高铁隧道综合接地工程施工组织设计方案.docx
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高铁隧道综合接地工程施工组织设计方案
新建铁路西成客运专线西安至江油段（陕西境内）
XCZQ-8标段
阜川隧道出口综合接地专项方案
编制：
审核：
审批：
中铁二十局西成客专项目部
二〇一三年十二月
隧道综合接地专项方案
一、编制依据及原则
1.1铁路工程建设通用参考图（铁路综合接地系统）（通号【2009】9301）。
1.2西成客运专线站前接口工程施工图技术交底。
二、实施范围
DgK281+156.33～DgK278+523段综合接地工程。
三、总体实施方案
㈠综合接地总体原则
⑴在混凝土灌注前，桥梁各部的接地连接和接地极处理以及贯通线敷设和连接等综合接地系统的实施过程中，均应有监理工程师进行质量确认、旁站监理及留证，并在检验批上得到反映。
⑵综合接地系统主要由贯通地线、接地体、横向连接线、分支引接线、接地端子组成。
⑶综合接地系统采用沿铁路全线上、下行敷设两根贯通地线方式，贯通地线采用铜截面为70mm2的耐腐蚀并符合环保要求的导电高分子铜缆。
贯通地线敷设于电缆槽中时，必须采取砂防护措施。
⑷贯通地线在电气上全程贯通，确保贯通地线的接地电阻不大于1Ω。
桥梁地段接地体本着“所涉及的接地极、接地钢筋和连接钢筋等应充分利用桥梁中的非预应力结构钢筋”的原则进行设置，把贯通地线与桥梁内部非预应力结构钢筋进行连接，达到良好的接地效果。
当接地电阻达不到要求时，另设单独的接地极。
⑸为防止对预应力钢筋的影响，预应力钢筋不应接入综合接地系统。
⑹距接触网带电体5m范围以内的金属构件和需要接地的设施、设备，以及距线路两侧20m范围以内的铁路设备房屋的接地装置应接入综合接地系统。
㈡主要材料选取及说明
1、贯通地线：
⑴环保性能应满足国家对土壤环境质量要求的有关规定。
⑵应有良好的导电性和安全性。
其设计截面积70mm2对应的电阻值应满足《电缆的导体》（GB/T3956）的有关规定。
⑶电缆外护层必须具有较好的防腐、防水、防氧化、防污染及防酸、碱、盐等电化学腐蚀等性能。
⑷应有一定的柔软性，弯曲半径不应小于其直径的25倍。
⑸应有较高的机械性能及抗冲击能力。
2、分支引接线、横向连接线
⑴引接线、横向连接线与贯通地线同材质、同截面。
⑵与贯通地线的“T”形引接采用铜质“C”形压接件进行连接，压接压力应不小于12t，地下连接处应采取防腐措施并达到贯通地线的防腐要求。
3、接地极
要求采用直径不小于20mm的不锈钢棒制造，不锈钢棒的材质要求同接地端子/接地母排。
4、接地端子
⑴接地端子直接灌注在电缆槽或其他混凝土制品中。
⑵接地端子采用同材质不锈钢制造不锈钢材料的成分应满足：
Cr≥16%、Ni≥5%、Mo≥2%、C≤0.08%，如GB00Cr17Ni14Mo2。
⑶接地端子的端子孔规格为M16，并应配置防异物堵塞的端子孔塞，方便开启。
5、接地钢筋
结构钢筋、锚杆、钢架等用于接地目的时应满足：
⑴接触网短路电流大于25KA时，截面应不小于200mm2（钢筋直径不小于16mm）；工程实施中，若单根结构钢筋的截面不足，可将截面之和满足上述要求的相邻二根结构并接使用且无需改变结构钢筋的间距，或者用截面满足上述要求的钢筋替换。
⑵除特别说明外，钢筋间的连接应采用搭接焊工艺，焊缝长度为单面焊接长度不小于100mm、双面焊接长度不小于55mm，焊缝厚度不小于4mm；钢筋间十字交叉时采用14mm（Ik≤25KA）或16mm（Ik＞25KA）的“L”形钢筋进行焊接（焊接长度同前）；锚杆与钢架或专用环相接地钢筋间的焊接面积应不小于360mm2。
⑶对施工中外露的接地钢筋进行防腐处理，采用外涂沥青，外包聚氯乙烯，聚苯乙烯带的方式。
