综合接地和防迷流施工方案.docx
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综合接地和防迷流施工方案
目录
一、编制说明3
1.1、编制依据3
1.2、编制原则3
1.3、编制范围3
二、工程概况4
2.1、工程地理及建筑概况4
2.2、工程周边环境5
2.3、综合接地概况5
2.4、综合接地设备材料6
三、施工方法与工艺8
3.1、施工布置分段及施工准备8
3.2、施工方法及工艺要求9
3.3、接地网的连接11
3.4、接地体的施工14
3.5、接地引出线施工18
3.6接地电阻的测量方法19
四、车站防迷流施工21
4.1横断面结构钢筋电气连接22
4.2.结构钢筋电气连接及端子引出22
4.3连接端子、监测端子、测防端子分布23
五、资源配置及工期要求25
5.1、资源配置情况25
5.2、工期要求26
六、安全、质量保证措施26
6.1、安全管理方面的措施26
6.2、安全会议和安全防护教育26
6.3、质量管理方面的措施27
七、文明施工与环境保护27
7.1、文明施工保证措施27
7.2、环境保护28
常州市轨道交通1号线
TJ-13标经理部综合接地和防迷流施工方案
文件编号：
版号：
有效状态：
修改状态：
编制：
审核：
批准：
常州市轨道交通1号线TJ-13标项目经理部
二0一五年八月六日
1、编制说明
1.1、编制依据
1）常州轨道交通一号线一期工程土建工程施工合同；
2）常州市轨道交通工程1号线TJ-13标综合接地网施工图；
3）地铁施工现行设计、施工及验收规范；
4）《常州市轨道交通1号线一期工程北郊中学站岩土工程勘察报告》；
5）《常州市轨道交通1号线一期工程常州北站岩土工程勘察报告》；
6）《接地降阻剂》QX/T104-2009；
7）《城市轨道交通技术规范》GB50490-2009；
86）《地铁设计规范》GB50157-2013；
9）《交流电气装置的接地》DL/T621-1997；
10）《电气装置安装工程接地装置施工及验收标准》GB50169-2006；
11）《接地装置工频特性参数的测量导则》DL/475-2006；
12）《城市轨道交通工程项目建设标准》建标104-2008；
13）《交流电气装置的接地设计规范》GB/T50065-2011；
14）我公司施工所积累的施工经验和成熟的施工工艺；
15）目前市场具有的施工机械设备及我部施工技术力量。
1.2、编制原则
1）严格执行施工过程中涉及的相关规范、规程和设计标准；
2）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；
3）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。
1.3、编制范围
常州市轨道交通工程1号线TJ-13标北郊中学站、常州北站综合接地施工。
二、工程概况
2.1、工程地理及建筑概况
常州市轨道交通1号线在线网中为南－北方向的基本骨干线，一期工程线路长33.837km。
其中高架线2.161km，地下线31.486km。
共设29座车站，其中，地下站27座，高架站2座；平均站间距1.2km。
设车辆基地1处，控制中心1座。
1号线一期工程途径新北区、天宁区、武进区三大行政区域，串联了新港、新龙、高新、中心、湖塘、武南六大组团，线路走向北起北海路站，沿规划乐山路——辽河路——通江路——黄河路——晋陵北路——飞龙路——新堂路——新丰街——和平路——花园街——穿大学城——凤栖路走行，南至南夏墅。
主要连接了京沪高速铁站、新北区行政商业中心、市行政中心、市体育中心、市民广场一带商贸副中心、常州火车站、文化宫广场、花园街商贸副中心区、武进区公共服务中心、常州高等职教基地、南夏墅等。
本标段共有两站（北郊中学站、常州北站站）两区间（北郊中学站～常州北站站区间、常州北站站～新桥站区间）：
车站主体及其附属结构采用明挖法施工，区间隧道采用盾构法施工，区间联络通道结构采用水平冰冻加固+矿山法施工。
（1）北郊中学站
北郊中学站位于辽河路与华山路交汇处，车站沿辽河路呈东西方向设置，跨华山路。
车站为地下二层11m岛式车站。
