综合接地及杂散电流专项施工方案.docx
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综合接地及杂散电流专项施工方案
地铁十号线浑南大道站土建工程
综合接地及杂散电流施工方案
编制：
审核：
审批：
中铁九局集团有限公司
沈阳地铁项目经理部
2015年6月
一、编制说明
1.1编制依据
（一）《地铁设计规范》GB50157-2013；
（二）《交流电气装置的接地设计规范》GB50065-2011；
（三）《电气装置安装工程接地装置施工及验收标准》GB50169—2006；
（四）《接地装置工频特性参数的测量导则》DL475—2006。
（五）《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》CJJ49-92
（六）浑南大道站综合接地网施工图
（七）杂散电流防护土建施工通用图
1.2编制原则
（一）严格执行施工过程中涉及的相关规范、规程和设计标准；
（二）遵守、执行合同文件各条款的具体要求，确保实现业主要求的工期、质量、安全、环境保护、文明施工等各方面的目标；
（三）结合工程实际情况，应用新技术成果，使施工组织具有技术先进、方案可靠、经济合理的特点。
二、工程概况
2.1车站概况
浑南大道站设置在十字路口，为T形换乘站，九号线车站跨路口设置，为地下二层岛式站台车站，十号线为地下三层岛式站台车站，均为14m岛式站台，均采用明挖法施工。
两站共设置6个出入口，3个消防出入口和2部垂直电梯。
九、十号线小里程端均接盾构区间，大里程端均接矿山法区间。
所有风亭距周边建筑物均超过15m。
结构顶板覆土厚度约为3.5米，九号线底板埋深约17.15米，十号线底板埋深约23.75米。
车站采用明挖法施工，支护结构采用钻孔灌注桩+钢管内支撑体系。
基坑外降水。
车站出入口结构除3、5、6号出入口通道跨路段采用暗挖法施工外，其余部分均采用明挖法施工，支护结构采用钻孔灌注桩+内支撑，基坑外降水。
2.2综合接地及杂散电流概况
本站接地网设置于砾砂与圆砾层，其中还有少量的中粗砂，十号线人工接地网的计算面积约为3336.8㎡，九号线车站底板接触网面积为3600㎡。
人工接地网的计算电阻值约为1.47Ω，综合接地网的计算电阻值约为0.92Ω。
地下车站采用综合接地网，接地电阻不大于1Ω.当敷设接地网不能满足接地电阻要求时，应采用增大接地网面积和深打接地极的方式，降低接地网的接地电阻。
接地网采用人工接地网和自然接地网组成，采用电阻率低的黏土回填，垂直接地的人工钻孔为原土回填。
2.3综合接地设备材料
本车站综合接地外围水平接地体、接地引出线及水平接地体为50mm×5mm铜排，垂直接地体为∅50mm×5，L=5m铜管。
本站综合接地主要材料详见表2-1及2-2。
十号线车站主要接地设备材料表
表2-1
序号
项目
规格型号
单位
数量
备注
1
水平接地体
TMY-50×5
米
1200
铜排
2
接地引出装置
套
10
接地引出装置与结构钢筋绝缘
3
垂直接地体
Φ50壁厚5mmL=2.5m
根
20
铜管
4
放热焊
点
300
含模具、焊药等
5
接地电缆
WDZA-YJY-1×240
米
750
含电缆终端头及敷设附件
6
接地母排
TMY-100×10×1020铜排
个
4
含安装螺栓等附件
7
接地扁钢
镀锌扁钢-50×5
米
570
8
主体结构钢筋接地端子
镀锌扁钢-50×8
个
4
含安装螺栓等附件
九号线车站主要接地设备材料表
表2-2
序号
名称
规格型号
数量
单位
备注
1
连铸铜包钢接地极
Ф=25mm，L=2.5m，铜层厚度≥1.0mm
38
套
2
扁铜
50mm×5mm铜排
1258
米
铜排单根长度应≥6m，材质为T2紫铜
3
焊接模具
Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ
共13
套
4
焊粉
Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ
共243
包
5
接地引入装置
8
套
6
