山地光伏桩基础定位技术研究
2024-08-18张晓聪常春广
摘要:随着光伏能源市场的不断发展,面临的问题是优质土地资源越来越少。从经济效益出发,新能源公司开发出多类型互补型项目,如林光互补、农光互补等,其中,占用山地林地开发光伏项目颇具经济价值。但山地光伏
较平原、戈壁滩等地形的施工难度大,技术也更加复杂。针对山地光伏项目桩基础的定位问题进行分析,确定了最佳操作方案,类似项目可以借鉴参考。
【关键词】山地光伏桩基础定位技术测量
ResearchonFoundationPositioningTechnologyofMountainPhotovoltaicPiles
ZHANGXiaocongCHANGChunguang
PowerChinaHebeiEngineeringCorporationLimited,Shijiazhuang,HebeiProvince,050000ChinaAbstract:Withthecontinuousdevelopmentofthephotovoltaicenergymarket,theproblemfacedisthathigh-qualitylandresourcesarebecomingincreasinglyscarce..Fromtheperspectiveofeconomicbenefits,newenergycompanyhasdevelopedavarietyofcomplementaryprojects,suchasforest-lightcomplementation,agricultureandphotovoltaiccomplementation,etc.,amongwhichtheoccupationofmountainouswoodlandtodevelopphotovoltaicprojectsisquiteeconomical.However,theconstructionofmountainphotovoltaicismoredifficultthanthatofplains, Gobidesertsandotherterrains,andthetechnologyismorecomplex.Thispaperanalyzesthepositioningofpilefoundationsinmountainousphotovoltaicprojects,anddeterminesthebestoperationscheme,whichcanbeusedasareferenceforsimilarprojects.
KeyWords:Mountainphotovoltaic;Pilefoundation;Positioningtechnology;Measurement
山地光伏场地地形复杂,通常有刚性支架及柔性支架两种施工方案,刚性支架方案正常施工山地坡度为0°~30°之间,采取安全措施后坡度适配性可以适当提高;柔性支架方案则更适用于坡度陡峭,山地地形复杂情况。从建设单位开发角度讲,坡度较缓的刚性支架造价低、适应性更广[1]。经统计,全国各地山地光伏刚性支架的占有率远远大于柔性支架。
随着新能源行业的蓬勃发展,近几年对行业的一些技术类、规范类要求也在陆续增加。针对具体细节问题如基础定位,仍未有成熟放点技术。所以,本文针对山地光伏桩基础如何更精准地定位进行分析,提出相应的工序方法,以供大家参考。
1定位准确的重要性
刚性支架一般为组串形式,单组串基础成排布置,一般项目每兆瓦的基础数量在200~500个,现如今山地光伏项目的总体体量较大,动辄百兆瓦[2]。所以造成支架基础数量的也非常庞大,这就对于技术质量的要求必须要更加严格,往往一个小的错误或者技术不规范,在如此大体量重复性工作面前都会被无限放大。
山地光伏的地形往往坡度不统一,部分区域会呈现较大起伏,这就对山地光伏支架基础的定位问题造成较大的困扰[3]。通常情况下,设计院出具图纸一般给出单组坐标每个桩位之间的距离(一般为斜距),并且只提供一个桩位的坐标点;即使给出单个组串的多个坐标点往往也存在较大的误差(设计定位通常根据等高线布置,精确度差)。如果依照给出坐标点进行放点,造成的桩位偏差会给后续安装工作带来困扰。所以,山地光伏施工的首先要做好的就是桩基础的定位放点工作,保证桩位定位工作的准确,会大大提升桩基施工的质量,节省后续支架安装工作的调整时间,提高安装效率。
2定位技术研究
以某项目为例,设计方案采用单立柱支架及双立柱支架形式,每个组串28块光伏板,单立柱支架为4个桩基础,双立柱支架采用8根桩基础,双排布置。双立柱方案前后排桩间距为3m,两方案的单排桩间距为斜距4.6m,桩基础水平间距为4600mm×cosα(α为东西坡角),整组桩基础斜距为13.8m。
