2、地鐵明挖車站綜合接地施工工法

1、<p>　　地鐵明挖車站綜合接地施工工法</p><p>　　中鐵十二局集團第二工程有限公司</p><p>　　張麗芳 賈大鵬 </p><p><b>　　1．前言</b></p><p>　　車站的綜合接地網(wǎng)一般安裝在車站底板下面，綜合接地系統(tǒng)主要用于保護車站設(shè)備和信號系統(tǒng)的正常運行。綜合接地網(wǎng)主要由

2、水平接地體和垂直接地體組成。接地裝置在車站底板墊層下的埋設(shè)深度不小于0.6m，底板墊層底部標高有變化時，仍應(yīng)保持0.6m的相對關(guān)系。其一般要求如下：</p><p>　　1.1 綜合接地系統(tǒng)應(yīng)同時滿足強電設(shè)備、弱點設(shè)備及其他需接地的車站設(shè)備對接地的要求。</p><p>　　1.2 綜合接地網(wǎng)的接地電阻不大于0.5歐姆。</p><p>　　1.3 接地網(wǎng)接地

3、引出線需與結(jié)構(gòu)鋼筋絕緣。</p><p>　　1.4 所有地鐵內(nèi)部的和通往地鐵外的金屬管線均應(yīng)進行總等電位連接。</p><p>　　1.5 綜合接地引出線穿越地下車站結(jié)構(gòu)底板時必須做好防水工作。</p><p>　　1.6 當雜散電流腐蝕防護與接地有矛盾時應(yīng)以接地安全為主。</p><p>　　采用什么樣的方法施工才能保證綜合接地系統(tǒng)

4、的效果達標，這是我們一直在探索的問題，在北京地鐵施工中，我們與科研、建設(shè)、設(shè)計多家合作，共同研究，取得了成功，通過總結(jié)形成此工法。</p><p><b>　　2．工法特點</b></p><p>　　2.1 施工工藝簡單，安全快速。</p><p>　　2.2 能夠較好的保證綜合接地對電阻的要求。</p><p>

5、　　2.3 屬低噪聲、低污染施工，對周邊環(huán)境影響小。</p><p><b>　　3．適用范圍</b></p><p>　　本工法適用于明挖法施工的地鐵車站。</p><p><b>　　4．工藝原理</b></p><p>　　將布置在車站底板下的接地極連接，構(gòu)成復(fù)合接地網(wǎng)，提供地鐵設(shè)備與大地之

6、間的低阻通路，在一定時間內(nèi)保持電流連續(xù)通過。接地系統(tǒng)能夠?qū)⒃O(shè)備使用過程中產(chǎn)生的有害靜電導(dǎo)入大地，從而保護車站設(shè)備和信號系統(tǒng)的正常運行。</p><p>　　5．施工工藝流程及操作要點</p><p><b>　　5.1工藝流程</b></p><p>　　施工工藝流程見圖5.1。</p><p>　　圖5.1　綜合接地施

7、工工藝流程圖</p><p><b>　　5.2操作要點</b></p><p>　　綜合接地裝置主要由人工外引接地網(wǎng)，接地引入線、接地引入線至接地母排的鏈接電纜和接地母排等組成。</p><p>　　5.2.1 接地體進場驗收</p><p>　　接地體送至施工現(xiàn)場后，應(yīng)對材料進行抽樣檢查驗收，主要檢查項目有：<

8、/p><p>　?。?）材料的規(guī)格型號是否與設(shè)計相符；</p><p>　?。?）接地引入線的鍍鋅情況是否符合要求：</p><p>　　（3）材料的產(chǎn)品合格證或質(zhì)量證明文件是否齊全；</p><p>　　5.2.2 接地體加工</p><p>　　根據(jù)設(shè)計要求的數(shù)量、材料、規(guī)格進行加工，材料一般采用鋼管和角鋼切割，長度不

