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      防雷接地系統監理要點探討

        要:防雷接地系統是整個建筑工程電氣分部施工中的第一道工序,也是至關重要的一步。結合球}現場電氣工程的監理實踐,分析和探討防雷接地系統工程監理控制的要點。

      關鍵詞:防雷接地監理;要點

      防雷接地系統關乎建筑物和人身安全,尤為重要,但在實際工程中,一些施工單位缺乏對此系統的認識,重視程度不夠,對設計意圖執行不到位,忽略了防雷接地系統的施工質量,留下了較大的安全隱患。圍繞防雷接地系統設計的構成,筆者從原材料、接地體、引下線和接閃器四個方面入手,針對性地提出一些控制要點,希望對完善防雷接地系統有所幫助。

      1    原材料

      防雷裝置的原材料在工程中應用最多的就是熱鍍鋅角鋼、扁鋼、圓鋼和鋼管,無論從接地體、引下線、接閃器、跨接線、等電位連接線哪個方面來看,用的最多無非如下幾種:角鋼50×5×2500、扁鋼40×4、鋼管DN50×5、圓鋼φ10和φ12,所有材料在設計的時候一般均要求為熱鍍鋅。

      從監理角度來講,原材料是保障工程質量的第一道關卡。目前鋼材市場上不乏冷鍍鋅的產品,且冷鍍鋅比熱鍍鋅的產品更顯光亮。作為現場的監理人員要嚴格把關,仔細判斷,查驗進場原材的合格證,出廠證明和相關的檢驗報告。因防雷接地系統剛開始施工時,所用的材料并不是很多,施工單位從小的鋼材市場和鋼材門店零星采購的情況尤為多見,導致所提供的質保參資料與實際到場材料不符合問題經常出現,這也是監理方嚴格控制的要點所在。

      2   接地體

      接地體分為自然接地體和人工接地體兩種。自然接地體指的是利用建筑物基礎鋼筋焊接成一個整體接地體;人工接地體指的是按照防雷要求在建筑物自身之外另行連接的接地體,常用的有接地模塊、鍍鋅鋼管、角鋼、扁鋼連接系統等。

      2.1   自然接地體

      從目前建筑工程的基礎形式來看,采用較多的有獨立基礎、樁基礎和筏板基礎,不同的基礎形式在自然接地體施工的過程中所監控的重點也有所不同。

      對于獨立基礎形式,施工現場較多采用的有兩種方式。一是利用基礎地圈梁(若有)的兩根主筋通長焊接,另一種是利用鍍鋅扁鋼將各個基礎承臺連接成一個環形。因為考慮部分地基基礎沒有地圈梁,且地圈梁的常規埋深一般在-0.3 m~-0.6 m,從人工接地體埋設不小于- 0.5 m的角度出發,采用后一種扁鋼連接基礎承臺的做法更為有效。在實際監理過程中,要引起注意的是:首先承臺底板鋼筋要與豎向鋼筋焊接,且須采用鍍鋅圓鋼,其次扁鋼沿著承臺底敷設更為合理,若是沿著柱根部焊接,考慮到墻體的砌筑將多有不便,且有時會損壞連接的扁鋼。

      對于各種樁基礎,樁頭在破除以后,樁頭的鋼筋要求錨固到承臺內,現場施工和監理人員大多是在關注土建方面的施工質量,譬如鋼筋的錨固長度夠否,承臺的尺寸是否有偏差等,恰恰忽略的就是樁頭的鋼筋與承臺的鋼筋焊接的問題,且一般焊接不少于兩根鋼筋,在此部位焊接可靠的基礎上,隨后進行的方是承臺及梁處的接地鋼筋的焊接工序,只有這樣才能更好地保證接地系統的施工質量。

      就筏板基礎而言,涉及的就是接地干網的施工,施工單位要按照設計圖紙的要求,認真核對準確軸線,控制好接地網格的尺寸,不能偏大。網格尺寸是由接閃器布置中由來,按照建筑物防類別的劃分,分為一、 二、 三類,接閃網格(單位:m)分別不大于5×5(或6×4)、10×l0(或12×8)、20×20(或24×16)。筆者結合多個工程的監理實踐來看,接地干網網格布置沒有接閃布置如此嚴格,因考慮到底板連梁的存在,實際上整個大底板基本都是貫通的,所以接地干網一般控制也就在20×20以內,且結合基礎上建筑物的大小,一般不大于外部尺寸。