根据NB/T32047—2018《光伏发电站土建施工单元工程质量评定标准》桩位偏差允许值≤30mm。精确度较高,而在实际施工中可采用在支架上增加连接孔位的办法消除过大偏差值[4]。但这并非根本解决办法,连接孔位变多,会对材料的刚性造成一定的影响,而且桩位偏差过大也会对设计支架结构的整体性造成影响。因此,更加精确地定位是控制桩基础精度的重中之重。
随着科技发展,定位技术也日新月异,目前山地光伏定位放点多采用GPS(GlobalPositioningSystem)技术,其中采用RTK(RealTimeKinematic)技术定位尤为广泛[5]。而参考多项文献后,一般传统定位方式为:在定位好1号点位后,采用拉测量绳的方法确定剩余点位。而此方法经实践后存在多种局限性,无论是相邻两点之间拉测量绳还是通常拉测量绳后再定中间两点位,均存在一定的操作难度:如果拉整组通线,则过程中常常受地形限制,例如:1#、4#桩间有较大突起,或较深冲沟或植被较多情况,则直线无法拉通,而测量绳距地距离较大则放2#、3#点位精度不准。而只拉相邻两点距离则会造成,整组坡脚不一致情况,进一步导致桩间平距不同,累积偏差过大情况。此外此方法的弊端还有放点人数多,至少需要2~3人(两人拉两端,中间根据斜距定点位),效率低,人工成本大,以及植被茂密,需要配合清理后才可拉直线等问题。
因此,本文总结出一套新的定位方案,并具体进行了实施,效果较好,节省了人力成本,需要人员少且更加精确,速度快,以单立柱为例,具体步骤如下。
布置原则:图纸规定整个组串支架上部为一个整体结构,上部光伏板面为统一坡度,则需要确定整个组串为统一坡度,即组坡角为α。如果山体变化较大的情况,只测设相邻两点之间坡角,则会导致坡角不统一,造成桩间距偏差较大(如图2所示)。
(1)首先按图纸定位1#点位,并采集数据,定为1#点。
(2)在4#区域位置进行测量,测出斜距13.8m的点位;RTK手簿可选择显示据1#点XY轴偏差,光伏组串为正东西坡,则X轴偏差无变化,移动RTK定位仪器,将X轴控制为0;不考虑Y轴变化,同时将斜距控制为13.8m。此时点位为4#点。
(3)4#点位定位完成后,此时RTK手簿上同时显示了上平距L。此时即可得出1#、4#点之间的水平距离L以及本组支架的坡角。根据图纸要求可计算出相邻两个点位的平距为L/3,则2#、3#点的上平距数据可计算得出,即2#点上平距为L/3,3#点上平距为2L/3(如图3所示)。
(4)移动定位仪,根据计算数据,依然保持X轴为0;即可测定出2#、3#点位。此时,整组均保持统一斜距,不受山坡起伏影响;桩点位置的精确度为最佳情况。最大程度排除了山地地形对基础定位的影响。
双立柱定位方法与单立柱一致,但需要强调以下几点。
(1)双立柱图纸给出的坐标点为1#和5#坐标点,即前后排的第一个坐标点,首先要放的是前排坐标点,方法与单排桩定位方法一致(如图4所示)。
(2)在前排坐标点定位完成后,测设后排的坐标点,此时重点要强调的是必须保持前排后排的水平桩间距一致,即上平距一致。不可单独再测设一遍上平距。否则将导致前后排的坡角不一致,进而导致前后排的斜梁安装偏斜。
经测算,根据以上方法进行的定位放点,每组测量人员2人,较以往效率提升效率至少50%。建议施工单位进行测设山地光伏桩点时采用本方法进行布置。
3结语
山地光伏的场地情况极其复杂,如何安装出一套质量合格、强度稳定的光伏支架,需要施工单位在每一个施工步骤进行严格的质量控制,其中首要任务即为桩点的定位工作,定位工作是其他后续步骤的保证,只有定位工作精确才能更好地控制后续成孔、浇筑以及安装的质量。再者如果定位出现不准确情况,将严重影响施工进度以及质量。还有可能出现安装队伍与基础队伍扯皮现象,导致工序交接出现困难。本文总结的经验,类似项目可以借鉴参考。
参考文献
[1]赵建生,金理,李亚纯,等.山地光伏发电建设项目施工管理对策研究[J].云南水力发电,2024,40(1):194-196.
[2]王豹,张跃君,王立平,等.浅谈高原山地光伏项目中微孔灌注桩的施工及质量控制[J].安装,2023(S2):169-171.
[3]卢强.浅谈山地光伏区施工难点及应对措施[J].人民黄河,2023,45(S1):175-177.
[4]郭文斌.山地光伏电站项目施工阶段管理优化研究[D].呼和浩特内蒙古大学,2020.
[5]王海波,于忠卫,刘旭东,等.山地光伏不规则地形斜距测量的应用技术[C]//《施工技术(中英文)》杂志社,亚太建设科技信息研究院有限公司.2023年全国工程建设行业施工技术交流会论文集(中册).中国建筑第二工程局有限公司,中建二局(四川)建设发展有限公司,2023:5.