车站地下一层为站厅层，站厅层由中部公共区及两端设备管理用房组成，中部付费区两侧各设置两部上下行自动扶梯和一部上行扶梯加一部楼梯，中部设置无障碍电梯和折返跑楼梯各一部至站台层；车站3号出入口设置预留与周边地块的接口。
地下二层站台层由中部公共区和两端少量的设备管理用房组成。
本站设有降压变电所，无换乘。
车站主体结构外包总长度187.6m（净长186m），标准段外包总宽19.7m（净宽18.3m），埋深16.35m，地下建筑面积为11064㎡。
车站东西两端均为单圆盾构区间，东段接至龙虎塘站盾构区间。
本站共设有4个出入口及2组风亭，在车站大里程端结合风亭设置1个消防疏散出入口。
采用明挖法施工。
车站主体围护结构采用800mm地下连续墙，标准段沿基坑深度方向设置4道支撑+1道换撑，第一为钢筋砼支撑，其余为钢支撑。
车站共设置4个出入口、2组风亭，施工围护结构采用SMWφ850@600型钢水泥土搅拌墙+φ609×16mm钢支撑。
（2）常州北站站
常州北站站位于常州高铁北站北广场外侧北一路下方，沿北一路东西走向，与3号线通道换乘。
车站南侧为高铁常州北站及BRT、公交停车场；车站北侧为高铁站屋北侧公园，北一路为双向4车道，宽24m，由于北一路为高铁枢纽内部服务道路，现状车流量不大，地下管线较少。
本站为地下二层13m岛式车站。
车站地下一层为站厅层，站厅层由中部公共区及两端设备管理用房组成，付费区两侧设置2组上下行扶梯及楼梯，中部设置无障碍电梯至站台层；付费区、非付费区内分别设置预留条件与已建成换乘通道相接。
地下二层站台层由中部公共区和两端少量的设备管理用房组成。
本站设有混合降压变电所。
车站主体结构外包总长度194.6m（净长193m）,标准段外包总宽21.7m（净宽20.3m），埋深16.21m，地下建筑面积为14518㎡。
车站两端均为单圆盾构区间。
本站共设有4个出入口，2组风井及3个消防疏散出入口，采用明挖法施工。
车站主体围护结构采用800mm地下连续墙，标准段沿基坑深度方向设置4道支撑，第一、三道为钢筋砼支撑，其余为钢支撑，端头井设置1道换撑。
车站共设置4个出入口，2组风亭及3个消防疏散出入口，施工围护采用Φ800@1000mm钻孔灌注桩+Φ650@450mm搅拌桩+水平内支撑Φ850@600mmSMW工法桩+水平内支护体系。
2.2、工程周边环境
北郊中学站位于辽河路与华山路交叉口，跨新华山路沿辽河路南北向布置。
华山路东侧辽河路南侧为凤凰名城小区，华山路东侧辽河路北侧为腾龙苑小区，其余为农田。
车站四个出入口均预留与周边物业接通道，场地内无房屋拆迁工作。
常州北站站主体位于北一路下方，车站南靠常州北站，北临高铁站屋北侧公园，车站四个出入口均预留与周边物业接通道，场地内无房屋拆迁工作。
规划管线均避开车站设计。
2.3、综合接地概况
车站综合接地系统的作用是同时满足牵引供电设备、车站机电设备、通信、信号设备、给排水管及其它非电气金属管道、金属构件等的接地要求。
强电、弱电设备采用相互独立的接地引线直接与接地体连接。
人工接地网与车站结构钢筋相连接构成北郊中学车站的综合接地，且能分别测量接地电阻，车站综合接地网的接地电阻应不大于0.5Ω。
综合地网需要进行接触电势和跨步电势的实测校核。
北郊中学站人工接地网设三组引出线，分别为强电设备接地引出线、弱电设备接地引出线和非电气金属管线接地引出线，每组引出线的距离应满足沿接地导体的距离不小于20米。
每组接地引出线为三根，其中一根为备用。
人工接地网设计电阻值约为Rxω=0.646Ω，大于0.5Ω的设计要求，若人工接地网与车站结构钢筋连接后综合接地网的电阻仍大于0.5Ω，需添加降阻剂使接地电阻值降到0.5Ω以下。
北郊中学站接地网由长2.5m的垂直接地体（A1～A44）和水平接地体组成，其中P1～P3为强电设备接地引出线，P4～P6为弱电设备接地引出线，P7～P9为非电气金属管线接地引出线。
常州北站接地网由长2.5m的垂直接地体（A1～A48）和水平接地体组成，其中P1～P3为强电设备接地引出线，P4～P6为弱电设备接地引出线，P7～P9为电气金属管线接地引出线，P10～P11为3号线车站预留地网连接引出线。
