地區建設光伏電站時，光伏支架樁基礎施工時需要考慮的因素，以及設備、材料等的選擇也存在很大差異。以西藏山南曲松羅布沙850 MW牧光互補光伏發電項目中光伏支架樁基礎的施工為例，對西藏自治區超高海拔牧區光伏支架樁基礎的施工質量控制開展研究。首先結合項目所在地的地質條件和環保要求，選擇出最合適的樁基礎類型；其次對光伏場區內3種施工設備的施工效率、經濟性、穩定性、環保性進行了比較；最后通過嚴格落實施工工藝及采用鋼絲繩定位的方式確保了樁基礎的施工質量。研究結果表明：此類地區的光伏支架樁基礎采用“以螺旋鋼樁基礎為主、微孔灌注樁基礎為輔”的方案，能同時滿足環境保護、施工效率和力學性能的要求；為確保施工進度，施工設備可選擇240型普通挖改鉆機；介紹的螺旋鋼樁基礎和微孔灌注樁基礎的施工工藝及施工質量控制措施效率高、效果明顯，能確保樁基礎施工后的力學性能滿足設計要求。研究結果為其他同類型光伏發電項目樁基礎的施工提供了可借鑒的經驗。

關鍵詞：光伏發電項目；光伏支架；樁基礎；超高海拔牧區；施工質量；螺旋鋼樁；微孔灌注樁

中圖分類號：TM615/TU744 文獻標志碼：A

0" 引言

太陽能屬于清潔能源，而光伏發電是其主要利用方式之一。光伏電站與傳統水電站和火電站相比，在施工環保性、項目建設周期和能量轉化率等方面具有巨大優勢，修建光伏電站、大規模利用太陽能是實現“雙碳”戰略目標的重要途徑[1]。西藏自治區作為中國清潔能源最豐富地區之一，除擁有豐富的水能資源外，其太陽能資源技術可開發量高達7億kW，年日照時數高達2900～3400 h，年太陽總輻射量在4820～8400 MJ/m2之間；再加上該地區地廣人稀，具備大規模修建光伏電站的優勢條件。然而，在光伏電站建設的實際施工中通常面臨以下幾方面的困難：

1）合適的光伏電站選址區域大多位于海拔3000 m以上的山頂牧區，海拔高，屬于高寒氣候條件，冬歇期長，冬季草地受凍無法進行光伏支架樁基礎的施工，因此全年可施工時間短；

2）由于山頂牧區的生態環境脆弱，因此施工中不能對地表植被造成嚴重破壞，對環境保護的要求極高；

3）由于氣候環境惡劣，人工降效嚴重，必須從各方面采取措施來提升施工效率，提高施工質量，避免頻繁返工，以確保工期目標按時完成。

在光伏電站建設過程中，光伏支架樁基礎的施工是最先進行的施工作業，其施工進度和質量直接關系到后期光伏支架與光伏組件安裝能否順利進行，因此，選擇合適的光伏支架樁基礎類型、施工機械設備，并采取有效的施工質量控制措施顯得至關重要[2]。基于此，本文以西藏山南曲松羅布沙850 MW牧光互補光伏發電項目（下文簡稱為“羅布沙光伏發電項目”）中光伏支架樁基礎的施工為例，對西藏自治區超高海拔牧區光伏支架樁基礎的施工質量控制開展研究。首先，結合項目所在地的地質條件和環保要求，選擇出最合適的樁基礎類型；其次，對光伏場區內3種施工設備的施工效率、經濟性、穩定性、環保性進行比較；最后，通過嚴格落實施工工藝及采用鋼絲繩定位的方式確保樁基礎的施工質量。

1" 工程概況

1.1" 工程簡介

羅布沙光伏發電項目位于西藏自治區山南市曲松縣北面，距離曲松縣城約6～8 km，位于S306省道北側約8 km處，場區中有鄉道穿過，交通較為便利，具備較好的場地和運輸條件。該項目場區中心的地理坐標為29°17′N、92°20′E，場區海拔高度為4400～4800 m，地形坡度以10°～30°為主，屬于山地地貌。