辅助配件
2
套
含模具夹、点火装置
7
弱电接地母排
TMY-50×10
1
套
8
弱电接地母排
TMY-100×10
2
套
9
螺栓
M12
90
套
10
电车绝缘子
9
套
安装固定母排
11
接地电缆
WDZA-YJY23-11X120
150
米
12
镀锌钢板
50×5mm
3
块
结构钢筋预埋钢板
三、施工组织
3.1施工分段划分
为配合车站施工，接地装置敷设宜平均分段进行，首段施工应对接地网外圈水平接地体换图并施放降阻剂。
在阶段性施工结束后，应对完工部分进行接地电阻测量，以此推算整个接地装置的接地电阻。
在基底达到作业条件后，作业班组组织人员快速施工，每段循环作业时间控制在2天以内。
各类要用的小型机具、焊接材料等在开工之时全部备齐，以免影响正常施工。
3.2人员设备配置
详见表3-1资源配置表
接地施工施工资源配置表
表3-1
四、施工技术
4.1设计技术要求
1、综合接地装置的设计在保证人身安全、设备安全及运营可靠性的基础上，尽可能减少投资。
2、在综合接地系统兼顾杂散电流防腐要求，当接地安全设计与杂散电流防腐设计发生矛盾时，优先考虑接地安全设计。
3、综合接地系统同时满足牵引供电设备、车站机电设备、通讯、信号等弱电设备、给排水管及其他金属管接地的要求。
4、每个车站设置一个综合接地网，接地网接地电阻不大于1欧姆，并进行接触电压和跨步电压的实测校核。
5、强电设备、弱电设备等不同系统的接地，采用相互独立的接地引线直接与接地体连接。
弱电接地引出线与强电接地引出线，设备接地引出线的距离大于20米。
6、本车站设置18套接地引出装置，7套接地母排其中十车站两端各一组强电接地引出端子，弱电接地引出端子及等电位接地引出端子，接地引出线的引出点位置应便于电缆连接，且应避开轨底风道、结构墙体及轨道等；接地引出线应妥善保护，不得丢失、断裂；九号线车站设2组强接地引入线，1组弱电接地引入线，分别引至站台板下变电所接地母排、动力照明接地母排及弱电接地母排。
7、车站及区间接地装置和电缆的固定设备和支架的预埋件、胀管应考虑与结构钢筋绝缘。
8、根据地质勘测报告，十号线结构底板地层土壤电阻率为220.3Ω.m，九号线222.27Ω.m，局部高于184.36Ω.m。
十号线车站底板接地网面积为3336.8㎡，九号线车站底板接触网面积为3600㎡。
对接地网水平接地，垂直接地施放降阻剂，并给接地网外圈水平接地体换取低电阻率的素土，计算综合接地网电阻为0.92Ω，能满足接地电阻的要求。
9、水平接地体与水平接地体、水平接地体与垂直接地体之间的连接采用放热焊接。
10、接地引出线应作出明确的标记，土建施工完成后移交机电设备安装单位。
4.2施工方法及工艺要求
基坑分段、分层开挖至坑底标高后，按设计位置人工配合小型挖机挖沟，若基底为岩石，人工无法挖设，可考虑使用风镐、破碎锤等方式，施作水平接地体。
为尽快封底，防止基底遇水浸泡软化，先施工接地体沟槽范围外的底板垫层，待垫层达到强度后再施工水平、垂直接地体、接地引出线。
水平、垂直接地体焊接完毕后包裹降阻剂，然后回填素土并夯实，最后施作沟槽部分底板垫层。
每一部分做完后，应实测其接地电阻，记录每次测量的数据，以便及时预估整个接地网电阻，若有必要适当调整接地装置的设计规模。
整个接地网敷设完毕后，按要求实测接地电阻，接触电位差及跨步电位差，在施工期间要注意保护接地引出线。
施工工艺流程图如图4-1：
图4-1施工工艺流程图
图4-2综合接地沟槽开挖
4.3接地网的连接方式
外圈水平接地体，接地引出线以及连接两者的水平均压带，其本身及相互间的连接采用放热焊接，应切实做到连接牢固、无虚焊。
放热焊接是通过铝与氧化铜的化学反应（放热反应）产生液态高温铜液和氧化铝的残渣，并利用放热反应所产生的高温来实现高性能电气熔接的现代焊接工艺。
放热焊接适用于铜、铜和铁及铁合金等同种或异种材料间的电气连接，放热焊接无需任何外加的能源或动力。
本车站接地连接方式为六种：
连接方式一：
水平接地体与水平接地体之间的对接；
连接方式二：
水平接地体与水平均压带之间的“T”字形相连接；
连接方式三：
水平接地与垂直接地体之间的“T”字形相连接；
