前言:综合接地工程本身不是复杂的施工项目,但线下桥梁、路基、站场等土建专业的施工,四电接口工程的接地钢筋、接地端子、贯通地线、预埋件等细小内容容易被忽视。笔者结合石武客运专线和西成客运专线桥梁综合接地的施工经验,对桥梁综合接地各工序施工方法作一介绍,供桥梁综合接地施工时参考。
1.高速铁路综合接地目的
高速铁路是一条现代化的高速电气化铁路,列车高速运行在由高压接触网线产生的高能闭环电磁场中,为保证人身安全和设备安全,高速铁路采用综合接地系统方式释放无砟轨道、梁体内产生的闪络电流,利用贯通接地钢筋、接地端子与综合贯通地线连通,对地释放闪络电流,从而达到电磁防护的目的。
2.综合接地材料数量及质量 2.1接地钢筋
所有接地钢筋均采用专业的接地钢筋,钢筋直径不小于16mm,钢筋进场要有出厂合格证及编号,钢筋原材料进场须入棚,并做到下垫上盖,钢筋加工须在钢筋加工厂进行。钢筋焊接质量满足要求。
2.2接地端子
按照施工图统计出每个部位接地端子数量,按施工图对照统计表安设接地端子防止漏设。每个墩身2个接地端子,在设计有通信基站、AT所等位置,墩身下部增设一接地端子,每孔箱梁8个接地端子,按照5%的富余量统计出接地端子数量,其质量满足设计要求。
2.3贯通地线
桥梁两侧电缆槽敷设贯通地线,计算敷设数量时要考虑5%的松弛系数。贯通地线材料质量满足设计要求。
2.4连接器
桥梁贯通地线连接有两种方式:贯通地线间的连接采用铜质“C型”连接器连接,贯通地线与箱梁间的连接采用铜质“L型”连接器连接。
3.桥梁综合接地施工要点
3.1综合接地施工总体要求
3.1.1高速铁路桥梁综合接地要求综合贯通地线各点等电位连接。综合接地系统由贯通地线、接地装置(或接地极)、引接线、接地端子以及接触网专业接地装置构成,综合接地电阻不大于1Ω。
3.1.2桥梁接地工程按照土建施工顺序进行安排,分为下部结构、梁体和桥面系。下部工程主要包括桩基、承台、墩身的接地钢筋的预埋和焊接,接地端子的预留,此部分与土建施工同时进行。
3.1.3梁体工程主要包括接地钢筋的预埋和焊接、接地端子的预留、接触网支柱基础和拉线基础的预埋,此内容与梁体钢筋施工同步进行。
3.2桥梁下部结构综合接地 3.2.1钻孔桩接地钢筋施工
每根钻孔桩接地钢筋采用桩身通长的结构钢筋代替,在加工桩基础钢筋笼时,选取桩基础钢筋笼的一根钢筋作为桩基础接地钢筋,此钢筋要求通长,不够长时必须采用双面搭接焊连接,并在桩基顶端做好标记。
3.2.2承台接地钢筋施工
进行承台钢筋绑扎时,选取承台底层钢筋,在每根桩位处纵、横向布置钢筋接地网,焊接底层纵向钢筋与桩基接地钢筋连接,焊接采用Φ16mm钢筋双L形焊接。如所测接地电阻不合格,可采取多焊桩基钢筋与底层钢筋连接进行补救,直至测试接地电阻满足要求,测试接地电阻小于1Ω即可进行下道工序施工。
3.2.3墩身接地钢筋接地端子施工
进行墩身钢筋绑扎时,在设计有通信基站、AT所等位置,墩身左侧综合接地钢筋、地面下20-30cm标高处,用Φ16mm钢筋横向“L”形焊接桥墩左侧接地钢筋,引出一接地端子并与墩身模板平齐以确保拆模后墩身外露,并做好喷涂标记。桥墩顶部有2个接地端子,与桥墩接地钢筋连接,浇筑承台、墩身砼前,必须测试所施工部位的综合接地电阻值,综合接地电阻值小于1Ω方可浇筑砼。