該項目擬分4期建設，其中1期建設規模為200 MW，分兩個標段（即I標段和II標段），共包含64個3.15 MW光伏方陣，1期已于2023年6月開工，計劃于2024年6月底完工。

1.2" 氣象水文和工程地質條件

羅布沙光伏發電項目的場區位于超高海拔的山頂牧區，氣候特征為：

1）屬于高原溫帶半干旱季風氣候區，冬季、春季常刮大風，最大風力可達7級；

2）夏季雨水集中，降水多集中在夜間，年均降水量為470 mm；

3）高海拔導致太陽輻射強烈，早晚溫差較大；

4）光照充足，年日照時數可達3070 h；

5）冬季低溫持續時間較長，年無霜期為110天左右。

根據區域資料和勘探情況，該光伏場區的凍土層厚度約為60 cm，主要巖土層組成按埋深由淺到深依次為：

1）根植土層。層厚為0.2～0.8 m，稍濕，較松散；一般植物根系在該層發育，是牧區植被的覆蓋區和生長區。

2）含碎石粉質砂土層。層厚為1.10～4.80 m，稍濕，呈稍密-中密狀，成分以石英、長石為主，含較多黏粉粒，含10%～15%碎石（分布不均勻），碎石母巖成分以板巖為主，粒徑一般為0.5～10.0 cm不等。

3）含角礫粉質砂土層。層厚為2.40～6.20 m，濕，呈稍密-中密狀，成分以石英、長石為主，含較多黏粉粒，含10%～15%角礫（分布不均勻），角礫母巖成分以板巖為主，多呈強～中風化狀。

4）強風化板巖層。變余結構，為板狀構造，節理、裂隙很發育，巖質為局部夾炭質，巖芯多呈塊狀和土夾塊狀，塊徑一般為1～8 cm。

5）中風化板巖層。變余結構，為板狀構造，節理、裂隙較發育，巖質較硬，巖芯多呈柱狀和短柱狀。

光伏場區各巖土層的主要力學參數如表1所示。

從表1可以看出：根植土層的承載力較低，含較多根莖，基本位于凍土層范圍內，不宜作為光伏場區中建（構）筑物的天然基礎持力層；含碎石粉質砂土層和含角礫粉質砂土層具有一定的承載力，可作為光伏場區中建（構）筑物的天然基礎持力層；強風化板巖層、中風化板巖層的承載力較高，可作為光伏場區中建（構）筑物的天然基礎持力層。

根據一般經驗，該項目光伏場區的光伏支架樁基礎長度不宜超過2 m，且主要位于含碎石粉質砂土層中。

2" 樁基礎選型

2.1" 常用的樁基礎形式

現階段光伏發電項目中，常用的樁基礎形式包括鋼筋混凝土樁基礎、型鋼靜壓樁基礎、螺旋鋼樁基礎和微孔灌注樁基礎等[3]，下文進行具體分析。

2.1.1" 鋼筋混凝土樁基礎

現澆鋼筋混凝土樁基礎的施工技術成熟，適用性較為廣泛，鋼筋加工制作方便，制造成本較低。本項目光伏場區中光伏支架樁基礎所在的天然基礎持力層具有一定的承載力，能夠滿足光伏支架和光伏組件的荷載要求，但是該樁基礎形式需要在施工現場進行鋼筋綁扎、支模、混凝土澆筑等作業，對環境影響較大，因此對本項目而言不是較好的選擇。

2.1.2" 型鋼靜壓樁基礎

型鋼靜壓樁基礎的施工方式主要是由液壓機械夾持型鋼靜壓樁，然后將型鋼靜壓樁垂直于地面向下施力壓沉。該樁基礎的施工依靠液壓機械，自動化程度高，噪聲較小，振動較??；并且不會對場地的土體造成開放性破壞，幾乎不產生揚塵，環保程度高。但在碎石含量較高、粒徑較大的土層中，樁身周圍的防腐層容易被破壞。因此，型鋼靜壓樁基礎適用于覆蓋層較厚、土層礫石粒徑較小的場地。