9、應(yīng)小于2.5m。如采用鋼管打入地下，應(yīng)根據(jù)土質(zhì)把鋼管加工成一定的形狀，可切成斜面形，也可加工成扁尖形或圓錐形。選用角鋼時，應(yīng)采用不小于40mm×40mm×4mm的角鋼，切割長度不應(yīng)小于2.5m，角鋼的一端應(yīng)加工成尖頭形狀。</p><p>　　5.2.3 測量定位</p><p>　　根據(jù)施工圖要求測定接地體、防雷引線、接地線位置，并用石灰撒線劃出標記，被利用的結(jié)構(gòu)鋼筋

10、、柱筋引線可用油漆等劃出標記。</p><p>　　5.2.4 開挖溝槽、鉆孔</p><p>　　根據(jù)設(shè)計圖紙要求，按照劃出標記的位置挖溝，溝寬0.5m，深0.6m，上口稍寬，底部稍窄，溝底的石子要清除；對于砂卵石地層，直接打入接地體難度較大，可用鉆孔設(shè)備鉆孔。</p><p>　　5.2.5 接地敷設(shè)</p><p>　　先將接地體放在溝

11、的中心線上，用手錘打入地中。且與地面保持垂直，當接地體頂端距離地面600mm時停止打入。鍍鋅扁鋼敷設(shè)前應(yīng)放開，并調(diào)直。按測定位置將扁鋼敷設(shè)在溝中，扁鋼應(yīng)側(cè)放，以利散流。</p><p>　　綜合接地裝置的水平接地極埋設(shè)在車站主體結(jié)構(gòu)底板下0.5m處，人工外引接地網(wǎng)外緣閉合，外緣各角做成圓弧形。圓弧半徑不小于均壓帶間距的一半，圓弧半徑為5m。接地母排設(shè)在站臺板下層內(nèi)，在距結(jié)構(gòu)底板800mm處絕緣安裝在夾層側(cè)墻上。&

12、lt;/p><p>　　垂直接地裝置每隔適當距離分布在接地網(wǎng)的周邊地帶，并和水平接地極之間進行連接，構(gòu)成復(fù)合接地網(wǎng)。水平接地與連接帶之間的連接，可先將連接帶扁銅平彎（厚度方向彎曲），再按照圖5.2.5-1方式熔接，其彎曲半徑應(yīng)大于2倍厚度。</p><p>　　圖5.2.5-1 水平接地連接圖</p><p>　　綜合接地裝置的人工外引接地網(wǎng)內(nèi)設(shè)置水平網(wǎng)格帶。為了方便

13、施工，接地引入線可以采用一體化裝置，且滿足絕緣和防水要求，要求絕緣電阻≥20MΩ，水壓試驗≥0.5MPa。</p><p>　　綜合接地母排安裝見圖5.2.5-2。</p><p>　　圖5.2.5-2　綜合接地母排安裝圖</p><p>　?、?總?cè)蹼娊拥啬概牛▓D5.2.3-2）A、B、C點為槽鋼固定點，1、11、21為銅母排固定點，2、20為接地引入線連接端子，

14、4、18為車站綜合PUS接地端子，需開Φ13的孔。其余各點為各需要接地專業(yè)的連接端子，需開Φ11的孔。3、19為備用端子，分別開Φ13、Φ11的孔。詳見表5.2.5-1。</p><p>　　表5.2.5-1　總?cè)踅拥啬概砰_孔參數(shù)表</p><p>　　② 動力照明接地母排圖中，A、B、C點為槽鋼固定點，1、6、11為銅母排固定點，2、10為接地引入線連接端子，需開Φ13的孔，其余各點為動

15、力照明專業(yè)的EPS設(shè)備的接地端子，開Φ13的孔。詳見表5.2.5-2。</p><p>　　表5.2.5-2　動力照明接地母排</p><p>　　5.2.6 接地引出線防水</p><p>　　接地網(wǎng)引出端子需穿透防水層，是防水的薄弱點，引出端子為銅板，防水方法是在銅板外加鍍鋅鋼套管，套管底部焊接止水法蘭，防水做法與穿墻管相同，具體施工方法見圖5.2.6。<

