CN115142461A - 用于冻土地区光伏支架的防冻基础桩的制作及其安装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑施工技术领域，具体涉及一种用于冻土地区光伏支架的防冻基础桩的制作及其安装方法，1、制作预制桩体，在纵筋的四周缠绕螺旋箍制成箍筋，将该箍筋与钢制预埋件焊接在一起制成预制桩体，预制桩体外层用保温层进行预包裹，预包裹后取下保温层，在保温层的内表面涂上内层工业凡士林；2、将预制桩体运至施工现场并确定安装位置后，在安装区域的冻土层下开引孔，引孔的孔径比预制桩体的外径大250mm；3、在引孔内铺设一层聚丙烯防水基布，将护筒放入引孔内，再将聚苯乙烯泡沫板保温层的外部涂上工业凡士林后放入护筒内，将细石混凝土注入聚苯乙烯泡沫板保温层和护筒之间，等待细石混凝土完全凝固后基础柱安装完成。

Description

用于冻土地区光伏支架的防冻基础桩的制作及其安装方法
技术领域
本发明属于建筑施工技术领域，具体涉及一种用于冻土地区光伏支架的防冻基础桩的制作及其安装方法。
背景技术
太阳能利用光伏发电作为新能源时代的主角之一，向好趋势已十分明朗。高纬度低海拔地区的光伏发电站建设项目需要考虑季节性冻胀以及高水位给抗冻胀施工带来的影响。冻胀是由于土中水的冻结和冰体（特别是凸镜状冰体）的增长引起土体膨胀、地表不均匀隆起的作用。地基土冻胀会导致与冻土接触的光伏支架基础发生不同部位的变形或变位，进而影响基础上部支架结构发生拉伸变形，会造成光伏组件隐裂等，发生这种破坏作用是不可修复的，一旦出现，所产生的破坏速度会逐渐加快，最终将严重影响光伏电站的正常运行及其安全，如何提高光伏支架基础周围土体冻胀抵抗能力是一项亟待解决的问题。
当前常用的防冻胀的方式主要有以下几种：1.结构法；2.换填法；3.油性隔离法。结构法主要是通过加长桩入土埋深来提高单桩竖向抗拔承载力，依靠冻土层以下桩的侧摩阻作用抵抗冻结土层对桩产生的上拔作用。换填法主要通过将桩周一定冻深范围内的冻土换成非冻胀性土，从而消除换填范围内的冻胀力。换填材料可采用中粗砂、砾石等。换填范围取桩周0.2m范围即可。油性隔离法主要是通过在桩周一定冻深范围内涂刷油性材料来减弱冻胀作用。常用的油性材料主要有改性沥青、工业凡士林等。
传统光伏支架防冻基础桩体在保温材料与桩体、套筒之间存在密封不严且外层细石混凝土与土壤直接接触导致其受潮进而腐蚀桩体的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于冻土地区光伏支架的防冻基础桩的制作及其安装方法。通过在保温层和预制桩体之间和保温层外部涂上工业凡士林，以及在细石混凝土与土壤之间铺聚丙烯防水基布来解决此问题。该制作及安装方法操作简单，节约成本，绿色安全。
本发明采用的技术方案为：一种用于冻土地区光伏支架的防冻基础桩及其安装方法，其制作及安装方法步骤如下：
步骤一：制作预制桩体，在纵筋的四周缠绕螺旋箍制成箍筋，将该箍筋与钢制预埋件焊接在一起制成预制桩体，预制桩体外层用聚苯乙烯泡沫板保温层进行预包裹，使桩体与保温层之间空隙尽量小，预包裹后取下聚苯乙烯泡沫板保温层，在聚苯乙烯泡沫板保温层的内表面涂上内层工业凡士林，以达到隔绝空气、密封的作用；
步骤二：将步骤一制得的预制桩体运至施工现场并确定安装位置后，在安装区域的冻土层下开引孔，引孔的孔径比预制桩体的外径大250mm；
步骤三：在引孔内铺设一层聚丙烯防水基布，以达到隔绝冻土区域水分的作用，将护筒放入引孔内，再将聚苯乙烯泡沫板保温层的外部涂上外层工业凡士林后放入护筒内，将细石混凝土注入聚苯乙烯泡沫板保温层和护筒之间，等待细石混凝土完全凝固后基础柱安装完成。
进一步的，所述引孔的孔径比预制桩体的外径大250mm；
进一步的，所述细石混凝土中添加有抗渗剂。
进一步的，所述纵筋的数量为4根，其圆周均布，纵筋与螺旋箍通过铁丝绑系加固。
进一步的，在安装预制桩体时，将预制桩体放入到护筒内，并进行侧向支撑后浇筑细石混凝土，细石混凝土浇注完之后，等待其完全凝固后，撤去侧向支撑，凝固时间为2-5小时。
进一步的，预制桩体外围包有聚苯乙烯泡沫板，该保温材料的密度小，硬度高，保温层内壁与桩体壁面和保温层外壁都涂有工业凡士林，这样既防水又可达到隔绝空气的密封作用，引孔的四周及底部铺有聚丙烯防水基布，将细石混凝土与四周冻土层中的水分进行隔离，防止其受潮而进一步腐蚀护筒。
本发明的有益效果：提供了一种用于冻土地区光伏支架的防冻基础桩的制作及其安装方法。通过在保温层和预制桩体之间和保温层外部涂上工业凡士林，以及在细石混凝土与土壤之间铺聚丙烯防水基布来解决此问题。基础桩施工简单，污染小，耐腐蚀性强，对于基础桩的抗冻胀作用更强。制作及安装方法操作简单，节约成本，绿色安全。其主要优点如下：
（1）、预制桩体的质量更加可靠，省去了灌注桩浇筑后的养护时间，加快了施工进度；
（2）、先将预制桩体制作完成，然后进行安装区域引孔工作，两者完成后将预制桩体放入引孔中，相比传统的直接向土层中打压预制桩体的方法，避免因东西温度太低，土壤层硬度过大，在打压过程中导致预制桩体断裂的事故发生。
（3）、桩体采用螺旋箍环绕配筋进行桩体的整体固定，顶部用钢制预埋件与二者进行焊接，是整体桩体更加稳固。
（4）、在聚苯乙烯泡沫板保温层内外表面都涂有工业凡士林的涂抹，工业凡士林具有隔绝水和密封的作用。
（5）、引孔内铺有聚丙烯防水基布，有效的阻断了周围冻土层的水分侵蚀细石混凝土，导致其受潮对套筒产生影响。
附图说明
图1是实施例一的制作及安装示意图；
图2是实施例一中预制桩体的结构示意图；
图3是实施例一中引孔的示意图。
具体实施方式
实施例一
参照各图，一种用于冻土地区光伏支架的防冻基础桩及其安装方法，其制作及安装方法步骤如下：
步骤一：制作预制桩体，在纵筋7的四周缠绕螺旋箍8制成箍筋，纵筋7的数量为4根，其圆周均布，纵筋7与螺旋箍8通过铁丝绑系加固；将该箍筋与钢制预埋件1焊接在一起制成预制桩体，预制桩体外层用聚苯乙烯泡沫板保温层2进行预包裹，使桩体与保温层之间空隙尽量小，预包裹后取下聚苯乙烯泡沫板保温层2，在聚苯乙烯泡沫板保温层2的内表面涂上内层工业凡士林9；
步骤二：将步骤一制得的预制桩体运至施工现场并确定安装位置后，在安装区域的冻土层5下开引孔11，引孔11的孔径比预制桩体的外径大250mm；
步骤三：在引孔11内铺设一层聚丙烯防水基布4，将护筒10放入引孔11内，再将聚苯乙烯泡沫板保温层2的外部涂上外层工业凡士林6后放入护筒10内，将细石混凝土3注入聚苯乙烯泡沫板保温层2和护筒10之间，细石混凝土3中添加有抗渗剂，等待细石混凝土3完全凝固后基础柱安装完成。
在制作预制桩体时，桩体纵向有4根等距排列的纵筋环绕，螺旋箍环绕在纵筋四周，用于加紧桩体，根据需要桩体底部也可设置钢桩靴，螺旋箍和纵筋上方的预埋桩体进行焊接相连；螺旋箍8的箍筋计算公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
式中，L为每米桩螺旋箍筋长度(m)，S为螺旋箍筋螺距(m)，R为桩直径(m)，C为保护层厚度(m)，d为螺旋箍筋直径(m)。
在安装预制桩体时，将预制桩体放入到护筒内，并进行侧向支撑后浇筑细石混凝土，细石混凝土浇注完之后，等待其完全凝固后，撤去侧向支撑，凝固时间为3小时。
施工时，根据冻土区域的光伏支架分布方案选择确定的施工地点，先确定岩层的主要成分，地下水埋藏深度及标准冻深；然后根据地上光伏支架的方案确定桩体入土深度及桩体的长度，最后确定引孔的深度以及孔径的大小。