2.1.3" 螺旋鋼樁基礎

螺旋鋼樁基礎的施工速度快，無需場地平整，無土方開挖量，無鋼筋混凝土樁基礎中的預埋件或預埋螺栓工程量，方便調節上部光伏支架，可隨地勢調節光伏支架高度；對環境影響較小，所需人工少，因此適合在高海拔地區應用。另外，未來針對該樁基礎進行回收時，可視情況對其進行二次利用。

螺旋鋼樁基礎的施工工序為：定位—對樁—下旋—成樁。工程應用中，螺旋鋼樁基礎受巖土層的影響較大，當巖土層中存在較多碎（卵）石或基巖時，螺旋鋼樁基礎難以穿透巖土層，施工時會造成其葉片損傷，且樁基礎表面的防腐層易被損壞；樁成孔工藝容易導致樁體與巖土之間存在間隙，影響樁基礎的水平承載力及抗拔承載力，且雨、雪進入間隙還會影響樁基礎的耐久性。

2.1.4" 微孔灌注樁基礎

微孔灌注樁基礎結合了鋼筋混凝土樁基礎和螺旋鋼樁基礎的優點，專門適用于較為堅硬的地基。微孔灌注樁基礎的優點包括材料加工方便，鉆孔難度小，施工工序簡易；無需大規模的土地平整，與環境的兼容性較好；樁基礎的混凝土用量少，混凝土不外露；地下鋼筋含量少。但混凝土運輸和澆筑過程可能對草場生態及自然風貌造成一定的破壞，需要嚴格做好現場管理。

2.2" 樁基礎形式比選

在羅布沙光伏發電項目的樁基礎形式比選中，主要考慮樁基礎的地質適用性、結構可靠性、經濟性、施工進度、環保這5個方面，綜合選擇經濟環保、穩固耐用、施工簡便、適應性強的樁基礎形式。不同樁基礎形式的對比結果如表2所示。

從表2可以看出：螺旋鋼樁基礎在環保、施工進度、經濟性3個方面均為最好，結構可靠性也較好，唯一的缺點是地質適用性一般，在地層存在較多碎（卵）石或基巖時施工較為困難。通過試樁和地質鉆探得知，本項目施工范圍內絕大部分場區含碎石粉質砂土層的含碎石量和碎石粒徑都較小，適宜螺旋鋼樁基礎的施工，因此選擇螺旋鋼樁基礎為本項目主要樁基礎形式。本項目的地質條件也可以滿足型鋼靜壓樁基礎的施工條件，但與螺旋鋼樁基礎相比，該樁基礎的制造成本較高，因此不作為本項目的樁基礎形式。在碎石含量較大的部分區域，螺旋鋼樁基礎與型鋼靜壓樁基礎都難以施工，考慮到此區域涉及的樁基礎數量不多，從環保和施工進度的角度分析，此區域的樁基礎選擇微孔灌注樁基礎。綜上所述，羅布沙光伏發電項目的樁基礎形式以螺旋鋼樁基礎為主，微孔灌注樁基礎為輔。

3" 樁基礎施工及質量控制措施

3.1" 施工設備

羅布沙光伏發電項目施工過程中使用了3種不同的打樁設備，分別為240型普通挖改鉆機、240型帶固定器挖改鉆機和履帶式露天潛孔鉆車。其中，240型普通挖改鉆機和240型帶固定器挖改鉆機均由240型挖掘機改裝而成，改裝過程無需更改挖掘機油路系統，只需卸掉挖掘機鏟斗后，將專用螺旋鉆機連接至挖掘機破碎錘回油管路即可，改造過程方便快捷，可實現現場改造。240型帶固定器挖改鉆機在240型普通挖改鉆機的基礎上增加了豎向固定軌道，履帶式露天潛孔鉆車同樣具備豎向固定軌道，用于控制豎向鉆進的路徑，并減少鉆進過程中鉆桿的擺動幅度。3種打樁設備的實物圖如圖1所示，特性對比如表3所示。