㈢施工工艺流程及操作要点
1、施工工艺流程
图3.1：
施工流程图
2、操作要点
⑴径路复测
地线电阻取决于土质、施工方法等因素确定，在施工方法已经确定的情况下，选择好的径路将大大降低地线的电阻。
⑵敷设贯通地线
贯通地线直接敷设于电缆槽中，采取沙防护，过轨采用Φ80mm的HDPE管防护,贯通地线的接续、横向连接和“T”连接用C型压接件进行12t力压接，保证接触效果。
⑶接地端子的安装
桥梁地段接地端子既是作为四电设备的接地端子使用，同时又是保证贯通地线电阻达标从而保证全线降阻的重要环节。
每处桥墩都要设置接地体。
在每个桥墩垂直于线路方向的二个侧面、距地面-100mm处，各设一个不锈钢接地端子，供测试和拴接附加接地极之用；经测试，当贯通地线的接地电阻大于1Ω时，可另设附加接地极。
隧道拱墙内接地端子在二衬施工完成后用红油漆标示端子的具体位置，以方便四电专业设施安装。
桥梁内部接地钢筋示意图
⑷防护
从按照贯通地线免维护的要求，对所敷设贯通地线进行沙防护或者水泥包封防护，对接地体的非不锈钢部位以及焊接部位也进行水泥包封处理。
⑸测试
对所有的接地端子用接地电阻测试仪进行接地电阻测试，测试要求每个端子阻值都在1欧姆以下。
对不合格的端子处进行补砸接地极处理。
⑹接续
对完成了以上各到工序的各段地线可进行接续成一个整体，贯通地线在电气上全程贯通，确保贯通地线的接地电阻不大于1Ω。
3、引接线和接地端子的位置
⑴为满足土建工程的工期要求，本工程路基地段按每间隔100米设置引接线、接地母排或接地端子考虑，桥梁地段根据设计要求设置引接线、接地母排及接地端子。
⑵接地端子及其它接地预埋件直接灌注在电缆槽或其他混凝土制品中，接地端子及预埋件采用不锈钢制造。
4、综合贯通地线的连接接续方法
当贯通地线需要接续时，可以采用压接或焊接（焊接时不能使用带腐蚀性助焊剂）的方式，接续部分采用直型热缩套管防护。
Ⅰ.贯通地线应在敷设前进行接续。
Ⅱ.压接工艺方法
采用压接方式时的部分工作程序可参照贯通地线焊接接续部分。
用板锉将接续贯通地线端头25mm范围内的去除外包部分的毛刺锉掉，露出铜芯，将铜芯分别放入与铜芯截面积相适合铜质压接管内，铜压接管先用模压钳压制成六角形，再将两根铜绞线分别插入铜压接套的两端，并使两线在压接管内的中间对头，最后放进压模压接牢固，外面用热缩套管进行防护。
5、分支铜缆与贯通地线的“T”型接续
压接工艺方法
用板锉将接续处贯通地线50mm范围内的外护套锉掉，露出铜芯；将分支护套铜缆的护套剥去50mm。
将铜芯分别放入与铜芯截面积相适合“T”型铜质压接管内，并使两线在压接管内的中间对头，最后放进压模压接牢固，贯通地线外面用铅锡焊料封焊，分支护套铜缆外用热缩套管进行防护。
6、综合贯通地线的检验验收
对于接地端子必须进行检测是否与综合贯通地线可靠连接；
通过接地端子排测试综合贯通地线上的接地电阻均满足接地电阻≤1Ω。
接地电阻测试方法:
测试仪器采用ZC系列（ZC-8、ZC-9、ZC-28，ZC-29）接地电阻测试仪。
接地电阻值测试的准确性，与接地电阻测试仪测量电极布置的位置有直接关系，按测量电极的不同布置方式，有直线布极法（见图B-3）和三角形布极法（见图B-4）等。
首选直线布极法，受测试场地限制时，选择三角形布极法。
C2
a
a
h
图B-3用ZC-系列地阻仪测接地电阻（直线布极）
综合贯通地线
E
P
C
P2
C1
P1
G
C
GR
S
当岩层电阻率不均匀时，为了得到较可信的测试结果，宜将电流极离被测接地装置的距离增大，同时电压及离被测综合贯通地线的距离也相应地增大。
使用接地电阻测试仪进行接地电阻值测量时，应将接地电阻测试仪平放，调整G的指针至零位。