16、/p><p>　　圖5.2.6 SBS改性瀝青防水層穿墻管件防水加強構(gòu)造示意圖</p><p>　　5.2.7 接地焊接、防腐</p><p>　　依次將扁鋼與接地體用電焊（氣焊）焊接。扁鋼與鋼管連接的位置距接地體最高點約100mm。焊接時應(yīng)將扁鋼拉直，焊好后清除藥皮，刷瀝青（或熱鍍鋅）作防腐處理，并將接地線引出至需要位置，留出足夠的連接長度，以待使用。當設(shè)計無要求時

17、，接地裝置頂面埋設(shè)深度應(yīng)不小于0.6m。圓鋼、角鋼、鋼管接地極應(yīng)垂直埋入地下，間距不小于5m。接地裝置的焊接應(yīng)采用搭接焊，搭接長度應(yīng)滿足下列要求：</p><p>　?、?扁鋼的搭接長度應(yīng)不小于其寬度的二倍，不少于三面焊接。(當扁鋼寬度不同時，搭接長度以寬的為準)</p><p>　?、?圓鋼與圓鋼搭接長度不應(yīng)小于其直徑的六倍，雙面焊接。(當直徑不同時，搭接長度以直徑大的為準)</p

18、><p>　?、?當圓鋼與扁鋼連接時，其搭接長度應(yīng)不小于圓鋼直徑的六倍，雙面施焊。</p><p>　　④ 扁鋼與鋼管，扁鋼與角鋼焊接時，除應(yīng)在其接觸部位上下兩側(cè)進行焊接外，并應(yīng)焊接由扁鋼完成的弧形面(或直角形)與鋼管（或角鋼）焊接。</p><p>　?、?除埋設(shè)在混凝土中的焊接接頭外，其余接地體均應(yīng)有防腐措施。</p><p>　　5.2.8

19、銅排、銅棒周圍降阻劑包裹</p><p>　　將預(yù)先拌好的降阻劑包裹在接地棒表面，待降阻劑初凝后，詳細檢查降阻劑包覆應(yīng)表面均勻、充分無遺漏、無雜物混入，包覆體厚度最薄處不少于40mm。</p><p>　　5.2.9 初檢，素土回填夯實</p><p>　?、?接地體連接完畢后，應(yīng)及時測試接地電阻進行初檢，如未達到規(guī)定阻值，應(yīng)及時采取補救措施（如增加接地極、換土、使

20、用降阻劑等）直至達到設(shè)計要求后再進行隱檢核驗。接地體材質(zhì)、位置、焊接質(zhì)量等均應(yīng)符合施工規(guī)范要求，然后方可進行回填土。回填土內(nèi)不應(yīng)夾有石塊及建筑垃圾等?；靥钔敛粦?yīng)有腐蝕性，否則應(yīng)換土。回填土時應(yīng)分層夯實。</p><p><b>　　② 引下線暗敷設(shè)</b></p><p>　　將作為引線的主筋的搭接接頭進行電焊連接。（柱主筋截面積不小于90mm2,即d≥12mm）當被

21、利用的鋼筋接頭已采用壓力埋弧焊、對焊、冷擠壓、絲接時其接頭處可不焊跨接線及其它的焊接處理，可不再進行電焊連接。</p><p>　　5.2.10 墊層施工</p><p>　　初檢接地電阻合格，回填土后，可以進行車站底板墊層施工。</p><p>　　5.2.11 檢測、驗收</p><p>　　綜合接地系統(tǒng)隨車站底板分段施工，為使整體接地系

22、統(tǒng)的接地電阻滿足設(shè)計要求，在階段性施工結(jié)束后，已經(jīng)進行初檢，各分段的接地電阻達標，由此可推算出整體的接地電阻。在整個接地系統(tǒng)完成后，再進行接地電阻的整體測試。</p><p>　　5.2.12 注意事項：</p><p>　　① 在基坑挖到站臺底部時，及時開挖接地網(wǎng)溝槽，以免滲水影響整個工程的進度，接地網(wǎng)焊接的同時通知監(jiān)理工程師現(xiàn)場檢查，以確定敷設(shè)好的接地網(wǎng)可以回填，保證及時施工墊層防滲水

