莫雄清 何际乐 陈丽贞
（广西建工集团第二安装建设有限公司 广西柳州 545006）
摘要：本文以某水面光伏项目为例，介绍了一种对水上箱变平台提升加高的施工技术，重点分析了水上箱变平台提升加高的方案确定、桅杆支撑架和桅杆的制作安装、桅杆加固、提升平台、接桩、恢复运行等关键技术。该施工技术既保证了箱变平台加高后的质量，又提高了施工的效率，降低了施工成本。
关键词：水面光伏 箱变平台 提升加高 施工技术
中图分类号：TM405 文献标识码：B 文章编号：1002-3607（2023）07-0023-04
水上光伏箱变平台整体提升加高施工技术
水上光伏电站作为以不占用土地为原则推广光伏发电发展的新型方式，充分利用很多湖泊、水库及采煤塌陷区形成的水域建起光伏电站。考虑建造成本，电站的箱变位置往往设计在水域上，但水下水文情况往往很复杂，若水域曾经为采煤塌陷区，运行几年后箱变会整体下降，若不及时将箱变及平台再次提升加高至设计标高，将会面临雨季被水漫淹的情况。
提升加高箱变平台的方式通常是将箱变平台起吊提升至设计标高后进行接桩，因箱变已安装在平台上，且箱变的进出线等各种线缆已安装使用，在提升箱变平台时需确保其水平、平稳，避免晃动拉扯到线缆而造成不必要的损失。水上箱变在安装时，通常自制类似船吊的浅水域施工船进行吊装。但该方法用于已安装好箱变的平台提升存在不足：箱变周围已安装组件，可用操作面窄，若使用施工船吊装，则容易撞坏组件；施工船自身的稳定性不好，起吊提升过程无法控制箱变平台晃动，摆动幅度较大，稳定性差，安全性较低。
基于此，本文介绍一种水上光伏箱变平台整体提升方法，解决了水上箱变平台提升加高的难题，该技术相比常规方法具有成本低、进度快、质量优、安全可靠等优势。
1 工程概况
某50MWp水面光伏电站建于采煤塌陷区形成的水域，电站的箱变位置设计在水域上，箱变重量约10t，箱变平台的基础为6根预应力高强混凝土管桩（PHC桩）， 桩径300mm，壁厚70mm。箱变平台通过平台底的短钢柱（GZ1）与桩顶抱箍焊接连接，平台的平面尺寸为6370mm×4615mm，平台主要由HN350×150×6.5×9等 H型钢及δ=5mm的花纹钢板组成，总重量约3200kg，其结
构及尺寸见图1、图2。
图1 箱变钢梁平面布置图
图2 箱变平台立面图
管桩顶
电站在建成投产一年多后，运维人员发现有2个箱变平台有下沉的现象，下沉稳定后，经测量确认箱变平台整体下沉约2m（标高约102.2m），平台底部距水面的距离约2m。为避免汛期水位上升后影响箱变正常运行，急需对这两个箱变平台提升加高至原设计标高（104.2m）。
2 平台提升加高施工方案的确定
根据现场的实际情况及项目现有的施工材料、设备，确定了以下施工方案：利用HW200×200a型钢与桩顶抱箍下的加长抱箍焊接连接，形成一个型钢框架，以保证管桩加高后整个平台系统的稳定，同时此型钢框
架用作提升系统的支撑架。在箱变平台上靠近各管桩的相应部位开6个孔，分别套入6根φ159×8无缝钢管安装在支撑架上，利用这6根无缝钢管作为提升桅杆，桅杆上部再用型钢连接成一个整体[1]，在桅杆的顶部吊耳处分别安装5t的手拉葫芦，收紧葫芦挂链，使各导链处于初步受力状态，然后将平台短钢柱与桩顶抱箍的连接处割断，即可利用手拉葫芦将平台整体提升到设计高度后进行接桩。
3 施工操作要点
施工前的基本要求：需待箱变平台的沉降稳定后才能进行提升加高的施工。
