光伏工程微孔灌注桩基础质量控制技术分析

光伏工程微孔灌注桩基础质量控制技术分析

曾耀

中国能源建设集团广东火电工程有限公司  广东 广州 510000

摘 要：本研究深入分析光伏工程微孔灌注桩基础施工难点，结合楚雄州南华县罗武庄光伏工程概况，从合理选择施工工艺、控制预埋件施工质量、微孔灌注桩成孔质量控制、控制钢桩及钢筋笼质量、开展混凝土浇筑质量控制等方面出发，详细论述光伏工程微孔灌注桩基础质量控制技术，旨在提高微孔灌注桩基础质量。

关键词：光伏工程；微孔灌注桩；质量控制

在全球对清洁能源需求持续增长的背景下，作为可再生能源利用方式，光伏工程在云南等地区得到迅猛发展。而微孔灌注桩基础因其承载能力强等特点，在光伏工程中占据重要地位。因为云南地区地质条件复杂多样，给微孔灌注桩基础施工带来诸多困难，不仅影响光伏工程施工进度，也会影响光伏工程的整体性能。所以，研究光伏工程微孔灌注桩基础质量控制技术对保证工程质量有着重要意义。

1.光伏工程微孔灌注桩基础施工难点

第一，复杂地质条件。云南地区地层构成复杂多样，涵盖软土层、砂土层、砾石层等多种类型，这些地层物理学性质差异比较明显，存在不同的钻孔难度。例如，软土层土质松软，在钻孔过程中发生塌孔现象的概率比较大；砂土层颗粒间黏结力小，钻孔过程中容易出现流沙，进而导致孔壁结构不稳定；砾石层硬度高，不仅严重磨损钻头，也容易出现钻孔偏斜的问题[1]。

第二，施工场地条件限制。工程建设场地存在地形起伏明显的现象，坡度通常在10°-30°之间的区域，局部坡度可达30°- 45°，导致施工设备进场难度比较大，需要专门的辅助设施才能平稳安置。与此同时，部分光伏工程场地狭窄，导致施工过程中存在施工设备调度困难，更容易干扰各施工工序[2]。例如，钢筋笼制作与运输受到场地限制，出现不能及时安装的问题，影响光伏工程的施工进度。

第三，质量控制要求高。光伏工程中微孔灌注桩基础需要承受光伏组件等上部结构的重量，也需要承受风荷载等外部荷载，对桩基础的承载能力要求较高，要求光伏工程微孔灌注桩的强度与荷载能力符合具体的设计要求[3]。同时，要想保证光伏组件的平整度，应该将微孔灌注桩基础的沉降情况控制在极小范围内，避免因为不均匀沉降导致的光伏组件倾斜等问题，影响光伏发电系统的正常运行。

第四，施工过程中的技术难题。1）难以保证成孔精度。受到复杂地质条件、施工操作不当、施工设备精度有限等因素影响，成孔精度往往难以达到理想要求，当成孔倾斜之后导致钢筋笼下放困难，这样就会降低桩身混凝土的浇筑质量。2）钢筋笼安装问题。由于钢筋笼比较长且重量比较大，在吊运过程中容易出现变形问题。例如，孔壁不光滑或存在障碍物，下方钢筋笼时出现卡挂的问题，要么损坏孔壁，要么影响钢筋笼本身。

2.工程概况

光伏工程位于楚雄州南华县罗武庄，地势总体呈现出北高南低的特点，场区海拔高度介于1300m～2000m之间。场地范围的平均坡度介于10°～40°，坡度一般20°～30°，局部大于35°。场址区域东西宽约6.5km，南北长约18.9km。经地质勘察表明，地层自上而下主要由粉质黏土层等构成，具体见表1。

表1 地层信息及施工影响因素表

3.光伏工程微孔灌注桩基础质量控制技术

3.1 合理选择施工工艺

1）合理选择施工工艺。在光伏工程微孔灌注桩施工中，应该根据地质条件与工程质量要求合理选择长螺旋钻孔等施工工艺。具体来说，长螺旋钻孔适用于地下水位以上的黏性土、粉土、填土及中等密实以上的土层，在本工程的粉质黏土层区域应用长螺旋钻孔平均钻进速度可达5—8米/小时，成孔质量相对稳定。在强风化和中风化花岗岩层区域选择冲击钻孔工艺，保证成孔深度和孔径符合设计要求。

2）护壁工艺选择。泥浆护壁是本工程中常用的护壁方法，泥浆的比重控制在1.1-1.3之间，黏度在18～25秒之间，在砂层和粉质黏土层中有效防止孔壁坍塌，但如果在砂层较厚的区域施工作业，需要及时补充泥浆。而套管护壁适用于复杂地层的区域，套管采用钢质套管，根据孔径选择直径大100—200mm的套管，可以防止孔壁坍塌。

3.2 控制预埋件施工质量

1）在光伏工程微孔灌注桩基础施工中，应该根据环境特点出发选择预埋件型号。例如，针对连接光伏支架的预埋件，可以采用Q235B钢材，保证预埋件有着足够的承载能力。预埋件形状设计为带有多个螺栓孔的方形板，通常预埋件尺寸为200mm×200mm—300mm×300mm，厚度需要控制在10—15mm之间