23、等工作。在做墊層時要將有引上線的銅排垂直引出墊層，保持引上線的表面完整性。</p><p>　?、?由于基坑開挖工作一般分步進行，所以開挖的邊界部分需要預(yù)留銅排，方便下次連接，同時要做好保護，防止預(yù)留部分在施工被損壞。</p><p>　　③ 引上線的外漏部分也要做好安全保護，保證在后期的施工中不損壞。同時在后期做底板的鋼筋時將引上線的止水板焊接，并將引上的銅排和止水板用熱縮帶包實，以免和

24、鋼筋接觸，同時提前通知焊接人員將止水板焊接在底板內(nèi)的引上線中間位置，并做好引上線及止水板的絕緣，避免雜散電流腐蝕鋼筋。</p><p>　　④ 在接地網(wǎng)施工過程中檢測接地電阻，以保證可以滿足設(shè)計要求。等后期車站框架完工時，可以將各引上線的等電位銅排進行安裝，在檢測其和主地網(wǎng)導(dǎo)通無誤后，可以確認整個接地網(wǎng)的安裝工程完工。</p><p>　?、菰谥黧w完工時，需要將等電位銅排安裝時，將等電位銅

25、排和引上線銅排用電纜連接。</p><p><b>　　6．材料與設(shè)備</b></p><p>　　6.1 所用主要材料見表6.1。</p><p>　　表6.1 材料配置表</p><p>　　6.2 本工法用到的主要設(shè)備見表6.2。</p><p>　　表6.2 設(shè)備配置表</p&g

26、t;<p><b>　　7．質(zhì)量控制</b></p><p>　　施工過程中凡需覆蓋的工序完成后即將進入下道工序前，均應(yīng)進行隱蔽工程驗收。項目經(jīng)理部設(shè)質(zhì)量管理工程師和專職質(zhì)檢人員，跟班檢查驗收。</p><p><b>　　7.1質(zhì)量控制標準</b></p><p>　　本工法采用的質(zhì)量控制標準是《電氣裝置安

27、裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范》(GB50169-2006)、《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》（GB50108-2008）、《軌道交通車站工程施工質(zhì)量驗收標準》(JQB-049-2008)、《地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范》（GB 50299-99，2003版）、《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（GB50057-94，2000版）及設(shè)計圖紙要求。</p><p><b>　　7.2質(zhì)量管理措施</b></p&

28、gt;<p>　　7.2.1隱蔽工程采用班組自檢，班組互檢及專業(yè)檢查相結(jié)合的方式控制質(zhì)量。每工序的施工班組對本工序的施工質(zhì)量負責，每一工序完成并自檢合格后，報專職質(zhì)檢人員檢查，合格后通知監(jiān)理工程師檢查。</p><p>　　7.2.2每道需隱蔽的工序未經(jīng)監(jiān)理工程師的批準，不得進入下一道工序施工，確保監(jiān)理工程師對即將覆蓋的或掩蓋的任何一部分工程進行檢查、檢驗以及任何部分工程施工前對其基礎(chǔ)進行檢查，監(jiān)理

29、工程師認為已覆蓋的工程有疑問需要重新檢查時，質(zhì)檢工程師和施工員應(yīng)積極配合并作好記錄。</p><p>　　7.2.3所有隱蔽工程必須有嚴格的施工記錄，有隱蔽工程的檢查、驗收記錄，必須認真做好隱蔽工程驗收記錄和隱蔽工程檢查簽證資料的整理、存檔工作，并將檢查項目、施工技術(shù)要求及檢查部位等項填寫清楚，記錄上必須有相關(guān)負責人及檢查人員的簽字。</p><p>　　7.2.4根據(jù)設(shè)計要求，分區(qū)域?qū)?/p>