3.1 施工准备
（1）根据现场实际情况，确定各提升构件尺寸。先对现场进行测量，并根据测量数据计算桅杆提升系统各构件尺寸（见图3），具体如下（以一台箱变平台的提升加高为例）：
桅杆支撑架：型钢HW200×200a，具体长度根据实际桩距确定；
桅杆：无缝钢管φ159×8，长为4m，共6根；
手拉葫芦：5t，共6个；
桅杆加固架：型钢10#工字钢，具体长度根据实际桩距确定；
接桩材料：无缝钢管φ273×10，共6根，每根长约2m，需根据现场承压测试后实际测量的数据确定。
（2）测量放线。采用水准仪对箱变平台现有的标高进行测量，根据设计标高计算箱变平台初步的拟提升高度以及接桩段长度。3.2 桅杆支撑架制作安装
桅杆支撑架通过桩顶抱箍下的加长抱箍固定在管桩上，作为桅杆支撑架的同时又有加强整个平台稳定性的作用，此支撑架在施工完成后不再拆除。
（1）根据经核算的型钢布置参数，采用钢卷尺在管桩上对桅杆支撑架进行定位，标记控制点，并确定加长抱箍制作尺寸。
（2）根据控制点安装加长抱箍。首先通过螺栓将加长抱箍紧固安装在管桩上，然后将加长抱箍上端与管桩桩顶抱箍进行对接焊接（见图4），以防止加长抱箍在平台提升过程，往下滑落。加长抱箍与桩顶抱箍的对接焊应全焊透，并经超声检测合格[2]。
图3 桅杆提升系统示意图
图4 加长抱箍安装图
（3）加长抱箍安装完成后，在加长抱箍上对支撑架进行定位放线，然后采用HW200×200a型钢制作安装桅杆支撑架。安装完成后，应参照GB 50278-2010《起重设备安装工程施工及验收规范》中要求支撑架水平偏差
平台短钢柱（GZ1）
桩顶抱箍
加长抱箍
单位：mm
≤1/1000mm的标准进行检验[3]
。（4）支撑架安装完成后，在拟安装桅杆位置分别安装2.5t的重块（见图5）进行8h承压测试，以支撑架无变形、抱箍不下降为测试合格。
（5）拆除重块，重新按前面的测量方法进行测量，最终确定箱变平台的提升高度以及接桩段长度。
大小须满足桅杆自由穿入。将桅杆套入定位孔，垂直安装在支撑架上，桅杆底座采用250mm×250mm×20mm的钢板焊接制作，所有焊缝均要求满焊施焊[5]，保证桅杆的牢固稳定。
3.4 桅杆加固
采用10#工字钢在桅杆顶部设置一圈加固连杆，并在相邻桅杆件设置加固斜撑，把6根桅杆钢性连接在一起，
形成一个稳固的框架系统。桅杆加固完成后（见图7），在每根桅杆的吊耳位置挂2.5t重块，进行8h承重测试。以桅杆吊耳无变形脱落、桅杆不摇晃、桅杆加固件不松动为测试合格。
图5 支撑架承载力测试示意图
图6 吊耳图
3.3 桅杆制作安装
桅杆采用φ159×8无缝钢管制作，其中一端焊接底
板，用以增加桅杆与支撑架的接触面；另一端开槽焊接吊耳[4]
（见图6），用来安装葫芦。
根据安装完成的支撑架合理布置6根桅杆安装位置，并在平台上测量定位，然后采用气割按定位开孔，孔的
图7 桅杆提升系统
3.5 安装葫芦并提升平台
（1）为避免箱变平台长时间处于吊装状态，箱变提升前，应先将接桩材料运输至箱变平台旁边。
（2）安装葫芦前，先在桅杆吊耳正下方的平台钢梁上设置吊耳，然后将葫芦安装至桅杆吊耳，葫芦挂钩勾住平台钢梁的吊耳，最后收紧葫芦挂链，使各导链处于初步受力状态。
（3）箱变平台提升。箱变提升前，必须先关闭箱变运行按钮，关闭顺序为：箱变低压侧开关，箱变高压侧开关，升压站相应高压开关柜的开关，在各开关处挂 “线路检修、禁止合闸”标识牌并派专人看护，之后再安
