浅谈地铁车站综合接地网施工技术

发表时间:2020/12/17   来源:《工程管理前沿》2020年25期   作者:张亮
[导读] 综合接地网是地铁车站中的一个主要组成部分,本文介绍了地铁地下车站综合接地网的概念,并针对成
        张亮
        四川能投建工集团有限公司   四川成都    610000

        摘要:综合接地网是地铁车站中的一个主要组成部分,本文介绍了地铁地下车站综合接地网的概念,并针对成都地铁5号线一、二期工程抚琴站的人工接地网具体的施工工艺进行了详细的阐述。
        关键词:地铁车站 人工接地网 施工技术
        1.工程概况
        抚琴站车站位于一环路西段与抚琴西路交叉路口处,沿一环路呈南北向布置。地下二层明挖岛式站台车站,总长271.95m,车站建筑面积为12156㎡。
2.地质概况
        根据《成都地铁5号线一、二期工程抚琴站孔内电阻率测试报告》,该处多为密实卵石,土壤电阻率约为137Ω.m,接地网面积约为3940㎡。经计算接地电阻为0.58Ω,不能满足要求。故要求施工接地网,并达到接地电阻≤0.5的要求。
3.施工安排与部署
        接地网设置在主体结构底板以下,由水平接地体与垂直接地体构成。
        为配合主体结构施工,接地装置敷设分段进行。当基地达到作业条件后进行施工。
4.主要工程量

