章旭波

寧波市建設(shè)集團(tuán)股份有限公司 浙江 寧波 315000

近年來，伴隨著我國城市化建設(shè)面積和城市常住人口的不斷增加，新建住宅工程不斷涌現(xiàn)，特別是老城區(qū)改造項(xiàng)目，新建住宅工程位于擁擠的老城區(qū)，施工場地狹小，作業(yè)面距離原有城市電網(wǎng)安全距離滿足不了JGJ 46—2005《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》要求的問題尤為突出，不僅給臨近變電設(shè)施、城市電網(wǎng)帶來了安全隱患，還給現(xiàn)場施工帶來了一定的危險性。高壓輸電線和高壓配電裝置周圍存在著強(qiáng)大的電場，處在此電場內(nèi)的導(dǎo)體會因靜電感應(yīng)作用而出現(xiàn)感應(yīng)電壓，當(dāng)人們觸及這些帶有感應(yīng)電壓的物體時，就會有感應(yīng)電流通過人體流向大地而使人受到電傷害。研究表明，人體對高壓電場下的靜電感應(yīng)電流的反應(yīng)更加靈敏，0.1～0.2 mA的感應(yīng)電流通過人體時，即使未觸及被感應(yīng)物體，人也會有明顯的針刺感。根據(jù)JGJ 46—2005《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》4.1.6條規(guī)定，當(dāng)達(dá)不到該規(guī)范4.1.2和4.1.4條中的規(guī)定時，必須采取絕緣隔離防護(hù)措施，并應(yīng)懸掛醒目的警告標(biāo)志。施工現(xiàn)場一般采取鋼管毛竹架作為防護(hù)架，但這種防護(hù)架操作復(fù)雜、連接節(jié)點(diǎn)薄弱、穩(wěn)定性較差，且周轉(zhuǎn)率低、成本高。在原建設(shè)部編寫的《建設(shè)施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施指南》中有以下闡述：“在施工現(xiàn)場一般采取搭設(shè)防護(hù)架，其材料應(yīng)使用木質(zhì)等絕緣材料，當(dāng)使用鋼管等金屬材料時，應(yīng)做良好的接地?！痹摋l文為采用“金屬架體＋絕緣材料＋接地”的防護(hù)架體提供了可能，我公司發(fā)明標(biāo)準(zhǔn)組合式外電防護(hù)架，在保證安全施工的前提下取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。本文以浙江省余姚市某項(xiàng)目為例，闡述該標(biāo)準(zhǔn)組合式外電防護(hù)架的設(shè)計和構(gòu)造特點(diǎn)，并簡單描述了施工方法[1-11]。

1 工程概況

背景項(xiàng)目位于余姚市鳳山街道，陽明東路北側(cè)、中山北路西側(cè)、憲卿第路南側(cè)、三官堂河?xùn)|側(cè)。項(xiàng)目包括地塊一、地塊二和地塊三，總用地面積86 035 m2，總建筑面積220 976.42 m2，地下建筑面積總計74 222.89 m2，地上總計容建筑面積146 753.53 m2。

場地南側(cè)的圍墻外，陽明東路北側(cè)存在沿路邊從東向西布置的高壓輸電線，相關(guān)部門提供的資料顯示，該線路為10 kV的高壓線。依據(jù)JGJ 46—2005《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》表4.1.2中建筑物工程（含腳手架）的周邊與架空線路的邊線之間的最小安全操作距離為6 m，表4.1.4中起重機(jī)與架空線路邊線的最小安全距離沿垂方向?yàn)? m、水平方向?yàn)? m的規(guī)定，建筑物南側(cè)的高壓線在施工的塔吊工作半徑范圍內(nèi)，安裝塔吊時必須將塔吊高出高壓線6 m以上，對塔吊行走小車安裝限位裝置進(jìn)行限位控制，使塔臂和吊裝物品與高壓線外皮的水平距離不小于2 m，垂直距離不小于3 m；此外，還需對該高壓線進(jìn)行安全防護(hù)。高壓線距離地面約12 m，距離建筑物南側(cè)最近18 m，在塔吊工作半徑范圍內(nèi)，影響施工區(qū)域的高壓線長度約700 m。

2 方案比選

常規(guī)外電線路防護(hù)措施做法為：在高壓線下方搭設(shè)普通鋼管扣件式滿堂腳手架，鄰近高壓線時，在高壓線兩側(cè)變?yōu)殡p排腳手架，架體采用毛竹搭設(shè)，并用絕緣板封閉。操作人員在安全距離之內(nèi)操作時，一般需要與供電部門協(xié)商，要求暫停高壓線供電。

根據(jù)常規(guī)外電防護(hù)架的不足，同時考慮現(xiàn)場實(shí)際情況，通過調(diào)查研究，并多方論證，最后采用“施工升降機(jī)導(dǎo)軌架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)＋纜風(fēng)繩＋絕緣繩＋接地”的方式進(jìn)行外電防護(hù)。該方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）施工升降機(jī)導(dǎo)軌架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)自身剛度大，節(jié)點(diǎn)連接可靠，并且通過設(shè)置纜風(fēng)繩滿足穩(wěn)定性要求。

