山地光伏电站单立柱支架结构安装工艺分析——以广西某光伏项目为例

吴建鹏，尹 杰

中国电建集团江西省电力设计院有限公司，江西 南昌 330096

0 引言

某光伏项目场址位于广西壮族自治区南宁市马山县，土地类型为未利用荒地或一般农业用地，地势情况复杂且用地多而分散，场区总占地面积约为1.82 km2（2 730亩）。工程建设规模为100 MW，配置32台3 150 kW的集中式逆变器，光伏组件全部采用固定支架安装。

文章根据项目实际情况及设计要求，选择单立柱支架结构，完善单立柱支架结构安装工艺原理与流程，配合质量控制措施，以确保项目合格率与质量。

1 单立柱支架结构的特点

单立柱支架结构是指使用一根立柱支撑上部组件的结构[1]，是应用广泛的固定式支架结构。相对双立柱支架结构，单立柱支架结构有以下三个优点。（1）降低成本：单立柱支架结构节省材料，可以降低成本，也可以缩减桩基数量，减少混凝土方量，优化项目支出，提高经济效益。（2）缩短工期：单立柱支架结构安装简易，组装速度快，可以提高施工效率，从而缩短项目工期。（3）降低施工难度：山地的地势变化较大[2]，双立柱之间的间距可能导致两立柱标高相差大，增加支架调平工作难度，而单立柱支架安装则完美避开了此项作业[3]。

但是，单立柱支架的结构稳定性、可靠性、承载能力等相对较差[4]。在设计抗横向、竖向承载力时需要更加严谨，同时对材料强度、刚度、稳定性等要求更高，需要达到规范要求。

2 山地光伏电站单立柱支架结构安装的工艺流程

在某光伏项目实操时，制定单立柱支架结构安装工艺流程，如图1所示。

图1 工艺流程图

2.1 前期准备

（1）材料准备。将材料分类堆放至规划区，分散至桩基附近，完成工作。

（2）工具准备。套筒扳手、梅花扳手、内六楞扳手、水准仪、指北针、钢卷尺、力矩扳手、线绳、水平尺、铅锤、经纬仪、移动脚手架等必须符合工程施工需要及质量检测要求。

支架安装前，应检查灌注桩基础的平面位置、几何尺寸、轴线、标高、平整度、预埋件、混凝土强度、桩基试验、桩身完整性等是否符合规范及设计要求。

2.2 支架立柱的安装

将立柱的柱底钢板放置在灌注桩基础内的预埋件上，检查孔隙位置是否正确；调整灌注桩基础轴线与支柱中心线重合，将水平尺放至立柱，调整立柱的水平度；用螺栓连接柱底钢板与预埋件。若桩基表面标高有偏差，用垫块将立柱垫平后紧固地脚螺栓，垫块必须与立柱底座三面围焊，如图2所示。

图2 支架立柱安装示意图

在装好的一组立柱的桩顶拉线，根据现场情况调整上下立柱高度，确保同组立柱顶端在同一直线上，如图3所示。

图3 立柱整体安装示意图

2.3 斜梁、斜撑、檩托的安装

在地面上将檩托用螺栓连接在斜梁上，再使用外六角螺杆将斜梁分别与前斜撑、后斜撑连接，通过斜梁上两侧的固定孔洞位置控制前斜撑、后斜撑与斜梁衔接处的位置，从而固定前后斜撑的方位，如图4所示。

图4 檩托、前后斜撑与斜梁安装示意图

2.4 抱箍的安装

在立柱上距离柱底钢板固定尺寸处安装大小抱箍，大小抱箍抱住立柱下端，抱箍间用螺栓连接，防止其产生滑移；将装好的斜梁部件放在立柱上，用螺栓连接，再使用外六角螺杆将前后斜撑通过大抱箍固定孔洞进行连接。

通过固定位置的螺栓连接，在材料满足设计、规范要求且不发生形变的情况下，可保证安装斜梁角度为固定角度。若存在其余干扰因素，可将水平尺放在斜梁上，通过微调立柱上距离柱底钢板的尺寸，保证斜梁固定角度。

2.5 拉条的安装

将水平拉条穿过斜梁中间孔位，用拉杆转接件通过双螺母将拉条安装在斜梁上连接紧固。在相邻支架斜梁之间搭设好交叉水平拉条，如图5所示。

图5 水平拉条装配示意图

将垂直拉条穿过上立柱孔位，用拉杆转接件通过双螺母安装在立柱上端连接紧固，下半端用小抱箍抱住立柱，用拉杆转接件将立柱和拉杆连接，如图6所示。

图6 柱间拉条下半部装配示意图

2.6 檩条和檩托的安装

在地面上，把2根檩条用檩条连接件搭接上，使用螺栓连接，檩条全部连接好后，使用移动脚手架将檩条抬上至斜梁，根据已连接在斜梁上的檩托定位，使用螺栓将檩托长边与檩条腹板连接。锁紧螺丝后，确保檩托与斜梁垂直，檩托与檩条连接处不可倾斜。如图7、图8所示。

图7 檩条连接示意图

图8 檩条与檩托安装示意图

2.7 支架检查校准

安装结束后，对支架进行检查，主要检查支架构架及整体安装是否符合标准规范，斜梁角度是否为固定角度，是否横平竖直、整齐美观，螺栓是否紧固可靠，安装是否满足设计要求。装配完成的拉条和支架安装校准分别如图9、图10所示。

图9 拉条装配完成示意图

图10 支架安装校准示意图

3 结束语

文章以实际项目为背景，针对山地光伏地势特点选用单立柱支架结构，再根据设计方案完善单立柱支架安装工艺流程。采用流水施工、阶段性核准、固定支架配件及距离以稳固支架斜梁角度的办法，确保了支架的合格率及稳定性，为上部组件的安装做好充足准备。该工艺流程简单易懂，施工过程安全有保障，节能环保，安装完成的支架质量好、结构稳定。