光伏電站預制管樁沉降處理方法摘要：地面光伏電站建設中經(jīng)常采用預制混凝土管樁作為支架基礎。但地面光伏電站占地面積較大，電站場地地質(zhì)情況變化多端，地質(zhì)勘察報告無法做到對每一根預制管樁下的地質(zhì)情況作出勘測。因此地面光伏電站預制管樁經(jīng)常出現(xiàn)樁基沉降的現(xiàn)象。本文根據(jù)項目實際情況探討并給出了相應的處理方法。并在實際項目中得以應用，實踐效果良好。關鍵詞：光伏電站；預制管樁；沉降前言樁基沉降是地面光伏電站建成后經(jīng)常遇到的一種情況。由于每根樁對應的地質(zhì)情況不是絕對一致，因此樁基沉降幾乎都為不均勻沉降。樁基的不均勻沉降，導致了安裝在樁基上的光伏支架產(chǎn)生變形。光伏支架變形進而導致光伏組件受力，組件發(fā)生微小的扭曲變形，最終導致光伏組件發(fā)生隱裂，致使光伏電站發(fā)電量下降，組件壽命縮短。1.樁基沉降原因分析本文以東北某地面光伏電站為例分析。該光伏電站采用預制管樁作為光伏支架基礎。電站建成后次年發(fā)生了樁基沉降現(xiàn)象。（1）該項目為扶貧電站，場地多達一百多處，地勘報告無法做到每個場地都有報告。因此地勘報告資料精確程度不足。出現(xiàn)樁基沉降問題的場地，地質(zhì)情況基本未在地勘報告提及。實際地質(zhì)松軟，承載力不夠，導致樁基下沉。（2）東北地區(qū)冬季寒冷，土壤凍結，施工困難。該項目為了趕工期，在冬季施工。采用先引孔后打樁的方案完成了樁基施工。但引孔過大、過深，導致樁基與土壤接觸面積減少，削弱了樁基承載力，夏季凍土融化后，樁基出現(xiàn)下沉。（3）東北地區(qū)冬季寒冷，土壤會產(chǎn)出凍脹現(xiàn)象，夏季土壤融化收縮，土體與樁基摩擦力減小，最終導致樁基下沉。2.樁基沉降處理措施（1）事前預防措施①地質(zhì)勘察報告是樁基設計參數(shù)選擇的重要依據(jù)。不同地質(zhì)情況下，樁基設計的參數(shù)選擇必然是不同的。地質(zhì)勘察報告越詳細，樁基設計的安全系數(shù)越高。針對地質(zhì)多變的地面電站，尤其是場地分片過多的扶貧電站，應加大勘測點數(shù)量。為后續(xù)樁基設計參數(shù)選擇提供可靠的設計依據(jù)。②設計階段應根據(jù)地勘報告同時結合現(xiàn)場實際情況，綜合考慮設計參數(shù)的選擇，針對不同的地質(zhì)，給出不同的樁基參數(shù)設計。并對地勘報告精確度做出合理判斷。對勘測精度不足的地勘報告，應反饋給甲方，增加勘測精度。確保樁基設計與現(xiàn)場實際情況相符合。針對特殊的地質(zhì)情況應給出相應的處理方案。③施工前預判施工難度及可能出現(xiàn)的問題，編制合理的施工方案。施工時嚴格按照施工方案施工。引孔直徑及深度不能過大，以免影響樁基質(zhì)量。（2）事后處理措施對于已經(jīng)沉降的樁基，可采用如下幾種處理措施。①方案一。拆除沉降樁基上方組件與支架，繼續(xù)捶打預制管樁，增加既有樁基入土深度，待樁基端頭進入承載力更大的持力層，然后在既有樁基上方接樁。預制管樁的接樁方法參見圖集《預應力混凝土管樁》10G409第40頁“接頭焊接連接詳圖”。接樁長度，根據(jù)每個場地具體情況，現(xiàn)場調(diào)整。接樁完成后，確認樁基承載力足夠，重新安裝支架及光伏組件，然后接線。②方案二。在已經(jīng)沉降的樁基下方注漿。注漿后，樁基下方地基將得到強化，承載力增強，樁基將不再沉降。注漿材料可選用普通硅酸鹽水泥漿。注漿材料漿液要粘度低、流動性好、可注性好；其凝固時間應可以在幾秒到幾小時內(nèi)自由調(diào)節(jié)；漿液固化時體積不收縮；漿液應無毒、無臭、不污染環(huán)境、對人體無害。③方案三。先采用一小段鋼管焊接在預制管樁端頭的鋼板上，如圖1所示。然后安裝支架提升裝置，托住光伏支架，使得光伏支架重力作用在提升裝置上，放松預制管樁上的支架抱箍，如圖2所示。使用支架提升裝置，提升支架至靠近鋼管頂端位置時停止支架提升，然后緊固螺栓，固定支架，如圖3所示。去掉支架提升裝置，在第一段鋼管上，繼續(xù)加焊鋼管，如圖4所示。然后重復操作之前的步驟，往復循環(huán)，直到支架提升達到預定高度。最終緊固螺栓，固定好光伏支架，整個調(diào)整工作完成。等一段時間后如果再次出現(xiàn)沉降，可再采用此法繼續(xù)提升支架，進行調(diào)整，直至樁基不再沉降。則樁基沉降最終處理完畢。該方法所用鋼材應鍍鋅防腐，焊縫應飽滿，焊接完畢后刷防腐漆。

圖1

圖2

圖3

圖4④方案對比。三種方案優(yōu)缺點對比如下表所示。編號優(yōu)點缺點方案一1.工藝簡單，易于實現(xiàn)；2.工人具有操作經(jīng)驗，與之前工藝操作類似；3.原有機械、人力、物力資源可以繼續(xù)使用；4.施工質(zhì)量易于掌控檢測。1.已經(jīng)安裝的支架與組件需要拆卸重裝；2.工程量、工作量均較大。樁基需求量無法計算。方案二1.不需要購買新的管樁；2.不需要拆卸支架組件進行重裝。1.工藝較復雜；2.光伏電站施工隊伍沒有這方面的工經(jīng)驗，需要專業(yè)隊伍入場；3.機械、物料、人力，需要重新進場，之前的資源不可用；4.注漿多少，地下情況未知，屬于不可控階段。工程量無法統(tǒng)計；5.地下施工質(zhì)量，難以檢測；6.沉降嚴重的，需要接樁，已經(jīng)安裝的支架組件仍然需要重新拆卸及安裝。方案三1.施工簡單；2.不用拆組件與支架，可隨時處理；3.價格低廉，工程量最貼近實際需求。1.總體耗時較多，跨越時間段較長；2.少量樁基處理，可能需要幾次重復處理。3.總結本文以東北地區(qū)某地面光伏電站預制管樁沉降為例，分析了樁基沉降原因；提出了樁基沉降事前預防措施；給出了樁基沉降事后處理措施并對事后處理措施進行了分析對比。對于地面光伏電站，施工前應對樁基沉降做好預防處理。電