3.3箱梁综合接地 3.3.1箱梁接地钢筋
按照箱梁综合接地钢筋布置图施工梁体综合接地钢筋,顶板、底腹板钢筋绑扎时在接地钢筋上用红油漆做标识,确保接地钢筋搭接无误,接地钢筋单面搭接焊焊缝长度≥200mm、双面搭接焊焊缝长度≥100mm。防撞墙内每间隔2m预设一根L型防闪络接地钢筋。
3.3.2接触网基础
根据设计要求,预埋接触网支柱螺栓时重点控制位置、标高、限界、螺栓垂直度误差、扭面、外露螺纹高度,综合接地电阻值必须符合设计要求、满足使用功能。采用定位模具控制螺栓间距,以确保螺栓孔径不大于Φ40mm、孔距对角线差不大于1.5mm要求。焊接后的接触网基础预埋件放置于箱梁钢筋内,固定基础螺栓本体,基础网预埋件底层钢板与箱梁接地钢筋焊接。为保证焊接质量,单面焊接长度为200mm,双面焊100mm,焊接厚度至少4mm。浇筑砼前,套上标准检查板进行螺栓间距复核,并检查基础限界、标高、螺栓垂直度等是否符合设计要求。
3.3.3箱梁接地端子
简支箱梁共设有8个接地端子。分别在梁端底部设2个与桥墩上部接地端子相对应;梁面在电力电缆槽内上下行各设设1个接地端子;防撞墙轨道板接地端子上下行各设1个;护栏、声屏障墙底部上下行各设1个接地端子。预制箱梁时预埋梁底和电力电缆槽内4个接地端子,其他4个防护墙、竖墻施工时埋设。
梁底接地端子采用Φ20mm钢筋自桥面沿腹板向下引出,距梁端850mm,小里程侧设置2个接地端子。最后一榀箱梁大小里程各设2个端子,确保桥台也纳入综合接地系统。桥面电力电缆槽底接地端子距梁端850mm,由箱梁顶板内兼做横向接地的钢筋焊接引出,浇注混凝土时采用定位钢筋控制标高、位置,接地端子顶面高出梁面42-45mm。
3.4桥面系综合接地施工 3.4.1防护墙接地钢筋
按照防护墙划分施工单元,防护墙内每单元2m设一根L型防闪络接地钢筋,注意不需要与结构钢筋进行焊接,遵照设计要求要可靠与贯通接地钢筋搭接满焊,顶部与横向分布筋可靠焊接。
3.4.2防护墙接地端子
防护墙内侧接地端子距梁端850mm,由箱梁防护墙内预留的接地钢筋焊接引出。防撞墙侧面预留的接地端子是给轨道板防闪络接地使用的,预埋预留时控制好位置和标高,拆模后使端子与混凝土表面平齐,要符合设计要求。
3.4.3竖墙顶面接地端子
竖墙顶面接地端子距梁端850mm,由箱梁竖墙A内预留的接地钢筋焊接引出。竖墙A顶面接地端子是为声屏障、桥梁栏杆等其他设施预留的,此端子不得漏设、错设,必须满足使用功能。
4.桥梁各部位综合接地间的连接
4.1墩梁之间的连接:采用2根接地钢缆进行连接,要求压接紧密,以确保接地电阻值满足要求。
4.2贯通地线间的连接:采用“C型”连接器连接,压接时所用压接钳的压接力应不小于12t。
4.3贯通地线与箱梁间的连接:采用“L型”连接器连接,压接时所用压接钳的压接力应不小于12t。
结束语
综合接地工程的质量好坏将导致桥梁主体工程的成败,如果综合接地质量存在问题会造成不可修复的缺陷,并且会对桥梁结构物混凝土外观和内在质量产生影响,直接和间接影响整体客运专线质量。
参考文献
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