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【技术文章】光伏电站光伏支架的基础选型优缺点一览!

2018-04-10

钢筋混凝土独立基础

■ 定义:

在光伏支架的前后立柱下面分别设置钢筋混凝土独立基础,由基础底板(垫层)与底板上面的基础短柱组成。短柱顶部设置预埋件(钢板或地脚螺栓)与上部的光伏支架相连,需要一定的埋深和一定的基础底面积;基础地板上覆土,用基础自重和基础覆土重力共同抵抗环境荷载导致的上拔力,用较大的基础底面积来分散光伏支架向下的垂直荷载,用基础底面和土壤之间的摩擦力以及基础侧面与土壤的阻力来抵挡水平荷载。

■ 优点:

传力途径明确,受力可靠,适用范围广,施工无需专门的施工机械,抗水平荷载的能力最强,抗洪抗风。

■缺点:

所需的钢筋混凝土工程量大,人工多,土方开挖及回填量大,施工周期长,对环境的破坏力大。这种基础的局限性太大,在当今的光伏发电站已经很少使用。

 

钢筋混凝土条形基础

■ 定义

通过在光伏支架前后立柱之间设置基础梁,从而将基础重心移至前后立柱之间,增大了基础的抗倾覆力臂,可以仅通过自重抵抗风载荷造成的光伏支架倾覆力矩;条形基础与地基土的接触面积较大,适用于场地较为平坦、地下水位较低的地区。因为基础的表面积相对较大,所以一般埋深在 200 至 300mm 之间。

■ 优点:

土方开挖量小,不需要专门的施工工具,施工工艺简单。

■ 缺点:

需要大面积的场平,对环境影响较大,混凝土需求量大,且养护周期长,所需人工多。基础埋深不够抗洪水能力差。

 

螺旋钢桩基础

■ 定义

在光伏支架的前后立柱下面采用带螺旋叶片的热镀锌钢管桩,旋转叶片可大可小、可连续可间断,旋转叶片与钢管之间采用连续焊接。施工过程中采用专业机械将其旋入土体中。

螺旋桩基础上部露出地面,与上部支架之间采用螺杆连接。通过钢管桩桩侧与土壤之间的侧摩阻力,尤其是旋转叶片与土体之间的咬合力抵挡上拔力及承受垂直载荷,利用桩体、螺旋叶片与土体之间桩土相互作用抵抗水平荷载。

■ 优点:

施工速度快,无需场地整平,无土方开挖量,最大限度的保护场区植被,且场地易恢复原貌,方便调节上部支架,可随地势调节支架高度。对环境的影响小,所需人工少,螺旋桩可以进行二次利用。

■ 缺点:

造价相对较高,且需要专门的施工机械,最重要的是基础水平承载能力与土层的密实 度密切相关,螺旋桩基础要求土层具有一定的密实性,特别是接近地面的浅土层不能够太松散;螺旋桩基础的耐腐蚀性较差,尽管可以采用加厚热镀锌,但难适应较强的腐蚀性环境。

 

钢筋混凝土桩基础

现浇钢筋混凝土桩

■ 定义

采用直径约 300mm 的圆形现场灌注短桩作为支架生根的基础,桩入土长度约 2m,露出地面 300-500mm,桩入土的长度可根据土层力学性质决定,顶部预埋钢板或螺旋与前、后立柱相连。这种基础施工过程简单,速度较快,现在土层中成孔,然后插入钢筋,再向孔内灌注混凝土即可。

■ 优点:

节约材料、造价较低、施工速度快。

■ 缺点:

对土层的要求较高,适用于有一定密实度的粉土或可塑、硬塑的粉质粘土中,不适用于松散的砂性土层中,松散的砂性土层易造成塌孔,土质较硬的鹅卵石或碎石可能存在不易成孔的问题。

 

 

预制钢筋混凝土桩:

■ 定义

预制钢筋混凝土桩采用直径约为 300mm 的预应力混凝土管桩或截面尺寸约200*200mm 预制钢筋混凝土方桩打入土中,顶部预留钢板或螺栓与上部支架前后立柱连接。其受力原理与现浇钢筋混凝土桩相同,造价比现浇钢筋混凝土桩稍高。

■ 优点:

施工更为简单、快捷。

■ 缺点:

造价相对较高。

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