Claims (4)

1.一种用于冻土地区光伏支架的防冻基础桩的制作及其安装方法，其特征在于：其制作及安装方法步骤如下：
步骤一：制作预制桩体，在纵筋（7）的四周缠绕螺旋箍（8）制成箍筋，将该箍筋与钢制预埋件（1）焊接在一起制成预制桩体，预制桩体外层用聚苯乙烯泡沫板保温层（2）进行预包裹，预包裹后取下聚苯乙烯泡沫板保温层（2），在聚苯乙烯泡沫板保温层（2）的内表面涂上内层工业凡士林（9）；
步骤二：将步骤一制得的预制桩体运至施工现场并确定安装位置后，在安装区域的冻土层（5）下开引孔（11），引孔（11）的孔径比预制桩体的外径大200mm-300mm；
步骤三：在引孔（11）内铺设一层聚丙烯防水基布（4），将护筒（10）放入引孔（11）内，再将聚苯乙烯泡沫板保温层（2）的外部涂上外层工业凡士林（6）后放入护筒（10）内，将细石混凝土（3）注入聚苯乙烯泡沫板保温层（2）和护筒（10）之间，等待细石混凝土（3）完全凝固后基础柱安装完成。
2.根据权利要求1所述的一种用于冻土地区光伏支架的防冻基础桩的制作及其安装方法，其特征在于：所述引孔（11）的孔径比预制桩体的外径大250mm。
3.根据权利要求1所述的一种用于冻土地区光伏支架的防冻基础桩的制作及其安装方法，其特征在于：所述细石混凝土（3）中添加有抗渗剂。
4.根据权利要求1所述的一种用于冻土地区光伏支架的防冻基础桩的制作及其安装方法，其特征在于：所述纵筋（7）的数量为4根，其圆周均布，纵筋（7）与螺旋箍（8）通过铁丝绑系加固。
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