连接方式四：
水平均压带与水平均压带之间的连接；
连接方式五：
水平均压带与水平均压带之间的对接；
连接方式六：
水平均压带与接地引上线之间的“T”形连接
具体形式详见下图
连接方式一
连接方式二
放热焊接工艺方法操作步骤如下：
第一步：
模具固定，选用专用模具，把需要焊接的导体放入模具焊接腔；
第二步：
合上模具，锁紧夹具，固定模具并放钢碟于模具反应腔底部；
第三步：
将焊药倒入模具反应腔，把引燃药均匀撒在焊药及模具沿口上；
第四步：
合上模具盖并用专用点火枪点燃，待反应完毕后，打开模具并清除焊渣。
操作注意事项：
（一）焊接前对模具及导体加热去除水分。
（二）去除焊接部位渣子及氧化层。
4.4工具描述
（1）专用去氧化层刷（两种）
（2）钢结构固定夹具
适用氧化程度适用氧化程度较重，
较轻，较小截较大截面导体表面
面导体表面清清洁
（3）点火枪（4）模具专用清洁刷
（5）钢表面处理器T321（6）增径铜片B140增大较小导体截面
去处钢结构表面镀层
（7）模具清洁铲B136（8）密封胶泥T403填充导体间缝隙
适合对较硬残渣处理
4.5接地引出线施工
接地引出线施工要点：
（一）十号线车站综合接地引出线共5组 ,每组接线点设2根引出线，九号线4组接地引出线，共计18个接地引出线。
。
（二）接地引出线穿越结构底板时，在结构底板中间位置加装止水环，止水环与引上线之间必须满焊，焊缝高度不小于6mm，焊接完成进行一级防腐处理。
止水板周围（尤其是止水板下部）应特别注意，止水板及接地引上线应尽量远离结构钢筋，敷设在间隙中，接地引上线在底板钢筋网孔中心穿过，引上线铜排引出结构板地面至电车绝缘子处，并设法保护，严禁断裂，如图所示，根据具体结构形式用素水泥加以覆盖。
（三）接地引上线引出结构底板后固定在电车绝缘子上，电车绝缘子就近固定在附近的柱子或侧墙上。
具体做法详见图（接地引出线示意图）所示。
图4-4接地引出线示意图
4.6接地体的施工
4.6.1垂直接地体施工
用钻机钻出孔径为120mm-150mm的孔，深2.5m。
保证空洞无水后放入金属接地极，再回填开挖土。
井中施工水可用深井泵或底部带有活门的管筒人工抽出。
将各接地极焊接，保证垂直接地体位于回填土中心位置。
详见图4-5垂直接地体敷设孔洞断面示意图。
图4-5垂直接地体敷设孔洞断面示意图
4.6.2水平接地体施工
中间均压带开挖槽断面为梯形：
上宽800mm，下宽600mm，深600mm（900）梯形。
将接地体放入沟槽内并按要求焊接。
为保证金属接地体处于回填土中，用小石块对不同部位支撑，使其高过沟底约50mm，以便使回填土包裹住接地体。
详见图4-6（水平接地体敷设沟槽断面示意图）
图4-6水平接地体敷设沟槽断面示意图
综合接地网横剖图
4.7接地体电阻的测量
接地网随车站底板分段施工，为使整体接地网的接地电阻值满足设计要求，在阶段性施工结束后，按设计要求对已完工部分接地网进行接地电阻测量，以此数据推算出整体接地网的接地电阻值。
接地电阻的测量采用三极法原理进行，如图4-7《三极法接地电阻测量原理接线图》所示。
图4-7三极法接地电阻测量原理接线图
接触电位差和跨步电位差测量原理如图4-8所示：
图4-8接触电位差和跨步电位差测量原理接线图
五、杂散电流施工方案
利用整体道床结构钢筋的可靠电气连接，形成杂散电流的主收集网。
利用地下车站结构钢筋可靠电气连接，形成杂散电流辅助收集网。
车站站台端部上下行各设置一个测量端子，本车站共设置8个测量端子，每座牵引变电所设置2个排流端子。
5.1车站结构钢筋焊接施工工艺
为避免或尽量减少杂散电流对土建结构钢筋的腐蚀，须将车站结构钢筋可靠连接成为一体。
具体要求如下：
（1）站台层的每个横断面的底板、中板及侧墙内表层横向结构钢筋均应焊接成一闭合圈。
（2）站台层每个结构段的底板、中板及侧墙的内表层所有纵向结构钢筋应电气连续。
（3）底板、中板及侧墙内表层所有的纵向结构钢筋每隔5m（或不小于5m）应与横向结构钢筋圈焊接。