5.施工工艺
5.1接地网的组成
        综合接地网接地电阻值≤0.5Ω,主要由水平接地体、垂直接地体及接地引出线构成。
5.2埋深与布置
        人工接地网与车站结构底板平行布置,敷设在车站基坑垫层下约0.8m。综合接地装置的人工外引接地网外缘应闭合,外缘各角应做成圆弧形。圆弧半径不宜小于均压带间距的一半。除水平接地极外,综合接地装置还设置了垂直接地极,垂直接地极每隔适当距离分布在接地网的周边地带并和水平接地极之间进行连接,从而构成复合接地网。综合接地装置根据需要设置了10个接地引出线,其中强电设备接地引出线4根,弱点设备接地引出线6根,强电设备接地引出线与弱电接地设备引出线线间距>20m。
5.3材料
        综合接地装置的水平接地体采用50×5(mm)紫铜排,垂直接地极采用3米长且直径不小于17.2mm的镀铜钢棒,接地引入线采用50×5(mm)扁铜,铜材为紫铜。镀铜层厚度≥1mm,且应符合UL-467标准要求和工程设计的使用年限相当的耐腐蚀性要求。接地引上线由紫铜排(50×5)mm等材料焊接构成。
5.4连接方式
        综合接地装置各接地极之间采用放热熔连接。
5.5施工方法
        基坑开挖至基底标高后,人工配合机械挖沟至设计标高,并施作水平接地体、垂直接地极及接地引入线。接地完毕后及时进行垫层施工。
5.5.1施工准备
        用白灰粉画线标志出接地网位置。采用水准仪核对基底标高,确定地网沟槽的开挖深度。接地线的材质经检测合格监理确认后使用。
5.5.2地网沟开挖
        按设计路径及位置开挖地网沟槽。开挖一部分敷设一部分。
5.5.3垂直接地体
        按测量定位位置用钻孔机钻出孔径约120~150mm,深3000mm孔洞,孔洞内积水抽干后,放入垂直接地体并与水平接地体焊接。最后将浆料充分压入整个降阻剂填充区,降阻剂用量每米约12kg,并确保垂直接地体位于降阻剂填充区的中心部位。
5.5.4水平接地体敷设
        首先开挖沟槽,抽干内部积水。按水平接地体的长度,将水平接地体沿接地网沟边在地面上焊接成一个整体。理顺调直后使其呈立置状态敷设在土沟中,分段回填一些细土,保持其状态不变,然后进行各段之间及与垂直接地体之间的焊接。分层回填夯实,将余土培在土沟上,待其自然下沉。
5.5.5测量接地电阻
        接地电阻阻值的测量结果应≤0.5Ω。在整体接地网30%、70%、100%施工结束后,应对完工部分进行接地电阻测量,以此推算出整体接地网接地电阻值。若推算结果>0.5Ω,则在余下部分接地网敷设过程中应采取相应补救措施。
5.5.6高阻处理
        垂直接地体敷设时用风钻钻眼并灌降阻剂,水平接地体上敷设降阻剂降阻。地网敷设完毕后用细土回填并夯实。如若接地电阻还达不到要求,应及时与设计联系增加外引地网。
5.5.7放热焊
5.5.1施工准备
        放热焊接操作之前,需用喷灯对焊模加热驱除潮气。加热点涵盖整个模具表面,重点为模具模腔,反应腔。首次加热时间十分钟。用钢丝刷或砂纸打磨干净被熔接位置。在施工之前,对参加人员进行操作技能培训,使其了解模具基本结构、使用方法和注意事项,并进行了各种型式接头的熔接实验,对达到要求的操作人员方可允许参加正式施工。两人一组,穿戴好护具(眼镜、手套)。在使用焊模前,仔细检查其内面是否有焊渣或铜水凝固物,如发现应及时清理,以免在焊模开合面处密合不好,形成缝隙,导致熔焊时铜水外流。如发现开河面破损,应及时更换焊模。
5.5.2焊接物就位及模具安装
        将导体端部擦拭干净,平稳放置待焊接的导体,模具固定导体以后,选取与之配套的模具并将导体插入模穴中心,待焊接导体接头处应对准模具中心导留孔。为更好的熔接,小截面导体间无须留缝隙,大截面导体之间对接需留有约2mm的间隙。固定后需要观察导体放置是否平稳,导体端部缝隙应位于模穴中心位置,且闭合模夹至锁定位置;模具是否有明显缝隙,防止反应过程中漏浆。5.5.3加入反应粉
        为防药剂流入反映腔,应将金属隔离片凹面朝上放置到模具反应腔底部。缓缓倒入火药,并注意火药底部有一浅薄及透明的小塑胶带,内盛引燃火药之炭精。将此覆于火药上部,均匀摊开,盖上顶盖。
5.5.4引火施焊
        点燃引火粉时操作人员应站在模具点火口的侧面。放热熔剂即在焊模的反应腔中进行剧烈的化学反应并猛烈燃烧。
5.5.5模具拆除及清扫
        剧烈燃烧结束五分钟后打开模具,用毛刷对模具进行仔细清除导体上、模具内的矿渣,直至矿渣被完全去除。
5.6接头连接
        连接方式有四种,分别是:水平接地体一字焊接、水平接地体T字焊接、水平接地体十字焊接、水平接地体与垂直接地体焊接。
        水平接地极与连接带之间的连接,可以先将连接带扁铜平弯(厚度方向弯曲),再按第四种连接方式熔接。平弯时,其弯曲半径应大于2倍厚度。
5.7接地引入线施工
        接地引入线应在结构底板砼中部加焊Q235钢板止水环,止水环与引出线间满焊,止水环周围应填满防水砼。
        为便于施工,接地引入线可采用一体化装置;同时接地引入装置必须满足绝缘盒防水要求,装置水压试验≧0.5Mpa;接地引入装置应有防腐措施,热镀锌处理,安装完成后,应采取一定防盗措施。
6.总结
        地铁车站是城市轨道交通网中一种重要的建筑物,其内部强电、弱电设备众多。为保障地铁车站内人员的安全、设备的安全和运营的可靠,要求强电和弱点设备满足同时接地的条件。地铁车站的综合接地系统为地铁车站的安全运行提供了有利的保障。

参考文献:
1.《地铁5号线一二期工程施工图设计 第六篇 供电系统 抚琴站 第五分册杂散电流防护及接地系统  第三分册综合接地装置施工图》
2.成都地铁5号线一二期工程详细勘察阶段抚琴站(原二道河站)岩土工程勘察报告
3.中国电力企业联合会.电气装置安装工程接地装置施工及验收标准(GB50169-2016).北京:中国计划出版社,2006.
4.中华人民共和国电力工业部.交流电气装置的接地(DL/T621-2007).北京:中国电力出版社,2007.
5.中国电力企业联合会.接地装置工频特性参数测量导则(DL/T475—2006).北京:中华人民共和国国家发展和改革委员会,2006.
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