人工接地网应靠近变电所并与车站结构底板平行布置，敷设深度为车站基坑垫层下约0.6m。
若基坑标高有变化，接地网与基坑垫层间仍应保持约0.6m的相对位置关系。
接地设施加装降阻剂起到防腐作用。
接地装置在车站底板垫层下的埋设深度不小于0.6米，底板垫层底部标高有变化时，仍应保持0.6米的相对关系。
接地体敷设完毕后用原土回填夯实，回填土内不应有石块和建筑垃圾。
2.4、综合接地设备材料
本车站综合接地水平接地体、接地引上线均采用50X5铜排，垂直接地体采用φ50X5铜管，止水环采用非磁性成套装置。
本站主要材料设备详见表2-1、表2-2。
表2-1北郊中学站工程数量表
序号
图例
名称
型号及规格
单位
数量
备注
1
○
垂直接地体
钢管φ50x5L=2.5m
根
44
2
─
水平接地体
铜排TMY50x5
m
986
3
接地网引出线
铜排TMY50x5
m
54
4
非磁性成套装置
套
9
详见《车站接地引出线安装图》
5
预埋钢板
见《预埋钢板图》
套
6
6
降阻剂
根据实际工程情况，进行施加，此项暂不开量。
7
放热焊接
“T”接
焊药采用国际知名品牌
处
97
“+”接
处
21
“-”接
处
123
8
接地电缆
单芯铜电缆
ZR-YJY23-1KV-1x240
米
60
9
接地主母排
紫铜排
100x10L=
1800
套
3
含紧固件、预埋件、电车绝缘子等
表2-2常州北站工程数量表
序号
图例
名称
型号及规格
单位
数量
备注
1
○
垂直接地体
铜管φ50x5L=2.5m
根
48
2
─
水平接地体
铜排TMY50x5
m
1074
3
接地网引出线
铜排TMY50x5
m
66
4
非磁性成套装置
套
11
详见《车站接地引出线安装图》
5
预埋钢板
见《预埋钢板图》
套
6
6
降阻剂
根据实际工程情况，进行施加，此项暂不开量。
7
放热焊接
“T”接
焊药采用国际知名品牌
处
10
“+”接
处
23
“-”接
处
134.2
8
接地电缆
单芯铜电缆
ZR-YJY23-1KV-1x240
米
60
9
接地主母排
紫铜排
100x10，L=
1800
套
3
含紧固件、预埋件、电车绝缘子等
3、施工方法与工艺
3.1、施工布置分段及施工准备
为配合车站施工，人工接地网敷设可分段进行。
施工之前项目需做好前期准备工作，主要为技术准备及材料机具准备。
1）技术准备
⑴按照已批准的综合接地施工方案进行技术交底；
⑵按施工图测量放线、坐标和标高、走向，经复核符合设计要求；
⑶铜排敷设前应现场复核预埋路径是否畅通无障碍。
2）材料机具准备
⑴铜排、铜管、热镀锌钢板、热镀锌扁钢、测量端子、连接端子、接地引出装置、物理降阻剂等材料到位；
⑵电焊机、电焊条、放热焊模夹、放热焊模具、放热焊粉、接地电阻测试仪等机具到位。
3.2、施工方法及工艺要求
基坑分段开挖至坑底标高后，按设计位置人工配合挖掘机挖沟，施作水平接地体，根据基底地质情况，如地下水丰富，土质不好时，可考虑先施作底板垫层，并预留水平接地体沟槽宽600mm，垂直接地体孔洞，预留接地引出线孔洞（800×800mm），垫层达到强度后再施工水平、垂直接地体、接地引出线，然后回填，施工期间要注意保护接地引出线。
为配合车站施工，接地网敷设根据结构施工情况采用分段施工方法。
在阶段性施工结束后，应对完工部分接地网进行接地电阻测量，以此推断整体接地网接地电阻值。
如推算结果不能满足设计要求（小于0.5Ω），则在余下部分接地网敷设中采取相应的补救措施（如根据实际地质情况在局部地区添加降阻剂）。
施工过程中接地网接地电阻的测量次数应不少于8次。
综合接地网和自然接地体的接地电阻应电气分离，并分开测量。
当人工综合接地网施工到全部工程的二分之一时，接地电阻仍未达到设计要求，应及时通知相关设计人员。
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3-1：
图3-1施工工艺流程图
3.3、接地网的连接
3.3.1放热焊接
本车站所有接地体连接方式均采用放热焊接，接地体间的所有连接应切实做到连接牢固、无虚焊。