（4）在车站与区间接口的端头处，站台层侧墙的纵向钢筋应通过端头的侧墙及端墙的水平筋与圆洞门的钢环（或钢环锚筋）焊接，顶板、中板中的纵向结构钢筋应通过端头墙中竖向结构钢筋与圆洞门的钢环（或钢环锚筋）焊接，端头端墙中的水平结构钢筋与竖向结构钢筋应焊接。
（6）车站底板、中板、风道、墙体开孔处的结构钢筋焊接：
围绕孔洞的内层（或外层）纵向和横向结构钢筋在交叉点处应焊接，围绕孔洞形成钢筋环。
与结构钢筋环相交的横向、纵向结构钢筋均应与结构钢筋环焊接。
（7）在底板、中板（楼板）、梁、柱、墙等结构钢筋交叉处，未焊接的结构钢筋应可靠绑扎，使其构成一个等电位体。
（8）在上下行线路下方分别选两根底板表层纵向结构钢筋（垂直钢轨下方）与所有底板横向结构钢筋焊接，此纵向结构钢筋作为排流条。
5.2各端子的制作工艺
5.2.1连接端子
（1）布置位置
见杂散电流各端子布置示意图
端头墙处连接端子预埋在端墙上，考虑人防门框厚度，伸出门框外表面100mm。
水平位置距最近边缘不超过1m的范围，竖直位置应在底板顶面以上500mm的范围内。
（2）制作工艺
连接端子采用50mm×5mm扁铜制作，并与端墙内表层两根横向结构钢筋焊接好后引出。
扁铜外露部分长100mm，打φ14mm的孔（见后附图）。
连接端子引出时，应避免与车站端墙上的设备安装位置发生冲突。
5.2.2测试端子及参比电极安装预留孔
（1）布置位置
见杂散电流各端子布置示意图
测试端子布置在车站站台端头附近及距离站台端头250mm左右，在车站站台上下行两侧侧墙上，竖直位置高于轨顶面500mm，即高于该处底板顶面2.09m。
参比电极安装预留孔安装在相距测试端子不超过1m的范围内，高于该处底板顶面2.09m。
（2）制作工艺
测试端子采用50mm×5mm扁铜制作，并与侧墙内表层两根纵向结构钢筋焊接好后引出。
扁铜外露部分长100mm，上打φ14mm的孔。
（见后附图）。
测试端子引出时，应避免与车站侧墙上的设备安装位置发生冲突。
参比电极安装预留孔尺寸为φ60mm（直径）×160mm（孔深）。
5.3、焊接方式
连接端子和测试端子扁铜与钢筋焊接采用放热焊接连接。
5.4、车站范围内附属设施
为避免或尽量减少杂散电流腐蚀，对于车站范围内的各种金属管线、构件、设备等，要求如下：
1、各种金属管线敷设在地铁主体结构内时，金属实体均不得与主体结构钢筋相碰，相互间保持50mm以上距离。
2、所有通向地铁外部的金属管线，在地铁与外部衔接出采用非金属绝缘管。
当采用金属管道时，必须采用外绝缘复合金属管，并加绝缘法兰。
3、金属管线穿越道床时，宜采用非金属绝缘管。
若采用金属管道，必须采用外绝缘复合金属管，且管线上表面距走行轨轨底面必须保持200mm以上距离，金属管道尽量和道床垂直，并且在穿越部位的两侧加绝缘法兰，其安装部位应便于检查和维护。
4、预埋于土壤内的管线，采用非金属绝缘管或外绝缘复合金属管敷设。
5、敷设在道床表面的各种金属管线用素水泥墩支托，管线之间必须进行绝缘处理。
6、金属管线穿过钢筋结构时必须预埋绝缘套管后敷设。
六、工期要求
为满足业主施工计划，本车站每个施工段的作业循环时间控制在2天以内，在基底达到作业条件后，作业班组组织人员快速施工，各类要用的小型机具、焊接材料等在开工之时全部备齐，以免影响正常施工。
七、安全、质量保证措施
7.1安全管理方面的措施
（一）施工现场悬挂醒目的安全标语及安全标志牌，危险部位要设警告、警示标志并有专人负责。
（二）现场所用上下水管道、电气线路、材料堆放、临时设施的平面布置，都必须符合安全、卫生、防火的要求，并加强管理，做到安全生产和文明施工。
（三）各种电气设备，电动工具等，线路，绝缘要良好，接“三相五线”时，须采用重复接地，现场电气设备和线路的安装，必须是持有操作证的电工（两人以上）负责安装。
严禁电线拖地使用。
（四）现场的施工用电，临时用电的供电线路敷设要整齐，固定要可靠、无乱拉、乱扯现象，任何人不准私自接电。
（五）配电箱符合统一的标准要求，箱内零件齐全，并符合规范，胶盖闸只作隔离开关使用，不得加熔丝。
碰插保险内保险丝的规格符合要求，严禁用铜、铝、铁丝代替保险丝，箱内漏电保护器灵敏、有效，无带电裸露线，无杂物，箱门要有锁，防雨措施良好。
