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>　　車站的綜合接地網一般安裝在車站底板下面，綜合接地系統主要用于保護車站設備和信號系統的正常運行。綜合接地網主要由

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深度不小于0.6m，底板墊層底部標高有變化時，仍應保持0.6m的相對關系。其一般要求如下：</p><p>　　1.1 綜合接地系統應同時滿足強電設備、弱點設備及其他需接地的車站設備對接地的要求。</p><p>　　1.2 綜合接地網的接地電阻不大于0.5歐姆。</p><p>　　1.3 接地網接地

3、引出線需與結構鋼筋絕緣。</p><p>　　1.4 所有地鐵內部的和通往地鐵外的金屬管線均應進行總等電位連接。</p><p>　　1.5 綜合接地引出線穿越地下車站結構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

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、設計多家合作，共同研究，取得了成功，通過總結形成此工法。</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，構成復合接地網，提供地鐵設備與大地之

6、間的低阻通路，在一定時間內保持電流連續(xù)通過。接地系統能夠將設備使用過程中產生的有害靜電導入大地，從而保護車站設備和信號系統的正常運行。</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，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>　　接地體送至施工現場后，應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)格型號是否與設計相符；</p><p>　　（2）接地引入線的鍍鋅情況是否符合要求：</p><p>　?。?）材料的產品合格證或質量證明文件是否齊全；</p><p>　　5.2.2 接地體加工</p><p>　　根據設計要求的數量、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、應小于2.5m。如采用鋼管打入地下，應根據土質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，應采用不小于40mm×40mm×4mm的角鋼，切割長度不應小于2.5m，角鋼的一端應加工成尖頭形狀。</p><p>　　5.2.3 測量定位</p><p>　　根據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，被利用的結構鋼筋

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>　　根據設計圖紙要求，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，可用鉆孔設備鉆孔。</p><p>　　5.2.5 接地敷設</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。鍍鋅扁鋼敷設前應放開，并調直。按測定位置將扁鋼敷設在溝中，扁鋼應側放，以利散流。</p><p>　　綜合接地裝置的水平接地極埋設在車站主體結構底板下0.5m處，人工外引接地網外緣閉合，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。接地母排設在站臺板下層內，在距結構底板800mm處絕緣安裝在夾層側墻上。&

12、lt;/p><p>　　垂直接地裝置每隔適當距離分布在接地網的周邊地帶，并和水平接地極之間進行連接，構成復合接地網。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內設置水平網格帶。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>　　① 總弱電接地母排（圖5.2.3-2）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　總弱接地母排開孔參數表</p><p>　?、?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。當設計無要求時

17、，接地裝置頂面埋設深度應不小于0.6m。圓鋼、角鋼、鋼管接地極應垂直埋入地下，間距不小于5m。接地裝置的焊接應采用搭接焊，搭接長度應滿足下列要求：</p><p>　?、?扁鋼的搭接長度應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，其搭接長度應不小于圓鋼直徑的六倍，雙面施焊。</p><p>　?、?扁鋼與鋼管，扁鋼與角鋼焊接時，除應在其接觸部位上下兩側進行焊接外，并應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>　?、?除埋設在混凝土中的焊接接頭外，其余接地體均應有防腐措施。</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>　　① 接地體連接完畢后，應及時測試接地電阻進行初檢，如未達到規(guī)定阻值，應及時采取補救措施（如增加接地極、換土、使

20、用降阻劑等）直至達到設計要求后再進行隱檢核驗。接地體材質、位置、焊接質量等均應符合施工規(guī)范要求，然后方可進行回填土?；靥钔羶炔粦獖A有石塊及建筑垃圾等。回填土不應有腐蝕性，否則應換土?；靥钔習r應分層夯實。</p><p><b>　?、?引下線暗敷設</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>　　綜合接地系統隨車站底板分段施工，為使整體接地系

22、統的接地電阻滿足設計要求，在階段性施工結束后，已經進行初檢，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，及時開挖接地網溝槽，以免滲水影響整個工程的進度，接地網焊接的同時通知監(jiān)理工程師現場檢查，以確定敷設好的接地網可以回填，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留銅排，方便下次連接，同時要做好保護，防止預留部分在施工被損壞。</p><p>　?、?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>　?、?在接地網施工過程中檢測接地電阻，以保證可以滿足設計要求。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，在檢測其和主地網導通無誤后，可以確認整個接地網的安裝工程完工。</p><p>　　⑤在主體完工時，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備見表6.2。</p><p>　　表6.2 設備配置表</p&g

