建筑電氣防雷接地系統在斗輪堆取料機基礎中的應用

童海銀

中交三航局興安基建筑工程有限公司 上海 201315

1 工程概況

太倉武港碼頭堆場改擴建工程位于蘇州港太倉港區武港碼頭公司堆場內，工程包括5#、6#料場的斗輪堆取料機和皮帶機；9#、10#轉運站及相鄰廊道；15#、16#轉運站及相鄰廊道；機修二車間以及2#生產污水處理站。本工程低壓配電系統采用TN-C-S系統，斗輪堆取料機軌道、電纜井支架、電纜橋架、箱體外殼均作接地處理。本工程范圍內的電力系統工作接地、保護接地、防雷接地以及弱電系統接地等采用共用接地系統，共用接地系統的接地電阻不得大于1Ω。

本工程位于雷雨天氣高發地區，料場空曠，很容易遭受雷擊，因此做好電氣防雷接地系統是對料場設備的保護。根據設計圖紙要求，斗輪堆取料機基礎接地，基礎每50 m設置一組重復接地，每組接地采用人工接地體，3根G50水煤氣鋼管，長2.5 m。

2 建筑電氣防雷接地系統特點與難點

本工程中斗輪堆取料機基礎接地裝置與各類基礎接地施工步驟和原理基本相同，不同的是本工程施工中全部接地裝置都為人工接地裝置，且要保證共用接地系統的接地電阻不得大于1Ω。

施工中遇到的主要困難如下：

1）本工程中5#、6#斗輪堆取料機基礎長度分別為1 109、1 123 m，施工線較長。

2）本工程斗輪堆取料機基礎砂面層經過碾壓，密實度相對較高，對人工接地體G50水煤氣管入土容易造成彎曲折損。

3）斗輪堆取料機基礎施工中需要進行鋪設堤心石，接地扁鋼引上線容易破損。

4）每組人工接地裝置中人工接地體之間相互連接的鍍鋅扁鋼容易斷裂。

3 建筑電氣防雷接地系統的設計優化

根據現場施工實際情況，斗輪堆取料機基礎需要大量塊石施工，容易對預埋的接地裝置造成破壞。與設計、業主探討研究后，決定將人工接地體從斗輪堆取料機基礎下方橫向排列移至基礎鎮腳內側豎向排列，將接地引上線從漿砌塊石護坡內側引上至基礎上部（圖1）。避免了因施工交叉作業中對人工接地裝置造成的破壞，保護了鍍鋅扁鋼引上線的完整性。

圖1 斗輪堆取料機人工接地極變更

4 施工程序及工藝要點

4.1 施工工藝程序

電氣防雷接地系統的施工程序：人工接地體加工→人工接地體安裝→接地體扁鋼敷設安裝→設備連接→接地體測試[1-3]。

4.2 施工工藝要點

4.2.1 人工接地體加工

按照設計圖紙要求，材料采用G50水煤氣鋼管，長度不小于2.5 m，垂直打入砂面層深度約為0.2 m。因本工程中基礎砂面層進行了塑排板施工、普夯施工、碾壓施工，砂面層密實度較高，為了避免打入時受力不均使管子歪斜，需將尖端加工成錐形。

4.2.2 人工接地體安裝

根據變更后的設計，對接地體的線路進行測量彈線，挖掘出深度為0.2 m的溝，將人工接地體水煤氣鋼管放在溝的中心線上，為了防止將鋼管打劈，在管端加護管帽，由2人扶住鋼管，保持與對面垂直，采用小型挖機，用抓斗平端慢慢壓入土中，人工接地體的水平間距不小于5 m。

4.2.3 接地體扁鋼敷設安裝

每組人工接地極需要通過40 mm×4 mm的鍍鋅扁鋼進行連接，扁鋼敷設前進行調直，然后將扁鋼放置于溝內，依次將扁鋼與人工接地極進行搭接焊接，其搭接長度為扁鋼寬度的2倍，并有3個鄰邊施焊。焊接完成后，清除藥皮，刷瀝青作防腐處理，并將接地線從基礎鎮腳內側沿著護坡引出至斗輪堆取料機基礎上部。

本工藝完成后，人工接地裝置施工結束，根據GB 50303—2015《建筑電氣工程施工質量驗收規范》的規定，需要對人工接地體進行隱蔽驗收，并做記錄。

4.2.4 設備連接

斗輪堆取料機基礎上的設備需要進行電氣連接，電纜托架、橋架、軌道均通過鍍鋅扁鋼進行連接，且每根鋼軌之間通過“Ω”形的扁鋼進行跨接，并對焊接處進行防腐處理（圖2）。

圖2 軌道跨接

為保證斗輪堆取料機基礎電氣防雷接地系統的接地電阻不大于1Ω，在增加人工接地裝置后，將接地干線與廊道中的接地線進行電氣連接，廊道利用基礎和樁基主筋作為聯合接地極，四周基礎梁內的底層大于φ10 mm鋼筋作為環形接地線，作為接地極的基礎鋼筋與環形接地線可靠連接，接地極與作為引下線的柱內主筋可靠電氣連接（圖3、圖4）。接地體連接中，采用圓鋼，其搭接長度為圓鋼直徑的6倍，并作兩面施焊，對焊接處進行防腐處理。

4.2.5 接地體測試

人工接地體安裝完成，經過驗收合格后，對接地裝置進行接地電阻搖測。利用ZC29B-1型接地電阻測試儀對斗輪堆取料機電氣防雷接地系統進行接地電阻測試，測量值填入記錄表中。

圖3 樁基主筋作為接地極

圖4 基礎梁作為環形接地線

5 施工質量控制

針對該工程防雷接地系統施工特點和質量控制重點，在施工過程中總結和分析，對容易出現質量問題的關鍵部位及關鍵工序，采取相應的質量控制措施，具體有如下幾個方面：

1）定位控制：該工程中，施工線長，對人工接地極的線路需要進行測量彈線，如果不進行測量定位，鋼管很容易打入斗輪堆取料機基礎鎮腳內部，造成在連接接地扁鋼時的施工困難，不能按照設計要求將接地線引出至需要位置。

2）焊接施工：人工接地裝置中，主要的施工就是焊接施工，接地體的連接應牢固可靠，采用搭接焊接，對于不同的搭接材料需按照焊接要求進行施焊。焊后要對焊縫進行焊渣清理，并對受到破壞的鍍鋅部位進行防腐蝕處理。

3）設計優化：在本工程中，在砂面層上鋪設堤心石時，經常有車輛來回碾壓，按照原有設計，很容易造成接地線的斷裂、破損，且在鋪設每一層堤心石時，都需要人員將接地線保護好，耗時耗力。項目團隊通過變更設計，不僅保護了接地裝置，而且在保證接地電阻滿足設計要求的前提下，節省了施工材料和人工。

6 結語

本工程中，項目團隊根據現場施工實際情況，對原有斗輪堆取料機基礎人工接地系統設計進行優化，不僅保證了現場的施工質量，而且減少了施工交叉作業中的相互影響，加快了施工進度，降低了施工成本，同時還利于施工質量的管理和控制。通過抓住施工主控項目，對焊接施工嚴格把關，保證了接地電阻測試符合設計要求。