從表3可以看出：240型普通挖改鉆機和240型帶固定器挖改鉆機的環保性不如履帶式露天潛孔鉆車，這是因為這兩種打樁設備的自重和履帶尺寸均大于履帶式露天潛孔鉆車，因此在機械行走、轉彎、掉頭等過程中對牧區草地的碾壓范圍和力度更大，破壞性更強。但通過觀察發現，只要嚴格規定這兩種打樁設備的行進路徑、禁止原地掉頭和橫移，就能有效控制其對草地的破壞程度，正常碾壓情況下草皮均能恢復。由于240型普通挖改鉆機無豎向固定軌道，因此其穩定性不如240型帶固定器挖改鉆機和履帶式露天潛孔鉆車。但也正因如此，240型普通挖改鉆機更加靈活，喂樁更加迅速，鉆機就位時不用考慮豎向固定軌道，能快速找準鉆進位置，鉆進效率大幅提高，只要鉆進過程中嚴控樁身垂直度和間距，施工速度便能比另外兩種打樁設備的快。

雖然羅布沙光伏發電項目的樁基礎施工時用到了以上3種打樁設備，但考慮到項目施工時間短及節約成本，施工時主要以240型普通挖改鉆機為主，并采取管理手段來克服其穩定性和環保性方面的不足。

3.2" 樁基礎施工工藝及施工質量控制措施

羅布沙光伏發電項目采用雙樁固定式光伏支架結構形式，支架固定角度為26°，東西方向沿地形坡度起伏設置。每組固定式光伏支架上布置24塊雙面光伏組件，采用橫向兩排、縱向12列的方式布置。

根據設計文件，每組固定式光伏支架由4根橫向檁條及4根縱向斜梁組成；光伏支架立柱縱向設置柱間斜拉桿，每榀框架由前立柱、后立柱、斜梁及斜撐組成；立柱均采用圓鋼管，由螺栓將其與樁基礎頂部固定連接。每組固定式光伏支架所在范圍內橫向布置兩排樁基礎，每排4根；同一排內相鄰兩根樁基礎的間距為4 m；前后排的樁基礎需要一一對齊，二者間距為2.8 m。樁基礎施工的質量控制設計要求為：縱橫向間距偏差不大于±30 mm，中心偏移不大于20 mm；樁基礎入土深度（或外露長度）偏差不超過±50 mm。單組固定式光伏支架安裝及樁基礎點位示意圖如圖2所示。

3.2.1" 螺旋鋼樁基礎的施工工藝

根據設計文件，本項目的螺旋鋼樁基礎選擇長為1900 mm、直徑為78 mm、厚度為4 mm的鍍鋅螺旋鋼管樁，樁身設計有兩處全螺旋葉片；樁基礎的入土深度為1600 mm，露出地面的部分為300 mm，如圖3所示。圖中：M與數字的組合均代表螺栓型號（下文同此）；R為全螺旋葉片弧形外輪廓的半徑。

螺旋鋼樁基礎的施工工藝為：施工定位放線—設備就位—喂樁—鉆進[4-5]。

1）施工定位放線。應根據設計部門提供的、經圖紙會審后確認的施工總平面圖，使用測量儀器（例如全球定位系統（GPS）測量儀）進行測量放線，放線精度需要控制在7 mm之內；根據螺旋鋼樁基礎的設計圖紙放線結果，定出每個需要打樁的位置，對樁基礎點位進行顯著標識（可用彩旗、木方等）；定位結束后進行二次測量復核，對與設計圖紙上規定位置不符的樁基礎點位進行修正。