（六）所有特殊工种人员、各种领班以上人员均必须符合有关规定的资质，并且持有该项工作的上岗证，在施工期间佩带其上岗证供监理工程师随时检查。
（七）必须为从事危险作业的职工办理意外伤害保险。
各种劳保用品必须符合劳动保护法相关规定。
7.2安全会议和安全防护教育
（一）在工序开工前组织有关人员学习防护手册，并进行安全作业的考试，考试合格的职工才准进入工作面作业。
（二）定期举行安全会议，并指定有关管理人员、工长和安全员参加，并做好记录。
（三）作业班组在班前班后对该班的安全作业情况进行检查和总结，并及时处理安全作业中存在的问题。
（四）对于危险作业，加强安全检查，建立专门安全监督岗，并在危险作业区附近设置醒目的标志，以引起工作人员的注意。
7.3质量管理方面的措施
施工过程中凡需覆盖的工序完成后即将进入下道工序前，均应进行隐蔽工程验收。
项目经理部设质量管理工程师和专职质检人员，跟班检查验收。
（一）隐蔽工程采用班组自检，班组互检及专业检查相结合的方式控制质量。
要求每工序的施工班组对本工序的施工质量负责，每一工序完成并自检合格后，报专职质检人员检查，合格后通知监理工程师检查。
（二）每道需隐蔽的工序未经监理工程师的批准，不得进入下一道工序施工，确保监理工程师对即将覆盖的或掩盖的任何一部分工程进行检查、检验以及任何部分工程施工前对其基础进行检查，监理工程师认为已覆盖的工程需要返工时，质检工程师和施工员应积极配合并作好记录。
（三）所有隐蔽工程必须有严格的施工记录，有隐蔽工程的检查、验收都必须认真做好隐蔽工程验收记录和隐蔽工程检查签证资料的整理、存档工作。
将检查项目、施工技术要求及检查部位等项填写清楚，记录上必须有项目负责人、技术负责人、质量检查人的签字。
（四）焊接作业采用技术人员跟班制，即每次焊接时当班技术员旁站监督、指导，发现问题及时整改处理。
（五）根据设计要求，分区域对接地体进行测量放线，测量放线应执行测量双检制。
作业班组应严格按照测量放线来控制接地体的位置。
（六）工序作业完成后，全体作业人员（特别是后续钢筋加工、混凝土浇筑作业人员）应加强对成品的保护，切实避免因人为原因造成成品的损坏，给后续施工造成不必要的麻烦。
对故意进行破坏的班组和人员，项目部将严肃处理。
（七）所有进场材料（铜棒、铜排、降阻剂、焊粉等）选用在沈阳地铁施工中有较好信誉的厂家的产品，所有进场材料必须配有检验合格证，并经试验检验合格方可用于本工程施工。
7.4成品保护措施
接地装置敷设采用分段进行，每段完成后都注意对成品的保护。
（一）接地装置安装后，经验监理收合格应及时回填接地安放沟槽，防止因人为原因造成破坏，对后序施工带来不必要的麻烦。
（二）接地引上线应尽量远离结构钢筋，敷设在钢筋网间隙中，并用FJRD型复合绝缘热缩带按工艺要求包缠，加热收缩以使热缩带与铜排紧密结合在一起，在土建施工时严禁损伤热缩带，以保证接地引出极与结构钢筋间的绝缘要求。
八、文明施工与环境保护
8.1文明施工保证措施
（一）施工现场的用电线路、设施的安装和使用必须符合安装规范和安全操作规程，并按施工组织设计进行架设，严禁任意拉线接电。
施工现场设置保证施工安全要求的电压和工地照明。
（二）施工机械、车辆应当按照施工总平面布置图规定的位置和线路行驶，不得任意侵占场内道路。
各种施工机械进场需经过安全检查，经检查合格的方能使用。
施工机械操作人员建立机组责任制，并按规定持证上岗，禁止无证人员操作。
（三）施工人员必须佩戴工作卡，管理人员和作业人员以颜色区分。
进入施工现场的人员一律要戴安全帽。
（四）工序作业完成后，须做到工完场地清。
8.2环境保护
在施工过程中我们将采取一切合理措施在合同实施中保护施工现场及附近的环境，以避免因施工引起的污染、噪声和其他因素对公众或公众财产造成伤害或妨碍，避免施工污水对附近区域水质造成污染，同时注意保护城市资源。
采取一切措施，对噪声、振动、废水、废气和固体废弃物进行全面控制。
不明管线应先探明，后施工，妥善保护各类地下管线，确保城市公共设施的安全，提前做好相应的抢险措施。
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