劉冰
摘要:隨著我國城市建設(shè)程度的逐漸加深,地鐵漸漸成為各大城市的主要交通工具,對于城市交通與人們生活有著重要影響。地鐵的建設(shè)有著眾多接地系統(tǒng),涉及到的專業(yè)眾多,為了實現(xiàn)所有接地系統(tǒng)的有效建設(shè)與運行,就需要更為深入的研究地鐵車站接地施工技術(shù),針對地鐵施工特點以及要求對施工技術(shù)與工藝進行研究與調(diào)整。本文對地鐵車站接地系統(tǒng)進行了闡述,分析其中幾個重點問題,并結(jié)合實例分析了實施措施。
關(guān)鍵詞:地鐵車站;綜合接地;接地施工
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,地鐵建設(shè)的規(guī)模在逐漸增大,設(shè)置在城市內(nèi)更多地方以及更深的地下,這樣就對地鐵施工技術(shù)提出了更高的要求。接地系統(tǒng)是地鐵的主要構(gòu)成,關(guān)系到工程質(zhì)量、人們安全、經(jīng)濟效益與社會效益,隨著地鐵工程建設(shè)程度越來越深,地鐵接地系統(tǒng)涉及到的專業(yè)也越來越多,為保證各接地系統(tǒng)能夠有效運行,就需要對接地施工工藝進行調(diào)整與優(yōu)化,降低地鐵工程施工風(fēng)險。
一、地鐵接地方式概述
地鐵接地系統(tǒng)與普通民用建筑接地相比具有明顯的特異性,因為地鐵接地系統(tǒng)主要采用直流牽引供電系統(tǒng),而在采用走行規(guī)回流的直流牽引供電系統(tǒng)中,受鋼軌與大地之間不能形成絕對的絕緣影響,通過鋼軌回流到牽引變電所的電流必定會存在部分分經(jīng)大地流回牽引變電所,進而會產(chǎn)生部分雜散電流,并且將會與地鐵金屬構(gòu)件形成電解腐蝕現(xiàn)象,造成地鐵結(jié)構(gòu)的損壞[1]。因此,在地鐵施工時需要采取有效措施,盡量減小雜散電流對地鐵各金屬構(gòu)件造成的影響。
在所有建設(shè)措施中,主要的就是地鐵接地裝置必須要與地鐵車站結(jié)構(gòu)鋼筋絕緣,選擇人工接地的接地裝置,并在地鐵車站結(jié)構(gòu)底板下設(shè)置由水平接地、接地引出線以及垂直接出線等組成綜合接地網(wǎng)。采用這種方式的主要原因是,地鐵建設(shè)主要是采用防水混凝土以及外包式防水形式,一定程度上為防止雜散電流直接作用于地鐵金屬構(gòu)件提供了便利,因此人工接地已經(jīng)成為如今地鐵接地施工中比較常用的一種方式。其中,綜合接地系統(tǒng)是為了滿足強電、弱電專業(yè)以及其他非電氣金屬管道全部能夠有效接地的要求而設(shè)置的一種方式,其在防雜散電流、防雷電流、工作接地等方面都起著重要作用,是地鐵工程建設(shè)保護乘客人身安全、設(shè)備安全以及運營安全的重要措施,因此必須要加強對其研究[2]。
二、地鐵接地施工技術(shù)要點分析
1.接地材料選擇
對于地鐵接地系統(tǒng)建設(shè)材料的選擇,保證其具有抗腐蝕性、熱穩(wěn)定性以及施工成本低等特點。例如現(xiàn)在比較常用的接地材料為銅與鋼,其中銅導(dǎo)電性與耐腐蝕性比較強,而鋼穩(wěn)定性較好,具體選擇還需要結(jié)合工程實際需求。在材料滿足抗腐蝕規(guī)范后,還需要考慮其使用年限。因為地鐵施工環(huán)境相對特殊,綜合接地網(wǎng)一般都會設(shè)置在底板以下,如果材料發(fā)生損壞也無法進行更換。另外,地鐵接地網(wǎng)使用年限比較長,這就需要加強對施工材料質(zhì)量的管理,充分考慮使用年限以及耐腐蝕等因素。
2.接地引出線施工
接地引出線存在的主要目的就是將綜合接地網(wǎng)與接地母排以及接地設(shè)備連接起來。因為地鐵綜合接地網(wǎng)一般都是設(shè)置在車站結(jié)構(gòu)底板墊層下0.6m處,如果想要實現(xiàn)綜合接地網(wǎng)與接地母排的連接,就需要將接地引線穿越車站底板。結(jié)合雜散電流防護原則,地鐵接地引出線可以選擇人工接地的方式。接地引出線是車站主體結(jié)構(gòu)與綜合接地網(wǎng)接觸的環(huán)節(jié),是否能做到完全絕緣是綜合接地網(wǎng)能否發(fā)揮效率的主要因素。為了能夠?qū)崿F(xiàn)接地網(wǎng)與車站結(jié)構(gòu)之間的有效絕緣,如今主要采用的是成套引出裝置,即在將防水鋼管設(shè)置在引出線銅排外部,兩者之間以環(huán)氧樹脂進行填充,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)鋼筋的有效絕緣。
3.接地引出線穿越地板防水層施工
