高速铁路综合接地施工工艺

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摘要：综合接地系统是将铁路沿线的牵引供电回流系统、电力供电系统、信号系统、通信及其他电子信息系统、建筑物、道床、站台、桥梁、隧道、声屏障等需接地的装置通过贯通地线连成一体的接地系统。现就高速铁路综合接地的施工工艺进行简要分析。
Abstract: The integrated grounding system is a traction power supply return system along the railway, a power supply system, a signal system, a communications and other electronic information system, a system integrating buildings, road bed, stations, bridges, tunnels, noise barriers and other devices to be grounded through the earth ground system. Now the construction technology of high-speed railway comprehensive grounding is analyzed briefly.
关健词：综合接地；高速铁路；施工工艺
Key words: integrated grounding；high-speed railway；construction technology
中图分类号：TU99 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）03-0066-02
0引言
综合接地系统是将铁路沿线的牵引供电回流系统、电力供电系统、信号系统、通信及其他电子信息系统、建筑物、道床、站台、桥梁、隧道、声屏障等需接地的装置通过贯通地线连成一体的接地系统。
综合接地系统由贯通地线（含分支引接线）、接地装置以及接地连接导线的构成。贯通地线及引接线采用截面积为铜当量35mm2的环保、耐腐蚀的专用地线。综合接地系统的接地电阻不大于1Ω。建筑物、构筑物及设备在综合接地系统接入点处的接地电阻不大于1Ω。
距接触网带电体5m范围内的电子信息系统设备的接地均就近接入贯通地线；线路两侧20m范围内的铁路设备房屋以及电力设施的接地装置接入综合接地系统。沿线长途通信电缆、电缆槽支架、漏泄电缆悬吊钢索等的接地均接入贯通地线。
1桥梁综合接地工艺流程
1.1 综合接地钢筋施工要求（见图2）桥梁综合接地钢筋设置在基础、墩身、梁体内，每个部位各有不同。
1.1.1 钻孔桩接地钢筋。每根钻孔桩接地钢筋采用桩身通长的结构钢筋代替，选取靠近承台纵、横接地钢筋的桩身通长结构钢筋，与承台接地钢筋用Φ16钢筋L型焊接。
1.1.2 承台接地钢筋。承台底层钢筋网兼作接地连接用，钢筋网纵横钢筋与桩基接地钢筋处采用Φ16钢筋L型焊接。
1.1.3 扩大基础接地网。扩大基础利用底层钢筋网或在基础底层铺设接地钢筋网作为接地体，网格间距1m×1m，钢筋直径为20mm，纵横钢筋采用Φ16钢筋L型焊接。
1.1.4 墩身接地钢筋。墩身在小里程方向距桥墩外轮廓线250mm、距桥中线1.05m左右侧处设两根专用的Φ20钢筋作为接地钢筋，并相应在墩顶设两个接地端子。在地面下300mm处线路中线上小里程方向引出1个接地端子，供检测用。
1.1.5 钻孔桩与承台接地钢筋联接。桩基接地钢筋与承台底层兼做接地联接用的钢筋网采用Φ16钢筋L型焊接。
1.1.6 承台或扩大基础与墩身接地钢筋的联接。承台或扩大基础接地钢筋网与墩身专用的Φ20钢筋L型焊接，并加焊Φ16钢筋L型钢筋。
1.1.7 桥面纵向接地钢筋。桥上两侧防撞墙底箱梁顶板内各设置1根纵向接地钢筋，防撞墙内侧330mm（370mm）处、桥中线左右侧550mm（595mm）处桥面保护层中各1根纵向接地钢筋，桥面纵向接地钢筋计6根。
1.1.8 桥面横向接地钢筋。箱梁顶板内前后距梁端900mm各选择一根Φ25桥面内横向通长的结构钢筋作为接地钢筋，并与防撞墙底纵向专用接地钢筋通过Φ16钢筋L型焊接。
梁长小于100米时，保护层中前后距梁端900mm各选择一根（或在梁的中部选择一根）Φ16保护层横向结构钢筋作为接地钢筋，并与防撞墙竖向接地引出钢筋、防撞墙内侧处、桥中线两侧处保护层中纵向接地钢筋通过Φ16钢筋L型焊接。
1.1.9 防撞墙接地钢筋引出。在箱梁顶板横向接地钢筋之间，由防撞墙底专用纵向接地钢筋，每2m引出1根竖向的Φ16专用接地钢筋。每侧14根，两侧共计28根。
1.2 桥梁接地端子每个桥墩设置3个接地端子：桥墩地面下300mm一个，墩顶各两个。箱梁上下部共设12个接地端子：底部4个，桥面6个，接触网支柱基础2个。