然后将倍率调整旋钮S放在较高挡位，慢摇发电机GR，同时转动测量度盘C，使指针至零时测量度盘C示数乘以倍率调整旋钮倍数之积即为接地电阻值。
若C转至读数最小而指针不为零，这时应将倍率调整旋钮S换到较小倍率档后继续调整测量度盘C直至指针正好为零，这时测量度盘C示数乘以倍率调整旋钮倍数之积即为接地电阻值。
当测试现场不是平地而是斜坡时，测试电极棒距综合贯通地线的距离应是水平距离投影到斜坡上的距离。
㈣桥梁综合接地技术要求
1、桥梁贯通地线设置
桥梁贯通地线铺设在两侧的通信信号电缆槽内，并采取沙防护措施，接地装置充分利用桥墩基础设置。
2、接地端子
桥梁地段综合接地均采用桥隧型接地端子。
接地端子直接浇筑在混凝土结构内，表面与结构面齐平，并做好端子头部的防护措施。
3、桩基础桥梁接地设置：
（1）在每根桩中应有一根通长接地钢筋，桩中的接地钢筋在承台中应环接，桥墩中应有二根接地钢筋，一端与承台中的环接钢筋相连另一端与墩帽处的接地端子相连。
（2）接地钢筋均应选用结构中非预应力钢筋结构钢筋；兼有接地功能的接地钢筋和专用接地钢筋应满足接触网最大短路电流要求。
（3）施工时对接地钢筋做出标示，以便检查。
（4）所有接地钢筋间的联接均应保证焊接质量，双面焊长度不小于55mm，单面焊长度不小于100mm，接地钢筋交叉点焊接均采用“L”形钢筋进行焊接，焊缝厚度不得小于4mm。
4、桥梁的扩大基础桥墩接地设置
（1）在基底底面设一层钢筋网做为水平接地极，水平接地极为大约1m×1m的钢筋网格；中部十字交叉的两根钢筋上的网格节点应施以“L”形焊接，外围钢筋应闭合焊接，其他节点可绑扎.
（2）桥墩中应有二根接地钢筋，一端与基底水平接地极（钢筋网）中的钢筋相连另一端与墩帽处的接地端子相连，以上接地钢筋均可用基底、桥墩中的结构钢筋代替。
（3）水平接地极钢筋网格的外缘距混凝土表面不大于70mm；水平接地极钢筋网格节点应焊接。
（4）施工时对接地钢筋做出标示，以便检查。
（5）每座桥梁的每个桥墩均应设置接地装置，并接入综合接地系统。
（6）所有接地钢筋间的联接均应保证焊接质量，双面焊长度不小于55mm，单面焊长度不小于100mm，接地钢筋交叉点焊接均采用“L”形钢筋进行焊接，焊缝厚度不得小于4mm。
5、连续梁综合接地设置
（1）贯通地线铺设在两侧通信信号电缆槽内，利用梁体横向结构钢筋实现横向连接。
（2）应在梁体上表层或保护层设纵向接地钢筋，分别设于两侧防护墙下部及上、下行无砟轨道底座板间的1/3和2/3处，并纵向贯通整片梁。
（3）轨道底座板间的纵向接地钢筋距混凝土表面的距离应小于100mm。
纵向接地钢筋与梁端的横向结构钢筋连接，实现两侧贯通地线的横连。
（4）施工时对接地钢筋做出标示，以便检查。
（5）所有接地钢筋间的联接均应保证焊接质量，双面焊长度不小于55mm，单面焊长度不小于100mm，接地钢筋交叉点焊接均采用“L”形钢筋进行焊接，焊缝厚度不得小于4mm。
㈤隧道综合接地技术要求
1、贯通地线设置
隧道贯通地线铺设在两侧的通信信号电缆槽内，并采取砂防护措施。
2、接地端子
（1）接地端子采用桥隧型接地端子。
接地端子直接浇筑在混凝土结构内，表面与结构面齐平，并做好端子头部的防护措施。
（2）从隧道进口2m处开始，两侧通信信号电缆槽底部，每间隔100m设置一个接地端子，小于100m的隧道在中部设置一处。
接地端子供隧道接地装置与贯通地线连接。
（3）从隧道进口2m处开始，两侧通信信号电缆槽靠线路侧壁上，每间隔50m设置一个接地端子，小于50m的隧道在中部设置一处。
接地端子供轨旁设备、设施接地。
（4）所有接地端子均通过连接钢筋与电缆槽外缘的纵向接地钢筋连接。
（5）当接触网基础采用后植入安装方式时，需在安装基础的位置预埋接地端子，并与二衬内的环向或纵向接地钢筋焊接。