排工人用气割将平台短钢柱与管桩抱箍的连接处割开。
指挥6名工人同时拉动葫芦将箱变平台缓慢提升。当箱变平台提升30cm时停止拉葫芦，检查箱变平台稳定性及水平度，确认安全后安排工人对桩顶切割部位进行打磨平
整。打磨完成后，6名工人继续同时拉动葫芦将箱变平台缓慢提升至设计标高（见图8）。
在提升的过程，应安排人员同时监测平台4个角的标
压力测试重物（各2.5t）
高，若标高有所偏差，及时利用葫芦调整平台至水平状态。将箱变平台提升至设计标高后，锁紧手拉葫芦的手链条并在箱变平台下方各桅杆上焊接支撑耳座，作为箱变平台的临时支撑，以确保在接桩过程箱变平台不下滑[6]。
3.6 接桩
（1）采用无缝钢管φ273×10进行接桩段下料制作，并在接桩段一端焊接钢板及加强筋，用于支撑箱变平台支座。
（2）为便于在水上吊装接桩材料，在箱变平台的预接桩侧安装临时吊杆，用于接桩材料的吊装。
（3）通过临时吊杆将接桩段吊至管桩桩顶抱箍上，并调整钢管的垂直度（≤5mm），确保接桩段与原管桩同轴后，对管桩段进行点焊固定，然后重新手拉葫芦调整平台高度，使平台短钢柱底部与钢管顶部贴合，最后
将钢管上下端焊接牢固，平台提升加高完成（见图9）。
（4）焊接作业完成后清理焊渣，检查焊缝基面无气孔、夹渣、裂纹、未熔合、咬边等焊接缺陷后进行防腐作业，防腐作业应满足规范要求[7]。
图8 平台提升到位
图9 平台提升加高完成3.7 拆除临时构件及整理
提升完成后，须对提升系统所有临时构件进行拆除。拆除完成后，对箱变的电缆重新进行梳理固定。箱变平台开孔处利用原来割下的花纹板对应焊接恢复。
何启南3.8 恢复运行
检查电缆与箱变连接接头是否有松动情况，确保连接部位均牢固可靠后，按升压站相应高压开关柜的开关，箱变高压侧开关，箱变低压侧开关的顺序合闸，箱变恢复运行。
4 结语
采用本施工技术，轻松实现水上箱变平台的整体提升，各项技术指标均控制在技术要求范围内，提升过
程有稳固的提升支撑系统，不受水浮力影响，无晃动现象，稳定性强，安全可靠，而且所需操作面小，不影响周边已安装的光伏支架组件。
与传统施工方法相比，本施工技术不仅结构简单，无须大型吊装设备，而且提升操作简便平稳，不受外界环境影响，施工效率高，节省大型设备台班费，缩短了工期，将箱变停运的时间控制在了1天内，比业主所要求停运的时间缩短了1天，提高了经济效益。
箱变平台于2020年3月加高完成，至今该平台无沉降、箱变运行平稳，各项指标均满足设计要求。
参考文献：
[1] 钢结构设计标准：GB 50017-2017[S].北京：中国建筑工业出版社，2017.
[2] 起重机械安全规程 第1部分：总则：GB/T 6067.1-2010[S].
[3] 起重设备安装工程施工及验收规范：GB 50278-2010[S].北京：中国计划
出版社，2010.
[4] 化工设备吊耳设计选用规范：HG/T 21574-2018[S].
[5] 钢结构焊接规范：GB 50661-2011[S].
[6] 建筑施工起重吊装工程安全技术规范：JGJ 276-2012[S].北京：中国建筑
工业出版社，2012.
[7] 钢结构工程施工质量验收标准：GB 50205-2020[S].北京：中国计划出版
社，2020.
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