30、地體進行測量放線，測量放線應(yīng)執(zhí)行測量“三級”復(fù)核制。作業(yè)班組應(yīng)嚴格按照測量放線來控制接地體的位置。工序作業(yè)完成后，全體作業(yè)人員應(yīng)加強對成品的保護，切實避免因人為原因造成成品的損壞，給后續(xù)施工造成不必要的麻煩。</p><p>　　7.2.5所有進場材料必須配有檢驗合格證，并經(jīng)試驗檢驗合格方可用于工程。</p><p><b>　　7.3質(zhì)量控制要點</b></p

31、><p>　　良好的熔接效果是指熔接完成后：連接頭表面光亮，沒有貫穿性氣孔，經(jīng)切開檢驗剖面也沒有貫穿的氣孔或瑕疵。而影響熔接效果最大的因素是濕氣（或水氣），包括模具、熔接粉劑或被熔接物等所吸收或附著的水氣。另一影響熔接效果的因素是模具及被熔接物的清潔程度。針對以上兩個因素采取如下措施：</p><p>　　7.3.1模具、焊劑、連接體在使用前用烘干箱或噴燈予以加熱驅(qū)除潮氣。</p>

32、<p>　　7.3.2凡附著于熔接物表面的塵土、油脂、鍍鋅、氧化膜等熔接前必須完全去除，使其光亮后才可以進行熔接作業(yè)。</p><p>　　7.3.3模具內(nèi)遺留的礦渣也需及時完全清除，否則將使熔接接頭表面不平滑或不光亮。每次熔接后趁熔模熱時，利用自然性毛刷（不可用塑膠毛刷）及廢布輕挖輕拭除去。否則冷卻時則愈硬，愈難清除。</p><p>　　7.3.4接地棒的口徑小于熔模口徑

33、者，很容易使銅水泄漏不能保證熔接質(zhì)量，此時利用銅帶包扎接地棒的末端予以補救。</p><p><b>　　8．安全措施</b></p><p>　　8.1 安全控制標準</p><p>　　本工法采用的安全控制標準包括《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)程》（JGJ46-2005）、《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范》(GB50169-2006)

34、、《北京市建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理標準化手冊》（2010）、《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（GB50057-94，2000版）及設(shè)計圖紙要求。</p><p>　　8.2 安全控制措施</p><p>　　8.2.1施工現(xiàn)場懸掛醒目的安全標語及安全標志牌，危險部位要設(shè)警告、警示標志并有專人負責。</p><p>　　8.2.2現(xiàn)場所用上下水管道、電氣線路、材料堆放、臨時設(shè)施的平

35、面布置，都必須符合安全、衛(wèi)生、防火的要求，并加強管理，做到安全生產(chǎn)和文明施工。</p><p>　　8.2.3各種電氣設(shè)備，電動工具等，線路、絕緣要良好，接“三相五線”時，須采用重復(fù)接地，現(xiàn)場電氣設(shè)備和線路的安裝，必須是持有操作證的電工（兩人以上）負責安裝。嚴禁電線拖地使用。</p><p>　　8.2.4現(xiàn)場的施工用電，臨時用電的供電線路敷設(shè)要整齊，固定要可靠、無亂拉、亂扯現(xiàn)象，任何人不

36、準私自接電。</p><p>　　8.2.5配電箱符合統(tǒng)一的標準要求，箱內(nèi)零件齊全，并符合規(guī)范，膠蓋閘只作斷路開關(guān)使用，不得加熔絲。碰插保險內(nèi)保險絲的規(guī)格符合要求，嚴禁用銅、鋁、鐵絲代替保險絲，箱內(nèi)漏電保護器靈敏、有效，無帶電裸露線，無雜物，箱門要有鎖，防雨措施良好。</p><p>　　8.2.6所有特殊工種人員、各種領(lǐng)班以上人員均必須符合有關(guān)規(guī)定的資質(zhì)，并且持有該項工作的上崗證，在施工

37、期間佩帶其上崗證供隨時檢查。</p><p>　　8.2.7點火前收拾一切可燃物料遠離出火口，以防止引起火災(zāi)。</p><p>　　8.2.8焊接點溫度較高，防止燙傷。</p><p>　　8.2.9工序作業(yè)完成后，須做到工完場地清。</p><p><b>　　9．環(huán)保措施</b></p><p&g

