純技術文。
一、背景:
某山地光伏項目,已建成運行。近期接相關部門通知,其光伏場區部分區域占用一般農田,涉及裝機容量約3MW;根據地區政策要求:對于占用一般農田的光伏項目,需采用農光互補模式建設,要求光伏支架最低點距離地面高度不小于2.5m。實際電站建設時安一般光伏項目建設,組件最低點距地面距離安0.5m設計,按照相關部門要求,需將一般農田區域內約3MW容量的光伏支架在現有基礎上抬高2.0m,滿足農光互補的政策要求。
原支架及基礎設計見下圖:

二、思考及分析:
(一)抬高支架有兩種方法:
1、增加前后立柱高度;
2、前后立柱高度不變,增高部分以鋼筋砼柱代替。
考慮到本項目地處山區,地形條件復雜;采用第2種方法需現場綁扎鋼筋、支模板及砼澆筑,施工難度大,工期長,冬季施工質量難以得到保障,因此,改造方法排除第2種方法,重點考慮第一種方法,即:抬高前后立柱。
(二)改造前后支架及基礎受力分析:
1、對于支架:支架抬高后,支架整體所受風荷載并未改變,因此,對于支架,立柱以上部分均可維持原狀,此部分包括:橫梁、檁條;對于前后立柱,由于立柱與基礎的連接形式為固接,在水平力大小不變的情況下,由于力臂的增加(立柱高度增加)致使前后立柱所受彎矩增加,同時隨著立柱高度增加,立柱的計算長度相應增加,需要對原有立柱的強度及穩定性進行重新驗算,驗算結果表明,立柱截面需增加。
2、對于基礎:原支架基礎采用微型灌注樁。受力分析如下:微型灌注樁承受豎向荷載(上拔、下壓)、水平荷載及對應彎矩。支架的抬升對豎向荷載及水平荷載無影響,支架抬升造成的樁與立柱部分的彎矩增加,將對樁身強度及基樁的承載力產生較大影響,經計算復核,支架抬升后,基樁已不滿足受力要求。
(三)主要問題:
1、支架基礎做為地下構筑物,重新加固難度較大,如何利用或改造?
2、立柱截面增加,原基礎中預埋的鋼管直徑較小,新的立柱如何與基礎連接?
(四)解決思路及其他說明:
1、分析支架基礎受力增加原因是因為彎矩增大引起,如果將現有支架基礎與立柱的連接由固接改為鉸接即可解決支架基礎的受力問題;
2、在原有基礎(微型灌注樁)上增加條形基礎,基礎內預留錨栓與立柱形成鉸接,即可解決新立柱與基礎的連接問題;
3、新增條形基礎與微型灌注樁的連接依靠原灌注樁內預埋的鋼管實現,具體連接方式見下圖;
4、新增加條形基礎也需要現澆一部分砼,但其工程量及施工難度遠低于新增砼土柱的難度,施工難度較小。
三、解決方案
具體解決方案不再贅述,見下圖:

四、一點兒思考:
重要的事情說一遍:光伏電站建設一定要注意土地的落實,重點關注土地面積(關乎容量)及土地屬性(關乎是否能建設)。
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