3、在两侧通信信号电缆槽的线路线路侧外缘各设一根纵向接地钢筋，每100m断开一次，用于隧道内接地极、接触网短线保护接地及节点钢筋间的等电位连接。
4、隧道二衬综合接地技术要求
（1）隧道二衬中有结构钢筋地段
a、利用隧道衬砌内层环、纵向结构钢筋作为接触网断电保护接地钢筋。
b、接触网垂直向上在拱顶的投影线两侧，以0.5m为间隔，各选3根纵向结构钢筋为接地钢筋。
c、投影线两侧各1.5m外的其他位置，以1m为间隔，选择纵向结构钢筋为接地钢筋。
d、在每个台车中部选择一根环向结构钢筋作为接地钢筋，环、纵向接地钢筋间可靠焊接，纵向接地钢筋在作业段间可不连接。
e、每个作业段内的环向钢筋与两侧通信信号电缆槽靠线路外缘的纵向接地钢筋连接。
（2）隧道衬砌结构无钢筋地段
除接触网吊住基础接地外，不再单独考虑接地钢筋设置，环向接地钢筋设置位置根据接触网专业提供的里程位置埋设。
（3）路线两侧的贯通地线通过隧道内环向接地钢筋实现横向连接。
5、隧道初支内综合接地设置
（1）Ⅳ、Ⅴ级及以上围岩隧道，利用锚杆、钢拱架（或钢网片）作为接地极。
（2）Ⅲ级围岩隧道，利用锚杆或专用环向钢筋作为接地极。
（3）锚杆接地极以一个台车长度为间隔设置，用作接地极的锚杆环向间距要求为2倍的锚杆长度，接地锚杆与钢筋网片、钢拱架或专用环向接地钢筋可靠连接。
6、隧道底板接地极
（1）Ⅰ、Ⅱ级围岩有底板的隧道，利用底板下层的结构钢筋作为接地极。
（2）隧道底板接地极按照1m间隔选用底板底层的结构钢筋，即在隧道底板底层形成一个1m×1m的单层接地钢筋网，中部“十字”交叉的两根钢筋上网格节点要求施以“L”形焊接，其他节点绑扎。
7、隧道综合洞室内综合接地
（1）每个专用洞室、变压器洞室两侧壁下部设置接地端子，供洞室内设备、设施接地。
（2）洞室内接地端子均通过连接钢筋与电缆槽外缘的纵向接地钢筋连接。
㈥施工注意事项
1、为防止对预应力钢筋的影响，预应力筋不应接入综合接地系统。
2、结构物内兼有接地功能的结构钢筋和专用接地钢筋截面积不小于200mm2（或直径不小于16mm），当结构内兼有接地功能的结构钢筋的截面积不满足要求时，可将相邻的两根钢筋并接使用（无需改变钢筋间距）或局部更换为直径16mm的钢筋。
3、结构物内的接地钢筋均要求可靠焊接，保证电气连接。
4、结构物内的接地钢筋需采进行标识（用红油漆等）。
5、预埋的接地端子面与结构物最终表面平齐，并作出醒目标识，以便于后续专业使用。
四、质量、安全及环保措施
工程质量符合铁道部《客运专线综合接地技术实施办法（暂行）》的标准，接地电阻达到1欧姆以下。
㈠质量措施
1、要求路基段严格按照设计要求施工，深挖深埋，用细土回填。
2、桥隧内部钢筋采用大于16mm2的钢筋，接地端子的焊接采用搭接焊工艺，焊接长度要符合设计标准。
3、非不锈钢接地体部位均采取水泥包封。
㈡安全措施
1、认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，根据国家有关规定、条例，结合施工单位实际情况和工程的具体特点，组成安全生产管理网络，执行安全生产责任制，明确各级人员的职责，抓好工程的安全生产。
2、各类房屋、库房等的消防安全距离做到符合公安部门的规定，室内不堆放易燃品；严格做到不在料库等处吸烟；随时清除现场的易燃杂物；不在有火种的场所或其近旁堆放生产物资。
3、高空作业做到符合安全生产条例，防护用具佩戴齐全。
4、施工现场物资做好防盗工作。
㈢环保措施
1、施工所产生的废弃物如废电焊条等回收集中处理；
2、地线电缆运输过程中，要避免损坏线路两侧的植被，在避免破坏植被兼顾运输便利的同时选取合适的运输路径。
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