自然接地系统采用车站主体结构的钢筋和附属结构钢筋作为自然接地体，钢筋之间的连接采用J422焊条进行电焊机焊接。
人工综合接地系统的水平接地体、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。
放热焊接工艺方法操作步骤如下：
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：
①焊接前对模具及导体加热去除水分。
②去除焊接部位渣子及氧化层。
工具描述：
（1）专用去氧化层刷（两种）
（2）
钢结构固定夹具
T313
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
规程
（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
3.3.2钢筋焊接
钢筋交叉可接触时进行可靠焊接，焊缝高度6mm；当不易接触时，焊缝高度6mm，焊缝长度不小于6D（D为需要焊接钢筋的直径，当两钢筋直径不同时，D值取两钢筋的平均值）；钢筋纵向搭接焊,焊缝高度6mm，焊缝长度不小于6D；钢筋平行焊，焊缝高度6mm，焊缝长度不小于6D。
钢筋焊接尽量采用双面焊，当确实无法双面焊时，采取单面焊，但焊接长度增加一倍。
焊接完毕后，焊缝应做防腐蚀措施。
柱内和梁内作为接地体的主钢筋要焊接连通，当有结构伸缩缝将纵梁中的自然接地体钢筋断开时，要用跨接线将其接通。
用φ12钢筋或圆钢将横梁端部的预埋件焊接接通，焊缝长80mm；钢筋或圆钢之间焊接的焊缝长度不小于6d,d为相互焊接的钢筋或圆钢的外径，外径不同取小者。
基坑底部下方的抗拔桩钢筋需与结构底板钢筋相连接，每处不得少于两根主钢筋。
3.3.3预埋钢板
与立柱内主筋相连的连接导体采用D≥φ10的圆钢或钢筋，接地引出线与铜排要牢固焊接，焊接面积不得小于80mmX50mm。
所有螺栓连接处，需牢固连接，确保接触面紧密结合。
两车站预埋钢板材料相同，材料表见表2。
表3-1预埋钢板材料表
序号
名称
型号规格
单位
数量
备注
1
膨胀螺栓
M8L=120mm
套
1
2
镀锌钢管
□30L=30mm
个
1
3
连接扁钢
套
1
4
螺栓带帽及垫圈
M10X30
个
2
5
铜排
50X5
米
0.4
6
钢板
100X60X6
块
1
3.4、接地体的施工
3.4.1垂直接地体
用钻机钻出孔径为150mm深2.7m的孔洞，为防止浆料稀释，施作降阻剂前人工清理孔沟内积水，可采用深井泵抽出，放入垂直接地体并与水平接地体焊接。
孔沟挖成后放入铜管进行原土回填，铜管中心四周Φ150mm区域内采用物理降阻剂填充，降阻剂用量为每米约23公斤，应保证垂直接地体位于降组剂填充区中心部位，将各接地极焊接，搭接处不得小于规程要求。
如采用机械浆料泵灌浆，需在铜管下部约1/3管长范围内的管壁上交错每隔200mm钻直径为10～15毫米的孔。
垂直接地体与水平接地体交接处按设计要求焊接好。
将铜管与水平接地体铜排焊接，搭接处不得小于规程要求。
见图3-2所示。
图3-2垂直接地体敷设孔洞断面示意图
3.4.2水平接地体
挖沟断面为上宽600mm，下宽400mm，深600mm梯形，基槽底部挖120×120mm的降阻剂小槽。
将水平接地体铜排放入槽内并按要求焊接；用支撑物将水平接地体支撑起来，方便降阻剂料浆包裹；降阻剂包裹水平接地体铜排的尺寸为120*120，每米水平接地极降阻剂用量为19公斤。
将降阻剂和水按1：
1的比例配置，在斗车或其它容器内搅拌均匀，制成浆状，然后均匀地灌入沟槽，包裹住水平接地体，包覆厚度最薄处不应小于30mm才能达到防腐蚀的目的。
待料浆初步凝固后，细土回填，并逐层洒水夯实，见图3-3所示。
回填土要求用粘性土壤回填密实，土中不允许有砖头、大块石头、混泥土建筑及垃圾。
以免影响接地电阻。
图3-3水平接地体敷设孔洞断面示意图
如果接地网不需要使用降阻剂，则水平接地体直接敷设于沟槽底部（无需设置降阻剂施放槽），水平接地体沟槽及垂直接地体孔洞用素土回填。
素土可采用粘土或低土壤电阻率的粉末状强风化岩。
填充降阻剂或素土时，应使填充料与接地体充分接触，并夯实。
