淺談光熱發(fā)電工程定日鏡基礎施工精度控制

李自榮

摘 ?要：太陽能光熱發(fā)電是新能源利用的一個重要方向。太陽能光熱發(fā)電是太陽能利用中的重要項目之一，只要將太陽能聚集起來，加熱工質，驅動汽輪發(fā)電機即能發(fā)電。太陽熱發(fā)電與光伏發(fā)電相比，效率較高，技術比較成熟，因此當時許多工業(yè)發(fā)達國家都將太陽熱發(fā)電作為重點，投資興建了一批試驗性太陽能熱發(fā)電站。作為新興的能源，在土建施工中對灌注樁的精度控制要求較高，土建工程的精度在很大程度上決定了定日鏡安裝精度意義重大，筆者通過在共和光熱發(fā)電項目中的實踐所積累的灌注樁施工精度控制經(jīng)驗，與大家一同探索研究。

關鍵詞：光熱發(fā)電項目;灌注樁;精度控制

中圖分類號： TK513 ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

1 工程概況

1.1 工程概述

某50 MW塔式光熱發(fā)電項目位于青海省某生態(tài)太陽能發(fā)電園區(qū)內(nèi)，該工程定日鏡基礎采用混凝土灌注樁基礎，基礎施工內(nèi)容包括設備安裝預留的埋件、錨栓的預埋施工。

1.2 地質概況

1.2.1 地層巖性及特征

根據(jù)工程地質調(diào)繪和勘探成果，場址區(qū)勘探范圍內(nèi)為第四系堆積物，場址區(qū)地層由上至下依次為粉土層、圓礫層、細砂層及粉質黏土層等。鉆孔成孔難度較大。

1.2.2 水文地質

工程區(qū)屬高原大陸性氣候，具有降水稀少、蒸發(fā)強烈、氣候干燥、溫差大和日照時間長等氣候特點。

根據(jù)區(qū)域水文地質資料和現(xiàn)場勘查，工程區(qū)內(nèi)水文地質條件較簡單，地表水不發(fā)育。地下水類型主要為第四系松散巖類孔隙潛水，含水層為細砂層，含水層厚度較大。

根據(jù)勘探成果，場址區(qū)季節(jié)性凍土帶內(nèi)地層主要為粉土層、圓砂層及細砂，凍結期地下水埋深大于1 m，季節(jié)性凍土帶內(nèi)土層含水量低，一般呈干燥或稍濕，凍脹等級為I級，凍脹類別為不凍脹。

2 定日鏡基礎精度控制

2.1 建立施工控制網(wǎng)

施工控制網(wǎng)的建立有8個要點。1）根據(jù)施工總平面圖上的坐標位置、基線、基點的相關數(shù)據(jù)，城市水準點或設計圖紙上指定的相對標高參照點，用GPS、全站儀、經(jīng)緯儀、水準儀、鋼尺進行網(wǎng)點的測設。2）測量按先整體后局部的工作程序進行。3）先在整個建筑場地內(nèi)建立統(tǒng)一的控制網(wǎng)，作為各建（構）筑物的定位、放線的依據(jù)。4）根據(jù)施工控制網(wǎng)進行各建筑物定位測設。5）施工控制網(wǎng)點的測量，應進行閉合誤差校核，誤差值在1/5000內(nèi)，可按比例修正，超出允許誤差值時，應復測。6）使用經(jīng)緯儀測設施工控制網(wǎng)點時，測量應不少于一個測回（往返測為一個測回）。7）建立施工平面控制網(wǎng)使用鋼尺量度時，應將鋼尺兩端盡可能保持在同一水平高度后方可進行量尺。8）統(tǒng)一施工控制網(wǎng)點，水準點及建（構）筑物的主軸線等控制點標志設置牢固、穩(wěn)定，不下沉、不變位，并用混凝土保護，重點的標志和環(huán)境保護需要，可加欄圍護。

2.2 定位放線研究

2.2.1 制作并使用坐標誤差控制鋼架

灌注樁位定位放線時，在中心坐標兩側引出2個與中心點同距離的控制點，用于后期控制混凝土澆筑時人為導致的中心坐標偏差;利用2個控制點固定鋼架，再利用鋼架的中心控制灌注樁中心坐標。具體如圖1所示。

2.2.2 制作并使用預埋螺栓定位架

每個灌注樁預埋8根M16螺栓，為保證8根螺栓位置的準確，制作用于定位螺栓位置的法蘭盤，并在法蘭盤上焊接套管，套入螺栓，保證螺栓的垂直度，同時也避免了混凝土污染螺栓，如圖2所示。

2.2.3 制作并使用螺栓方位找正尺

設計要求8根預埋螺栓相對的2根螺栓中心線與地理正南正北連線平行，這就需要進行羅盤校正。用約1 m左右無磁鋁制方形管制作找正尺，方管一頭固定羅盤，用于測量正南、正北。具體如圖3所示。

3 定日鏡基礎鉆孔質量控制

3.1 鉆機選型

根據(jù)招標文件提供的地質情況以及考慮設備移動便捷，選用自制灌注樁造孔設備：主要選用螺旋鉆機。

3.2 鉆孔施工工藝

鉆孔施工工藝有4個要點。1）鉆機施工：鉆機就位前，須將地基墊平，精心調(diào)平，確保施工中不發(fā)生傾斜、位移。2）成孔：下鉆時應注意先鉆頭垂直吊穩(wěn)后，再導正下入孔內(nèi)。當發(fā)現(xiàn)塌孔、斜孔時，應及時處理當樁凈間距不滿足規(guī)范（小于3 d）時，應采用跳鉆方法。3）清孔：鉆進到設計深度后，應立即清孔，采用鉆頭撈渣法。4）檢孔：終孔檢查孔深和孔底土渣采用標準測錘檢測。

3.3 鉆孔質量控制要點

鉆孔質量控制有7個要點。1）鉆桿應保持垂直穩(wěn)固，位置正確，防止因鉆桿晃動引起擴大孔徑。鉆進速度應根據(jù)電流值變化，及時調(diào)整。2）鉆進過程中，應隨時清理孔口積土，遇到塌孔、縮孔等異常情況時應及時處理。3）根據(jù)電流值或油壓值，調(diào)節(jié)擴孔刀片切削土量，防止出現(xiàn)超負荷現(xiàn)象。4）開挖料及時運離基坑，堆放位置距距基坑最小距離不小于3m。5）基樁施工完成以前，應嚴防雨水、地表水以及施工生活用水流入基坑內(nèi)。6）擴底直徑應符合設計要求，經(jīng)清底掃膛，孔底的虛土厚度應符合規(guī)定。7）成孔達到設計深度后，孔口應予以保護。

4 結語

利用自制工具提高灌注樁基礎施工精度方法操作簡單，工具輕便易攜帶，控制效果顯著。“坐標誤差控制鋼架” 兼顧造孔精度控制和澆筑精度控制?！邦A埋螺栓定位架” 和“螺栓方位找正尺”避免了工人反復操作卻無法達到精度要求，提高了灌注樁施工效率，解決了預埋螺栓埋置精度無法控制的難點，取得了較好的經(jīng)濟效益，希望在以后類似光熱項目中推廣應用。

參考文獻

[1]蒲華豐，丁永健， 徐能，等.步進伺服驅動器在定日鏡控制器中的應用研究[J].能源研究與管理， 2018（1）：38-40，44.

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