2）施工升降機(jī)導(dǎo)軌架無需像普通鋼管架一樣進(jìn)行滿堂搭設(shè)，只需間隔一定距離設(shè)置1個即可，安拆簡便，施工效率高且省材料。

3）本方案采用的施工升降機(jī)導(dǎo)軌架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)為更新?lián)Q代施工機(jī)械而廢棄的材料，但其規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)化，可根據(jù)搭設(shè)高度隨意組合，又可重復(fù)使用，即可減輕材料倉儲壓力，又可節(jié)約其他材料，具有良好的社會效益及經(jīng)濟(jì)效益。

4）絕緣繩＋接地的雙重防護(hù)措施有效保證了該防護(hù)架體的安全性。

為了驗(yàn)證該防護(hù)架體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，根據(jù)搭設(shè)參數(shù)建立三維模型，并使用Ansys軟件對其進(jìn)行有限元分析。經(jīng)計算，該防護(hù)架體的強(qiáng)度以及穩(wěn)定性均能滿足規(guī)范要求（圖1）。

圖1 架體有限元分析

3 工藝原理

在距離高壓線電線桿3 m以外位置挖設(shè)施工升降機(jī)導(dǎo)軌架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)基坑，埋設(shè)800 mm×800 mm的施工升降機(jī)導(dǎo)軌架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，澆筑C25基礎(chǔ)混凝土，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)直接埋入基礎(chǔ)內(nèi)的深度至少為500 mm，待基礎(chǔ)混凝土達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度75%后可進(jìn)行上部標(biāo)準(zhǔn)節(jié)螺栓連接，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)數(shù)量以高出電線桿高度3 m為準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)立柱沿高壓線方向每20 m設(shè)置1道，在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)沿高壓線垂直方向兩側(cè)各設(shè)置2道14#鋼絲繩作為纜風(fēng)繩，架體從上往下設(shè)置4道絕緣繩，每1 m設(shè)置1道，并在每個標(biāo)準(zhǔn)節(jié)架體底部設(shè)置接地。

4 施工工藝技術(shù)

4.1 主要技術(shù)參數(shù)

1）標(biāo)準(zhǔn)組合式外電防護(hù)架搭設(shè)高度約15 m。

2）防護(hù)架主體采用報廢的施工升降機(jī)導(dǎo)軌架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，規(guī)格為800 mm×800 mm×1 508 mm，基礎(chǔ)預(yù)埋螺桿采用M24螺桿。

3）纜風(fēng)繩采用14#鋼絲繩，纜風(fēng)繩拉鉤采用φ20 mm圓鋼制作而成。

4）絕緣措施采用φ12 mm的絕緣繩。

5）接地采用40 mm×3 mm角鐵作為接地樁與防護(hù)架體進(jìn)行連接，連接材料為40 mm×4 mm鍍鋅扁鐵。

4.2 施工工藝流程

確定防護(hù)架立柱位置→挖防護(hù)架立柱基礎(chǔ)及纜風(fēng)繩拉鉤基礎(chǔ)→預(yù)埋螺桿及基礎(chǔ)澆混凝土→安裝標(biāo)準(zhǔn)節(jié)→設(shè)置纜風(fēng)繩→安裝接地→掛絕緣繩→安裝警示標(biāo)志

4.3 施工工藝操作要點(diǎn)

4.3.1 施工準(zhǔn)備

1）現(xiàn)場及技術(shù)準(zhǔn)備。施工前應(yīng)清除施工現(xiàn)場的障礙物，夯實(shí)搭設(shè)防護(hù)架范圍內(nèi)的回填土。根據(jù)土質(zhì)情況決定施工升降機(jī)導(dǎo)軌架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)基礎(chǔ)埋置深度。根據(jù)高壓線位置和高度，確定防護(hù)架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)立柱的位置和高度，防護(hù)架搭設(shè)前對作業(yè)人員做好崗前培訓(xùn)和技術(shù)交底，詳細(xì)交代各個部位構(gòu)造做法、細(xì)部構(gòu)造、技術(shù)要求、安全措施、質(zhì)量要求和檢驗(yàn)方法等。

2）材料和施工機(jī)具準(zhǔn)備。選用有出廠合格證和有性能檢測報告并符合國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求的材料。材料進(jìn)場后，必須按規(guī)定進(jìn)行抽樣復(fù)檢批量取樣，材料復(fù)檢合格后方可使用。現(xiàn)場應(yīng)準(zhǔn)備足量的螺栓和螺帽。

3）人工準(zhǔn)備。外電防護(hù)架工程應(yīng)由經(jīng)驗(yàn)豐富的機(jī)修工班組進(jìn)行施工，并且持證上崗，同時配備相應(yīng)的電焊工。