38、t;　　9.1 環(huán)?？刂茦藴?lt;/p><p>　　本工法采用的環(huán)?？刂茦藴适恰毒G色施工管理規(guī)程》（DB 11513—2008）、《北京市建設(shè)工程施工現(xiàn)場場容衛(wèi)生標準》、《北京市建設(shè)工程施工現(xiàn)場環(huán)境保護標準》、《北京市建設(shè)工程施工現(xiàn)場生活區(qū)設(shè)置和管理標準》及設(shè)計圖紙要求。</p><p>　　9.2 環(huán)保控制標準</p><p>　　9.2.1 建立文明施工管理領(lǐng)導(dǎo)小

39、組，項目生產(chǎn)經(jīng)理、工區(qū)負責人、現(xiàn)場工長為文明施工負責人，直接負責本工程現(xiàn)場文明施工管理工作，加強現(xiàn)場管理工作，做到緊張有序，文明禮貌，團結(jié)協(xié)作，刻苦頑強，遵紀守法。</p><p>　　9.2.2 成立3人以上的清掃小隊，每天對施工周圍進行清掃，保證施工現(xiàn)場周圍的環(huán)境衛(wèi)生。</p><p>　　9.2.3 施工現(xiàn)場的用電線路、設(shè)施的安裝和使用必須符合安裝規(guī)范和安全操作規(guī)程，嚴禁任意拉線接電

40、。</p><p>　　9.2.4 車輛不準帶泥土出現(xiàn)場，如有泥砂帶入場外道路，要及時清掃處理。</p><p>　　9.2.5 土方開挖過程中，做好防塵防護，對現(xiàn)場堆放的渣土進行覆蓋，以防止揚塵。</p><p>　　9.2.6 對產(chǎn)生噪音、振動的施工機械，采取措施減噪消音。</p><p><b>　　10．效益分析</b

41、></p><p>　　采用本工法可以形成流水作業(yè)，加快施工進展，按照200m長的標準站計算，可縮短工期35天，節(jié)約工程投資48萬元。</p><p>　　在降低施工成本的同時，對周邊環(huán)境基本無污染，符合環(huán)保要求，取得了良好的社會效益。</p><p>　　表10.1 效益分析表</p><p><b>　　11．應(yīng)用實例&

42、lt;/b></p><p><b>　　11.1工程概況</b></p><p>　　北京地鐵10號線二期樊家村站位于北京市豐臺區(qū)，車站長490.8m。該站綜合接地系統(tǒng)由水平接地體、垂直接地體及引上部分構(gòu)成。其中水平接地體構(gòu)成面積約為9900㎡左右，綜合接地裝置的水平接地極埋設(shè)在車站結(jié)構(gòu)底板下0.5m處，標高為-3.65左右。地下水位在底板以下。</p&

43、gt;<p>　　北京地鐵7號線百子灣站位于北京市朝陽區(qū)，車站長240.8m。該站綜合接地系統(tǒng)由水平接地體、垂直接地體及引上部分構(gòu)成。其中水平接地體構(gòu)成面積約為4500㎡左右，綜合接地裝置的水平接地極埋設(shè)在車站結(jié)構(gòu)底板下0.5m處。</p><p><b>　　11.2施工情況</b></p><p>　　樊家村站綜合接地施工自2009年12月開始，20

44、11年5月結(jié)束，歷時18個月。施工完成后，綜合接地系統(tǒng)采取分階段測試和總體測試，檢測結(jié)果均滿足設(shè)計要求。</p><p>　　百子灣站綜合接地施工自2011年4月開始，2011年9月結(jié)束，歷時6個月。綜合接地系統(tǒng)采取分階段測試和總體測試，檢測結(jié)果均滿足設(shè)計要求。</p><p>　　11.3經(jīng)濟、社會效益</p><p>　　樊家村站規(guī)模大，是普通標準站的兩倍，采用