2）設備就位。挖改鉆機（或潛孔鉆車）沿著規劃路線行進至樁基礎點位。

3）喂樁。兩名施工人員配合，將螺旋鋼樁基礎垂直放置于樁基礎點位上；挖改鉆機（或潛孔鉆車）司機操縱設備，將挖改鉆機或潛孔鉆車與螺旋鋼樁基礎頂部連接，并調整螺旋鋼樁基礎的垂直度。

4）鉆進。鉆機鉆頭帶動螺旋鋼樁基礎順時針旋轉并向下鉆進，直至鉆到設計標高，以螺旋鋼樁基礎外露長度0.3 m為準。

樁基礎施工質量關系著光伏支架及光伏組件是否能順利安裝，主要通過控制單樁垂直度和群樁間距來確保樁基礎的施工質量。螺旋鋼樁基礎施工質量控制關鍵措施包括：

1）控制相鄰樁間距。當樁基礎點位定位準確時，只要樁尖放置位置準確，施工完畢時樁身垂直度滿足要求，即可保證橫向相鄰樁基礎的間距在4 m左右且誤差滿足設計要求。

2）控制單樁垂直度。施工時，由兩名施工人員和1名挖改鉆機（或潛孔鉆車）司機配合施工，兩名施工人員分別站在樁基礎列的橫向和縱向，與樁基礎的連線呈90°夾角，便于觀察樁基礎在各個方位的偏移情況。鉆進之前，用磁性水平儀貼在樁身側面校對該樁基礎的垂直度；鉆進1/3設計深度時，施工人員檢查是否存在偏差，若存在偏差則進行校正；鉆進至1/2設計深度時，施工人員繼續檢查，校正偏差后鉆進至設計深度。若樁基礎入土深度超過1 m后發現其偏斜嚴重，則沿偏斜方向拔出后重新施打。打樁過程中，若出現樁體傾斜的情況，應放慢速度，保持旋轉并調整水平方向位置，不允許在停止旋轉的情況下調整水平方向位置。

3）控制群樁間距。通過控制單樁垂直度，已確保橫向樁基礎的間距滿足要求，因此控制群樁間距實際是控制縱向兩根樁基礎的間距為2.8 m。實際施工時，采用鋼絲繩定位控制群樁間距，如圖4所示。單組固定式光伏支架的樁基礎為“2×4”的矩形陣列，首先進行單組固定式光伏支架邊角處4根樁基礎的施工，確保其位置精準，間距和垂直度均滿足要求；然后用鋼絲繩沿著這4根樁基礎的外沿繞一圈后收緊，在鋼絲繩圈出的范圍內進行該組固定式光伏支架其他樁基礎的施工。在保證單樁垂直度滿足要求的前提下，再確保施工完畢時所有樁基礎外邊緣與鋼絲繩接觸，即可保證縱向群樁間距滿足設計要求。

在地層碎石含量較多且粒徑較大的區域，螺旋鋼樁基礎無法鉆進到設計位置，此情況采用微孔灌注樁基礎作為替代。微孔灌注樁基礎由鍍鋅鋼管樁頭和鋼筋籠連接組成，樁徑為180 mm，樁體入土深度為1700 mm，外露長度為300 mm；澆筑C30細石混凝土，澆筑面應低于地面100 mm，以滿足環保、美觀要求。微孔灌注樁基礎示意圖如圖5所示。

微孔灌注樁基礎的施工工藝為：施工定位放線—鉆孔—清孔—灌注墊層混凝土—鋼筋籠（樁）安裝—混凝土澆筑和振搗—成型和養護[6-7]。

1）施工定位放線。此步驟具體內容與螺旋鋼樁基礎的相同。

2）鉆孔。人工輔助確認鉆頭與設計樁孔接觸并對齊，鉆機稍用力鉆進100～200 mm后，兩名施工人員分別在縱向、橫向觀察鉆桿的垂直度并及時校正，確保鉆進過程中鉆桿始終保持垂直。若遇到地層中碎石尺寸較大難以鉆進的情況，可考慮擴孔。