26、t;<p><b>　　7．質量控制</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，均應進行隱蔽工程驗收。項目經理部設質量管理工程師和專職質檢人員，跟班檢查驗收。</p><p><b>　　7.1質量控制標準</b></p><p>　　本工法采用的質量控制標準是《電氣裝置安

27、裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范》(GB50169-2006)、《地下工程防水技術規(guī)范》（GB50108-2008）、《軌道交通車站工程施工質量驗收標準》(JQB-049-2008)、《地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范》（GB 50299-99，2003版）、《建筑物防雷設計規(guī)范》（GB50057-94，2000版）及設計圖紙要求。</p><p><b>　　7.2質量管理措施</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)檢查相結合的方式控制質量。每工序的施工班組對本工序的施工質量負責，每一工序完成并自檢合格后，報專職質檢人員檢查，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，質檢工程師和施工員應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、施工技術要求及檢查部位等項填寫清楚，記錄上必須有相關負責人及檢查人員的簽字。</p><p>　　7.2.4根據設計要求，分區(qū)域對接

30、地體進行測量放線，測量放線應執(zhí)行測量“三級”復核制。作業(yè)班組應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，并經試驗檢驗合格方可用于工程。</p><p><b>　　7.3質量控制要點</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?？趶?/p>

33、者，很容易使銅水泄漏不能保證熔接質量，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《施工現場臨時用電安全技術規(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、、《北京市建設工程安全生產管理標準化手冊》（2010）、《建筑物防雷設計規(guī)范》（GB50057-94，2000版）及設計圖紙要求。</p><p>　　8.2 安全控制措施</p><p>　　8.2.1施工現場懸掛醒目的安全標語及安全標志牌，危險部位要設警告、警示標志并有專人負責。</p><p>　　8.2.2現場所用上下水管道、電氣線路、材料堆放、臨時設施的平

35、面布置，都必須符合安全、衛(wèi)生、防火的要求，并加強管理，做到安全生產和文明施工。</p><p>　　8.2.3各種電氣設備，電動工具等，線路、絕緣要良好，接“三相五線”時，須采用重復接地，現場電氣設備和線路的安裝，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現場的施工用電，臨時用電的供電線路敷設要整齊，固定要可靠、無亂拉、亂扯現象，任何人不

36、準私自接電。</p><p>　　8.2.5配電箱符合統一的標準要求，箱內零件齊全，并符合規(guī)范，膠蓋閘只作斷路開關使用，不得加熔絲。碰插保險內保險絲的規(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、各種領班以上人員均必須符合有關規(guī)定的資質，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。</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）、《北京市建設工程施工現場場容衛(wèi)生標準》、《北京市建設工程施工現場環(huán)境保護標準》、《北京市建設工程施工現場生活區(qū)設置和管理標準》及設計圖紙要求。</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導小

39、組，項目生產經理、工區(qū)負責人、現場工長為文明施工負責人，直接負責本工程現場文明施工管理工作，加強現場管理工作，做到緊張有序，文明禮貌，團結協作，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，保證施工現場周圍的環(huán)境衛(wèi)生。</p><p>　　9.2.3 施工現場的用電線路、設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，對現場堆放的渣土進行覆蓋，以防止揚塵。</p><p>　　9.2.6 對產生噪音、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。該站綜合接地系統由水平接地體、垂直接地體及引上部分構成。其中水平接地體構成面積約為9900㎡左右，綜合接地裝置的水平接地極埋設在車站結構底板下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。該站綜合接地系統由水平接地體、垂直接地體及引上部分構成。其中水平接地體構成面積約為4500㎡左右，綜合接地裝置的水平接地極埋設在車站結構底板下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月結束，歷時18個月。施工完成后，綜合接地系統采取分階段測試和總體測試，檢測結果均滿足設計要求。</p><p>　　百子灣站綜合接地施工自2011年4月開始，2011年9月結束，歷時6個月。綜合接地系統采取分階段測試和總體測試，檢測結果均滿足設計要求。</p><p>　　11.3經濟、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