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
3.5、接地引出线施工
接地母排与接地网引出线间用电缆连接，每根电缆截面不小于240mm2。
接地引出线引出点（引出车站结构底板）位置：
引出点应位于站台板下夹层内电缆井附近或站台层强/弱电设备用房下电缆夹层内，避开台板下风道、结构底梁和结构柱。
引出点位置需经相关专业确认，接地引出线在底板钢筋网孔中心穿过（不与钢筋接触），在结构板以上引出高度不小于0.5m。
止水环密封焊接在铜管外壁上，止水环周围（尤其是下部）应填满防水混凝土。
固定块焊接在钢管内壁上，钢管外表涂防锈漆（环氧煤焦油厚浆型防锈漆），钢管内环氧树脂应充填密实，0.3MPa水压试验不渗水。
钢管高出土建结构面100mm，引出线预留出非磁性钢管500mm。
两车站止水环成套装置（单套）相同，详见表3：
表3-2止水环成套装置
编号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
接地引出线
TMY-50X5
数量详见接地网平面布置图
2
非磁性钢管
G100
M
数量根据结构板和垫层调整
3
绝缘固定环
D98δ=20
块
4
硬质尼龙板
4
环氧树脂
Kg
12
填料
5
止水环
D310□110
δ=10
块
1
铜板
6
固定块
10X10X20
块
4
铜板
7
遇水膨胀腻子
少许
人工接地网应靠近变电所并与车站结构底板平行布置，敷设深度为车站基坑垫层下约0.6m。
若基坑标高有变化，接地网与基坑垫层间仍应保持约0.6m的相对位置关系。
接地设施加装降阻剂起到防腐作用。
接地装置在车站底板垫层下的埋设深度不小于0.6米，底板垫层底部标高有变化时，仍应保持0.6米的相对关系。
接地体敷设完毕后用原土回填夯实，回填土内不应有石块和建筑垃圾。
接地引出线在结构底板砼中部加焊300×350×5mm铜板作止水板，止水板与引出线间必须满焊，止水板周围（尤其是下部）注意填满防水砼，接地引出线在底板钢筋网孔中心穿过，并在钢筋高度上、下不小于150mm范围内和引出底板的部分用复合绝缘热缩带按其工艺要求包缠（热缩带重叠部分为带宽1/3～1/2），用专用热缩风筒加热收缩带与铜排紧密地结合在一起，在土建施工时严禁损伤热缩带以保证结构钢筋和引出线之间的绝缘要求，引出线由站台板外沿下隔墙内侧引出底板大于0.5m，严防断裂。
并注意不可引入环控回排风道内。
3.6接地电阻的测量方法
三极法电极布置图（a）
三极法电极布置图（b）
（接地装置周围的土壤电阻率较均匀）
三极法接地电阻测量原理接线图
测量接触电位差和跨步电位差原理接线图
符号含义：
A：
交流电流表L1、L2：
电压极或电流极至接地网边缘距离
V1、V2：
高输入阻抗电压表C：
电流极G：
接地网
V：
交流电压表D：
接地网最大角度线长度P：
电压极
S：
电力设备框架E：
测量用工频电源Q：
模拟人脚的金属板
根据车站接地网D值，结合测量场地及土壤电阻率分布情况合理选取L1、L2值及电极布置法。
为得到较理想的测量结果，应尽量将电压极设在实际的零电位区，可以把电压极沿测量电压极P与接地装置G之间的电压。
如果电压表的三次指示值之间的相对误差不超过5%，则可以将中间位置作为测量用电压极的位置。
不详之处见《接地装置工频特性参数的测量导则》DL475-95。
模拟人脚的金属板可用半径为0.1m的圆板或0.125mX0.25m的长方板，为了使金属板与地面接触良好，把地面平整，撒一点水，并在每块金属板上放置15kg的重物。
4、车站防迷流施工
车站杂散电流腐蚀防护施工的主要内容包括：
①结构钢筋的焊接；
②连接、测量、测防端子的设置和连接
4.1横断面结构钢筋电气连接
底板、中板、顶板及侧墙每个横断面的表层钢筋均应按横断面焊接示意图焊接，对于2层结构，每个横断面焊点为8个；对于1层结构，每个横断面焊点为4个（减少中板两侧共4个焊点）；对于三层结构，每个横断面焊点为12个（增加一层中板两侧共4个焊点），以此类推。
横向钢筋应电气连续，如有搭接应进行搭接焊。
应在左右轨
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