3）清孔。成孔后用鋼卷尺檢查成孔凈深度并清理浮土。判斷孔底浮土厚度，若浮土厚度超過50 mm，則需要采用專門的掏土工具對孔底進行清孔處理，以確?？椎谉o浮土。

4）灌注墊層混凝土。根據設計要求，插入鋼筋籠（樁）前灌注約100 mm高的C30細石混凝土作為墊層，以避免鋼筋籠（樁）插入到底。

5）鋼筋籠（樁）安裝。人工將鋼筋籠（樁）安放入孔，確保其入孔深度、外露長度、垂直度和中心偏差均滿足設計要求。

6）混凝土澆筑和振搗。采用小型集料斗從罐車將混凝土運送至澆筑孔位，人工將混凝土鏟入孔，澆筑過程中同步振搗。澆筑過程中始終有1名施工人員控制鋼筋籠（樁）的安裝位置，避免澆筑、振搗導致鋼筋籠（樁）位置偏移。

7）成型和養護。微孔灌注樁基礎的混凝土澆筑完畢后，應在8～12 h內開始養護，且養護時間不少于3天。由于超高海拔牧區的日照強烈，需避免陽光直射，可采用塑料薄膜、草墊等對混凝土表面進行覆蓋，并灑水保濕養護；若氣溫驟降，則以保溫養護為主，可覆蓋橡塑海綿、棉被等進行保溫，避免混凝土受凍而損壞。

微孔灌注樁基礎的施工質量主要從樁基礎自身垂直度、間距等和混凝土澆筑質量這兩個方面進行控制，關鍵措施包括：

1）微孔灌注樁基礎自身垂直度可用磁性水平儀檢查并及時校對；其間距控制方法與螺旋鋼樁基礎間距控制方法相同，采用鋼絲繩進行定位控制。

2）確?；炷翝仓|量應從施工工藝全過程進行。①鉆桿要慢提，避免擾動孔邊堆積的渣土，使渣土又落回孔中，導致重復清孔。在鉆孔完成、鉆桿提出后應立即封閉孔口，清理孔邊渣土。②做好鋼筋籠（樁）進場驗收、檢查、運輸等工作，確保進場鋼筋籠（樁）的規格、型號符合要求，且在安裝前未發生變形，否則應及時調整。鋼筋籠（樁）運輸、存儲時都應做到下墊上蓋，避免銹蝕。③混凝土澆筑必須在清孔完成30 min以內進行，否則應重新清孔。澆筑混凝土的塌落度和初凝時間必須嚴格按照設計要求，澆筑時保證環境溫度在5 ℃以上。④分層澆筑分次振搗，振搗時快插慢拔，振搗時間約控制在20 s，避免漏振和過振。⑤混凝土終凝前避免大型機械從已澆筑的微孔灌注樁基礎周圍3 m范圍內駛過，避免造成擾動。

4" 施工質量控制成效

4.1" 樁基礎的力學性能檢測

羅布沙光伏發電項目Ⅰ標段為48個光伏方陣，共計87936根樁基礎，平均每個光伏方陣為1832根樁基礎。為檢驗樁基礎的施工質量，隨機抽取樁基礎進行力學性能檢測。按照抽檢率不低于1‰或6根（取二者最大值）選擇抽檢樣品，每個光伏方陣隨機抽檢6根樁基礎，則Ⅰ標段共隨機抽檢288根樁基礎，分別進行單樁豎向抗拔承載力檢測、單樁豎向抗壓承載力檢測、單樁水平承載力檢測[8]。根據設計要求，樁基礎的單樁豎向抗拔承載力極限值不小于30.0 kN，特征值不小于15.0 kN；單樁豎向抗壓承載力極限值不小于36.0 kN，特征值不小于18.0 kN；單樁水平承載力極限值不小于7.0 kN，特征值不小于3.5 kN。