4.3.2 基礎(chǔ)預(yù)埋施工

根據(jù)高壓線走向確定防護(hù)架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)立柱基礎(chǔ)位置，選用PC60小型反鏟挖機(jī)挖設(shè)1 200 mm×1 200 mm×800 mm的基坑，每20 m設(shè)置1個，然后在基坑內(nèi)設(shè)置構(gòu)造鋼筋用于固定預(yù)埋螺栓，同時配合定位架（圖2），準(zhǔn)確定位預(yù)埋螺栓的位置以及標(biāo)高，為后續(xù)精準(zhǔn)安裝標(biāo)準(zhǔn)節(jié)立柱提供技術(shù)保證。在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)立柱基礎(chǔ)中心，設(shè)置1根長3 m的40 mm×3 mm角鐵，高出基礎(chǔ)面約30 cm，作為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)立柱的接地樁。

圖2 架體立柱基礎(chǔ)示意

在立柱基礎(chǔ)四周，根據(jù)纜風(fēng)繩設(shè)置位置挖設(shè)纜風(fēng)繩拉鉤基礎(chǔ)，基礎(chǔ)開挖尺寸為800 mm×800 mm×500 mm，坑內(nèi)埋設(shè)拉鉤，如圖3所示。

圖3 拉鉤基礎(chǔ)示意

4.3.3 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)立柱安裝施工

待立柱基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度達(dá)到75%后，開始吊裝標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。每根標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長800 mm、寬800 mm、高1 508 mm，質(zhì)量為208 kg，如圖4所示。每根立柱共需安裝10節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)（約15 m高），根據(jù)基礎(chǔ)位置每20 m設(shè)置1道標(biāo)準(zhǔn)節(jié)立柱。

圖4 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)大樣

立柱吊裝現(xiàn)場采用25 t汽車吊進(jìn)行施工（圖5），標(biāo)準(zhǔn)節(jié)之間采用M24螺栓連接，每個連接螺栓必須配用鎖緊螺母，并按預(yù)緊力矩350 N·m擰緊。加裝標(biāo)準(zhǔn)節(jié)立柱時，必須確保各標(biāo)準(zhǔn)節(jié)立柱管對接處的錯位階差≤0.5 mm。安裝完成后，需用經(jīng)緯儀在2個方向上檢查一次整個立柱整體與水平面的垂直度，垂直度偏差≤10 mm。

圖5 導(dǎo)軌架立柱設(shè)置剖面

4.3.4 纜風(fēng)繩設(shè)置

標(biāo)準(zhǔn)節(jié)立柱完成安裝后進(jìn)行纜風(fēng)繩設(shè)置，在立柱4個立管處各設(shè)置1道纜風(fēng)繩，纜風(fēng)繩繞過立柱立管并與地面預(yù)埋拉鉤進(jìn)行連接，連接處設(shè)在地面拉鉤附近，采用4個索扣進(jìn)行固定。纜風(fēng)繩采用14#鋼絲繩，設(shè)置在立柱8 m高度處，與立柱平面呈45°角設(shè)置，同時保證與地面的夾角小于60°，如圖6所示。纜風(fēng)繩固定完成后，再一次使用經(jīng)緯儀對導(dǎo)軌架立柱進(jìn)行垂直度測量，確保垂直度偏差≤10 mm。

圖6 導(dǎo)軌架立柱設(shè)置立面

4.3.5 接地安裝

為防止雷擊或潮濕天氣高壓感應(yīng)使防護(hù)架體帶電，對防護(hù)架體采取有效的防雷接地措施，本方案采用長0.2 m的40 mm×4 mm鍍鋅扁鐵與角鐵立柱樁進(jìn)行焊接，另一端與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)立柱進(jìn)行焊接（圖7），經(jīng)測試，接地電阻為3 Ω，接地良好。

圖7 接地示意

4.3.6 絕緣繩設(shè)置

立柱加固完成后進(jìn)行絕緣繩設(shè)置，架體從上往下設(shè)置4道絕緣繩（圖8），每1 m設(shè)置1道。絕緣繩采用φ12 mm的蠶絲絕緣繩，該絕緣繩除了具有良好的絕緣性外，還具有強(qiáng)度大、耐磨、耐酸堿特點(diǎn)，在設(shè)置絕緣繩前，必須做一次外觀檢查，確保絕緣繩無破損變質(zhì)現(xiàn)象。

圖8 絕緣繩示意

4.3.7 警示標(biāo)志設(shè)置

絕緣繩設(shè)置完成后在架體上設(shè)置小紅旗作為警示標(biāo)志，同時設(shè)置夜間警示燈，警示燈電壓不超過安全電壓。

5 結(jié)語

外電防護(hù)架實(shí)際上是一種對外部電力線路的隔離及警示的措施，其對架體的穩(wěn)定性以及隔離材料本身的安全性有一定的要求。

“施工升降機(jī)導(dǎo)軌架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)＋纜風(fēng)繩＋絕緣繩＋接地”的防護(hù)方式很好地解決了這些問題，其導(dǎo)軌架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)自身剛度大，配合纜風(fēng)繩加固，每根立柱穩(wěn)定性較好。架體頂部設(shè)置絕緣繩，底部設(shè)置接地措施，保證了該架體的安全性。

同時，該架體安拆方便，導(dǎo)軌架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)又可重復(fù)利用，具有良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。