①永久地面下300mm处墩身或承台设检测接地端子。墩身下部接地端子设在小里程方向永久地面下300mm处墩身正面，接地端子与墩身专用接地钢筋L型焊接。接地端子顶面与混凝土表面平齐。②墩台顶接地端子。墩台顶面接地端子设在小里程方向，左右各1个，接地端子距中线1050mm，距墩顶混凝土外轮廓线250mm，施工后接地端子顶面与墩顶混凝土平齐。③梁底接地端子。梁底接地端子采用专用的Φ20钢筋自桥面沿腹板向下引出，距梁端900mm，每端2个接地端子。梁底浇筑时梁底接地端子采用螺栓定位在底模上。脱模后接地端子与梁底面齐平。④电力电缆槽底接地端子。桥面电力电缆槽底接地端子距梁端900mm，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67mm，并最终与保护层表面平齐。⑤防撞墙内侧接地端子。防撞墙内侧接地端子距两边900mm，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。接地端子顶面于防撞墙侧面齐平。⑥防护栏杆和声屏障接地端子。防护栏杆和声屏障接地端子在距两端900mm与箱梁顶板兼做横向接地的钢筋焊接引出。⑦接触网基础接地端子。由距防撞墙内侧箱梁顶板内的纵向接地钢筋，用Φ16的圆形钢筋焊接引出。与接触网基础表面齐平。
1.3 桥梁接地端子的保护接地端子安装时在端子内填满泡沫塑料，端子头再用塑料薄膜等包裹严实，防止灌注混凝土时水泥浆进入端子螺丝口内。
施工完成后及时对端子采取胶带进行防护，电缆槽底接地端子高出现梁面67mm，可采用高67mm直径160mm的PVC管模筑砂浆保护。
1.4 综合接地钢筋及接地端子的焊接综合接地钢筋的接续、综合接地钢筋和接地端子的焊接采用搭接焊，禁止对焊。要求单面焊焊缝长度不小于200mm，双面焊焊焊缝长度不小于100mm，焊缝厚度不小于4mm，焊缝饱满无夹渣。综合接地纵、横、竖向钢筋的连接，采用Φ16钢筋L型焊接要求单面焊焊缝长度不小于200mm，双面焊焊焊缝长度不小于100mm，焊缝厚度不小于4mm，焊缝饱满无夹渣。
1.5 接地电阻子的检测每个部位混凝土浇筑前，测量接地极的接地电阻、贯通性电阻值。并在拆模后及时复测接地端子的接地和贯通性，确保端子合格。单点接地电阻≤10Ω，综合贯通地线上任一点的接地电阻≤1Ω，贯通性电阻值≤0.1Ω。
1.6 墩顶与梁底接地端子的连接梁底接地端子与对应墩顶接地端子通过专用的不小于200mm2的不锈钢连接线，每片梁与桥墩等电位连接一次。
1.7 贯通电缆的铺设贯通地线敷设于电力电缆槽中，贯通地线引出分支电缆与槽内接地端子联通。
1.8 桥墩（台）综合接地工艺流程含钻孔桩、基础、墩台身预留接地钢筋、端子，见图5。
2路基地段综合接地
2.1 综合接地贯通电缆的材质、规格、埋设位置综合接地贯通电缆采用高分子导电塑料护套贯通地线，导线截面为铜当量35mm2的铜缆。路基综合接地线埋设位置：路基两侧通信信号电缆槽外侧内壁正下方基床底层内，埋深距路肩标高0.7m，距每侧线路中线4.2m，两侧各设一根。每侧贯通地线每隔50m左右（路基接触网基础位置）及公跨铁、人行天桥处各引出一根分支线，左右两侧贯通地线每500m进行横向连接一次。综合地线示意图如图6：
2.2 综合接地贯通电缆的埋设
2.2.1 施工工序流程图，见图7。
2.2.2 施工要点：①路基面碾压平：路基基床底层AB组填料按正常填筑工艺施工至路肩设计高程下约0.7m时，进行路基面的碾压平整，检测合格。②测量定位：在路基面上测设纵向贯通地线埋设位置，（每侧距线路中心4.20m）撒白灰标识。③成槽：沿白灰线用切割机械或人工以锹、镐等小型工具在填筑面开挖出约100mm深、宽度约150mm的小槽。清除槽内虚碴及碎石块等坚硬凸出物，达到设计标高且平整无突变起伏，满足铺设综合接地线的要求。④铺设综合贯通地线：经检查合格后向小槽内回填40mm厚的粒径不大于5mm的土壤，然后敷设综合地线，地线敷设采用电缆支架，人力拉引。贯通地线接续原则上除配盘长度外不得出现人为接头，困难区段端头间隔200m，贯通地线端头处裸铜导体进行密封防腐处理。⑤分支引接及横向连接线的埋设。分支引接及横向连接线的埋设：贯通地线敷设完成后每隔50m左右（路基接触网支柱基础位置）及公跨铁、人行天桥处引出一根分支引接线，每500m路基两侧贯通地线进行横向连接一次。分支引连接线与综合贯通地线的型号、规格相同，引接线与综合贯通地线用“C”字连接器以压接方式连接，压接采用12t的专用压接钳。⑥人工夯实：综合贯通地线及分支、引节横向连接线敷设完后，回填60mm粒径不大于5mm的土壤，人工用小型冲击夯夯实。⑦保护层施工：在夯实完成后，再在地线位置上部铺设不小于100mm厚的A、B组填料。用压路机碾平压实，进行正常的路基填筑施工。
2.3 接地电阻测试综合接地电缆埋设后，进行接地电阻测试，确保综合接地系统的接地电阻不大于1Ω。并填写“路基地段综合接地接口检查记录表”，电阻测试按500m检测一点。路基地段综合贯通地线接地电阻测试采用ZC系列接地电阻测试仪，采用直线布极法和三角形布极法或采用数字接地电阻测试仪测试接地电阻。
3结束语
中铁四局海南东环铁路二标管段里程为DK45+700～DK137+835，线路正线长度92.166Km。综合接地工程量为：路基过轨共计158处，其中通信、信号、接触网采用Φ100mm钢管，电力过轨采用Φ150mm钢管，路基两侧电缆槽下方的基床地层中设置一根综合接地贯通地线。正线共设双线桥54座/29126.56延长米（预制、架设32m或24m双线整孔箱梁共872孔）、框架桥1座/11.78延长米，每个桥墩设置3个接地端子：桥墩地面下300mm一个，墩顶各两个。箱梁上下部共设12个接地端子：底部4个，桥面6个。接触网基础分为QJ-A、B、C三类，共计1164个；锚拉线基础为QJLX－1型，共计198个。从2010年9月份进行测试来看均符合要求。