4.1.1" 檢測方法

按照JGJ 106—2014《建筑基樁檢測技術規范》中的有關規定對樁基礎進行力學試驗，其中：單樁豎向抗拔靜載試驗的首級荷載為6 kN，此后每級荷載增量為3 kN，加載至30 kN；單樁豎向抗壓靜載試驗的首級荷載為7.2 kN，此后每級荷載增量為3.6 kN，加載至36 kN；單樁水平靜載試驗的首級荷載為1.4 kN，此后每級荷載增量為0.7 kN，最多加載至水平位移達到30 mm。

試驗均采用慢速維持荷載法，當出現下列情況時停止加載：

1）達到設計要求的最大加載值、最大水平位移、最大上拔量或最大沉降量，則取對應的荷載值作為單樁承載力極限值。

2）若樁身受載破壞，取上一級荷載作為單樁承載力極限值。

3）樁體的水平位移、上拔量、沉降量等指標值發生突變且大于上一級荷載下該指標值的數倍，則取荷載-位移圖上發生明顯拐點的上一級荷載作為單樁承載力極限值。

承載力特征值按承載力平均極限值的50%取值。

4.1.2" 檢測結果

對隨機抽取的288根樁基礎進行力學性能檢測，并對其檢測結果進行統計，具體如表4所示。

從表4可以看出：檢測時，單樁豎向抗拔荷載和單樁豎向抗壓荷載加載到極限值（分別為30 kN和36 kN）時，288根樁基礎均未出現被破壞或位移突變的情況，因此取加載的最大荷載值為其承載力極限值，即單樁豎向抗拔承載力極限值為30.00 kN，特征值為15.00 kN；單樁豎向抗壓承載力極限值為36.00 kN，特征值為18.00 kN。單樁水平荷載持續加載，在水平位移等于30 mm時288根樁基礎均未被破壞，取當次荷載值作為單樁水平承載力極限值，最大值為9.10 kN，最小值為8.40 kN，則平均極限值為8.75 kN，平均特征值為4.38 kN。結果顯示，所有樁基礎的3項承載力指標均滿足設計要求。

以第48號光伏方陣中第91號樁基礎為例，該樁基礎為微孔灌注樁基礎，其力學性能檢測結果如圖6所示。

從圖6可以看出：未發現第48號光伏方陣中第91號微孔灌注樁基礎在某一級荷載有位移突變發生。

4.2" 樁基礎的縱向間距統計

根據設計要求，縱向兩根樁基礎的間距應為2.8 m，誤差在±30 mm之間，以便光伏支架能夠順利安裝。當樁基礎按前文施工工藝和樁基礎間距控制方法施工完畢，選擇采用240型普通挖改鉆機施工的某個光伏方陣，測量50組尚未安裝光伏支架的樁基礎縱向間距（記為“未調整組”），再測量50組已安裝光伏支架的樁基礎縱向間距（記為“已調整組”），統計結果如表5所示，繪制得到的兩組樁基礎縱向間距分布概率密度曲線和區間分布情況對比如圖7所示。

從表5和圖7可以看出：當樁基礎按前文施工工藝和樁基礎間距控制方法施工完畢，尚未安裝光伏支架時，未調整組的樁基礎縱向間距基本在277～283 cm區間，合格率為96%；其中，縱向間距不合格的2組樁基礎的偏差距離都為3 cm左右。從縱向間距整體分布情況來看，未調整組

的樁基礎間距相對標準樁基礎間距整體偏大，這可能是由于施工人員的個人判斷所導致。由于安裝光伏支架時，樁基礎間距偏差較大的無法安裝光伏支架，因此安裝光伏支架后，已調整組的樁基礎縱向間距均在合格范圍內，且其平均值（280.12 cm）與標準值（280.00 cm）的偏差率僅為0.04%。以上數據說明：