受地鐵施工特性影響,接地引出線的設(shè)置必須要穿越車站底板,而穿越底板防水層成為了工程防水施工的薄弱環(huán)節(jié),如果施工技術(shù)處理不當(dāng),不但會影響工程防水效果,同時也會影響到地鐵車站與綜合接地網(wǎng)之間的絕緣效果。針對此種現(xiàn)象,可以在接地引出裝置穿透底板防水層的位置增加防水加強層,以此來增強工程防水效果。
三、地鐵接地施工技術(shù)實例分析
1.工程概述
深圳地鐵2號線2224標(biāo)市民中心站,車站總長為201.5m,站臺長140m,屏蔽門總長135.52m,標(biāo)準(zhǔn)段寬21.2m。車站有效站臺中心里程處覆土厚度為2.0m,本站設(shè)置2個出入口、2組地面風(fēng)亭。本站施工方法為明挖順筑法,分兩期完成,一期組要進行車站主體結(jié)構(gòu)施工,二期主要進行車站出入口以及兩側(cè)風(fēng)道等附屬結(jié)構(gòu)施工。車站的支護結(jié)構(gòu)主要選擇Φ600,t=16mm或者t=12mm鋼管,由三道鋼管進行支撐,第一道鋼管主要支撐在墻頂冠梁,第二、三道主要支撐在鋼圍檁上[3]。
2.接地網(wǎng)施工技術(shù)
(1)施工工藝
對于各層底板墊層的施工,需要在施工前嚴(yán)格按照設(shè)計要求進行地網(wǎng)線的放出,并定出垂直接地體點位,進行接地網(wǎng)溝槽開挖、鉆孔處理,然后進行銅排的敷設(shè),并將水平與垂直銅排焊接成整體,最后引出銅排預(yù)留并在底板鋼筋施工時配合安裝止水板與絕緣處理。
(2)接地干線
本站主要設(shè)置一個綜合接地網(wǎng),垂直接地體26根,水平接地923m。接地引出線與其相連的水平接地體選用60*5mm銅排,其余水平接地體為40*4mm銅排,對垂直接地體進行直徑150mm鉆孔處理。將接地引出線與結(jié)構(gòu)底板混凝土中部加焊300*350*5銅板作為止水板,要求引出線與止水板之間必須是滿焊,并且周圍要用防水混凝土密切填實。
3.降阻劑施工技術(shù)
(1)垂直接地體
第一,開挖溝槽。選用鉆機鉆出孔徑在150mm左右的孔洞。第二,選用深井泵將孔洞內(nèi)存在的積水抽干,并敷設(shè)垂直接地體并按照要求將其與水平接地體進行焊接。第三,沿管口將漿料灌入,直至充滿整個罐體以及降阻劑填充區(qū)為止。其中降阻劑用量應(yīng)控制子啊23kg/m,在施工時要將垂直接地體始終保持在降阻填充區(qū)中心位置。
(2)水平接地體
第一,嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙開挖溝槽,夠斷面上寬度為1200mm,下寬600mm,深1200mm的梯形。僅將降阻劑釋放于接地網(wǎng)周邊水平接地體。第二,按照設(shè)計將接地體放置于溝槽內(nèi),并進行焊接,其中搭接部位應(yīng)符合施工規(guī)范。第三,接地體應(yīng)處于漿料之間。此環(huán)節(jié)可以選擇用小石塊對不同部位進行支撐,使其離溝底大約50mm,使得漿液能夠全面包裹接地體。在此環(huán)節(jié)施工中,降阻劑用量應(yīng)控制在19kg/m,將拌制好的漿液灌入放置好接地體的溝槽內(nèi),帶其完全包裹以及初凝后細(xì)土回填,最后逐層進行灑水夯實。
4.施工程序管理
主要分為地網(wǎng)安裝、地網(wǎng)檢測以及分項工程驗收三部分。其中對于地網(wǎng)的安裝,需要將其設(shè)置在車站防水底板墊層下0.6m深度以上。地網(wǎng)的安裝需要與車站土建工程相互配合,并在底板混凝土施工前進行,水平接地體采用開挖的方式敷設(shè),垂直接地體選用鉆孔方式敷設(shè),在引出線銅排穿過底板混凝土處與土建工程配合安裝止水板。在每一項工序完成后,需要對其進行質(zhì)量驗收,要求施工單位整理好技術(shù)文件以及檢測記錄、繪制竣工圖紙等提供給驗收單位。
結(jié)束語
地鐵車站接地系統(tǒng)與普通建筑接地相比更為復(fù)雜,再加上施工環(huán)境特殊,為能夠滿足多專業(yè)接地要求,必須要對其接地施工技術(shù)進行深入研究。通過對接地技術(shù)的全面研究,使得地鐵地網(wǎng)在保證功能的基礎(chǔ)上,降低施工風(fēng)險。
參考文獻:
[1]周超,曹明淑,劉強.地鐵車站接地設(shè)計探討[J].都市快軌交通.2010,(05):65-66
[2]黃玲珍.高速鐵路牽引變電所接地系統(tǒng)影響因素的研究[J].電氣化鐵道.2011,(04):12-13
[3]蔡明忠,劉昌林.地鐵車站接地與安全設(shè)計中綜合接地裝置的應(yīng)用[J].隧道建設(shè).2012,(01):54-55