[4]。在桩基础施工前根据测量放线确定预埋件的准确位置，将平面位置偏差控制在±5mm以内，将高程偏差控制在±3mm以内。施工人员需要采用专门的定位模具将预埋件固定在钢筋笼上，在钢筋笼下放过程中密切监测预埋件的位置变化，下放到设计深度后检查预埋件的位置，保证钢筋笼偏差在允许范围之内。

2）预埋件固定采用焊接和绑扎相结合的方式，实现预埋件牢固固定在钢筋笼的操作目标。在具体施工过程中，焊接点不少于4个，焊接点需要均匀分布在预埋件周边，确保每个焊接点长度不小于50mm，焊接牢固以防止预埋件在混凝土浇筑过程中出现位移问题[5]。与此同时，在混凝土浇筑之前需要保护预埋件，具体可以采用塑料薄膜或其他防护材料包裹预埋件，这样能防止混凝土污染预埋件的表面。

3.3 微孔灌注桩成孔质量控制

1）钻机就位与垂直度控制。在云南地区进行微孔灌注桩施工时应该保证钻机的精准就位，实现钻机垂直度的精准控制。在安装钻机的时候，施工人员可以使用水平仪和经纬仪精准调整钻机，保证钻机底座水平误差控制在 0.1% 以内。通过钻机自带的垂直度调整装置调整钻杆垂直度，每钻进2—3米检查一次钻杆垂直度，当发现垂直度偏差超过允许范围时则第一时间停止钻进，合理调整偏差。

2）孔径控制。根据设计桩径选择比桩径大20—40mm的钻头，在钻进过程中定期检查钻头的磨损情况，当钻头磨损超过10mm时及时更换钻头，这样能保证孔径不受到影响。尤其是在砂层等易塌孔地层中，需要在采用优质泥浆护壁的同时适当增加泥浆比重，具体应该将比重控制在1.2-1.35之间，这样能增强孔壁的稳定性，以此减少孔径缩小的风险。

3）孔深控制。在钻孔前根据设计桩长确定钻杆长度，在钻杆上做好标记。做好标记之后进行钻孔操作，在钻进过程中通过测量钻杆入土深度方式控制孔深，每钻进1m则需要记录一次，当钻杆入土深度接近设计孔深时要减缓钻进速度，将孔深误差控制在±100毫米以内。

3.4 控制钢桩及钢筋笼质量

1）应该严格按照国家标准进行抽样复试，对每批进场钢材进行严格检验，保证钢桩的尺寸精度满足设计要求。在钢桩焊接前清理焊接部位的铁锈等杂质，焊缝质量要求达到一级焊缝标准，更需要对每条焊缝进行100%超声波探伤检测，检测合格之后再进入下一道工序。钢桩拼接采用等强连接，相邻两节钢桩的纵轴线偏差不超过3mm，对制作完成的钢筋进行涂刷环氧富锌底漆等防腐处理，增强钢桩在云南地区潮湿环境下的耐腐蚀性能。

2）钢筋笼采用HRB400级钢筋制作，主筋间距偏差控制在±10mm以内，钢筋笼直径偏差控制在±10mm以内。同时，钢筋笼的焊接采用单面搭接焊，焊缝高度不小于0.3倍钢筋直径且焊缝宽度不小于0.7倍钢筋直径，这样能保证钢筋笼整体强度。制作完成钢筋笼之后，需要检查钢筋笼的尺寸、焊接质量、配筋等内容，检查合格之后做好标记，通过分类存放方式防止钢筋笼在存放过程中变形。

3.5 开展混凝土浇筑质量控制

在光伏工程微孔灌注桩基础质量控制过程中应该开展混凝土浇筑质量控制，保证桩身质量与整体承载能力。混凝土设计强度等级为C30-C35，坍落度控制在180—220mm之间，保证顺利填充桩柱。同时，采用强制式搅拌机进行混凝土搅拌，严格按照配合比要求准确计量原材料，保证搅拌质量。在混凝土运输过程中需要保持罐体持续转动，这样可以防止混凝土离析。

4.结论

本文围绕云南地区光伏工程微孔灌注桩基础质量控制技术展开分析，得出重要结论。云南地区复杂的地质条件，对微孔灌注桩基础施工构成严峻的挑战，影响基础的承载能力。因为不同光伏工程的场地条件、装机规模、设计要求各异，所以要因地制宜运用质量控制技术。通过落实合理选择施工工艺等措施，可以提高微孔灌注桩基础的质量，给光伏工程稳定运行奠定基础。

参考文献：

[1]郭敏敏,蒋昊楠.山地光伏微孔灌注桩基础质量控制技术研究[J].红水河,2024,43(4):86-89.

[2]高成林.浅谈湿陷性黄土地区山地光伏项目中微孔灌注桩的施工及质量控制[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术,2024(11):209-212.

[3]马波.光伏发电项目固定支架微孔灌注桩基础施工技术综述[J].价值工程,2024,43(25):159-161.

[4]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(S02):169-171.

[5]冯发明.光伏工程中支架灌注桩基础施工研究[J].低碳世界,2024,14(6):40-42.