1）設計要求的樁基礎縱向間距誤差限值（±3 cm） 較為準確，施工時必須嚴格遵守并確保樁基礎縱向間距在此誤差范圍內；

2）按本文介紹的樁基礎施工工藝能較好控制樁基礎間距，即便使用施工穩定性相對較差的240型普通挖改鉆機進行施工，也能保證約96%的合格率。

5" 結論

西藏自治區超高海拔牧區的氣候環境、地質條件、環保要求等與內地的不同，因此在此類地區建設光伏電站時，光伏支架樁基礎施工時需要考慮的因素，以及設備、材料等的選擇也存在很大差異。本文以西藏山南曲松羅布沙850 MW牧光互補光伏發電項目中光伏支架樁基礎的施工為例，對西藏自治區超高海拔牧區光伏支架樁基礎的施工質量控制開展了研究。在根據項目所在地的地質條件和環保要求選擇出最合適的樁基礎類型的基礎上，對3種施工設備的施工效率、經濟性、穩定性、環保性進行比較，并提出通過嚴格落實施工工藝及采用鋼絲繩定位的方式確保樁基礎的施工質量。研究得到以下結論：

1）對于西藏自治區超高海拔牧區而言，由于草地和其下方地層的巖性較軟，碎石含量不高且尺寸不大，鉆進較為容易，因此光伏支架樁基礎以施工方便、制造成本低、環保性好的螺旋鋼樁基礎為主較為合適；

2）由于此類地區冬歇期長，可利用的施工時間較短，且光伏發電項目一般施工工期緊，因此施工設備可選擇240型普通挖改鉆機，以確保施工進度；

3）經實踐證明，本文介紹的螺旋鋼樁基礎和微孔灌注樁基礎的施工工藝及施工質量控制措施實用有效，能確保樁基礎施工后的力學性能滿足設計要求，即便使用施工穩定性相對較差的240型普通挖改鉆機進行施工，樁基礎間距也能得到很好地控制。

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STUDY ON CONSTRUCTION QUALITY CONTROL OF PV BRACKET PILE FOUNDATION IN ULTRA-HIGH ALTITUDE PASTORAL

AREA IN XIZANG AUTONOMOUS REGION

Jin Aiyun，Meng Lingkun，Baima Nanmujia，Song Xinggui

（Sinohydro Bureau 9 Co.，Ltd.，Guiyang 550081，China）

Abstract：The climate environment，geological conditions，environmental protection requirements，etc. of the ultra-high altitude pastoral areas in the Xizang Autonomous Region are different from those in the mainland. Therefore，when building PV power stations in such areas，the factors to be considered in the construction of PV bracket pile foundation，as well as the selection of equipment and materials，are also very different. Taking the construction of PV bracket pile foundation in the Luobusha 850 MW pasture-PV complementary power generation project in Qusong County，Shannan City，Xizang Autonomous Region as an example，this paper studies the construction quality control of PV bracket pile foundation in ultra-high altitude pastoral areas in Xizang Autonomous Region. Firstly，based on the geological conditions and environmental protection requirements of the project location，select the most suitable type of pile foundation. Secondly，the construction efficiency，economy，stability，and environmental friendliness of the three types of construction equipment in the PV field area are compared. Finally，the construction quality of the pile foundation is ensured by strictly implementing the construction technology and using steel wire rope positioning. The research results show that the PV bracket pile foundation in such areas adopts a scheme of \"spiral steel pile foundation as the main method，supplemented by micro porous grouting pile foundation\"，which can simultaneously meet the requirements of environmental protection，construction efficiency，and mechanical properties. To ensure construction progress，the 240 type ordinary excavation and modification drilling rig can be selected as the construction equipment. The construction technology and quality control measures for the spiral steel pile foundation and micro porous grouting pile foundation introduced are highly efficient and effective，ensuring that the mechanical properties of the pile foundation after construction meet the design requirements. The research results provide valuable experience for the construction of pile foundations in other similar PV power generation projects.

Keywords：PV power generation projects；PV bracket；pile foundation；ultra-high altitude pastoral areas；construction quality；spiral steel piles；micro porous grouting pile