      2.2   人工接地體

      接地模塊一般在電力、化工、通訊等行業運用較多,在一般的工民建項目上運用較少,且業內對接地模塊的成效褒貶不一,本文暫不予討論。

      實際上在工程運用最多人工垂直接地體的就是鍍鋅角鋼,連接線采用鍍鋅扁鋼。設計規范中套用的是“型鋼”,最小厚度為3 mm,截面不小于290 mm2,實際采用的是50×50×5 ,長度2.5 m。在施工過程中,作為監理方,除了要控制其長度之外,還需對其間距和埋深進行把關。一般要求接地體相互間距在5m,距離墻邊和基礎外要大于1m,在施工中一般控制在3 m,實際埋深也比規范要求的高,控制在一0.8 m左右,有的人工接地極的頂標高在施工中就接近于基礎承臺的底標高,一般都超過0.8 m。

      3    引下線

      從建筑主體形式來劃分,常接觸的一般有鋼結構和鋼筋混凝土結構,本篇將分別予以說明。另外引下線作為防雷接地系統的中間環節,在過程中還涉及接地連接板、測試卡、等電位、井道接地母線和防側擊等的相關施工,在此也一并予以探討。

      3.1   鋼結構

      對于鋼結構而言,鋼柱無疑就是很好的引下線,由下往上,要控制好混凝土基礎主筋與螺栓、螺栓與鋼柱、鋼柱與鋼梁或檁條、鋼梁或檁條與屋面彩鋼板相互之間的連接可靠,最關鍵的在于底部的鋼筋混凝土結構中的主筋要與螺栓進行焊接,在操作過程中,施工人員往往只注意控制螺栓的軸線和標高,對螺栓進行一定的固定,忽略螺栓與主筋的焊接,導致螺栓與主筋的接觸面不夠,為防雷接地工程的質量埋下一定隱患,為此監理人員也要注意控制。

      3.2   鋼筋混凝土結構

      此類建筑物一般利用鋼筋混凝土屋頂、梁、柱、基礎內的鋼筋作為引下線。引下線正常利用結構柱外側兩根不小于φ16的主筋或者四根不小于φ10鋼筋連續焊接作為引下線,上與接閃器連接,下與接地極連接。在此特別提及直螺紋連接的主筋,有些地市明確在直螺紋連接處需進行跨接,有些則沒有明確要求。從筆者的從事監理的多個工程來看,因直螺紋鋼筋在實際施工中不同的工人套絲的長短有所不同,不能盡然嚴格按照施工規范的要求進行,所以為確保起見,套筒連接處宜用圓鋼進行跨接。另外當不能利用建筑物結構內鋼筋做防雷引下線,應在建筑物柱或墻面外專設明裝的或暗裝引下線,引下線一般要求大于φ10的圓鋼或者是截面大于80 mm2的鍍鋅扁鋼,常規采用φ12圓鋼或40×4自的扁鋼。

      不論防雷級別的高低,引下線數量不應少于2根,并應沿建筑物四周和內庭院四周均勻對稱布置。就引下線平均間距而言,沿其周長計算,一類防雷建筑不應大于12 m,二類防雷建筑不應大于18 m,三類防雷建筑不應大于25 m。對于引下線的準確標注也是監理控制的一個要點,施工過程中工人往往容易上下標注不一,出現錯亂,導致引下的效果不理想。所以綜合來看,在具體施工中,監理和施工各方均要仔細熟知圖紙,并做好記錄,做到嚴格把控。

      3.3   測試卡、連接板、等電位、防側擊等相關工序

         對于接地連接板和測試卡的設置,其中連接板的尺寸圖集上一般為100 mm×IOO mm ,實際設計和施工時,因為考慮到豎向鋼筋的間距一般在150 mm左右,為焊接方便和可靠,連接板的尺寸200×200的居多,且常規設置在地下0.8 m處。測試卡一般在建筑物的四個角柱上設置,標高在地上0.3 m~1.8 m處,有時候施工單位為搶土建施工進度,為盡早澆筑混凝土,封模較快,與電氣安裝的銜接又不夠,測試卡和連接板會經常遺漏,所以要特別引起重視。

      井道在工程上有強弱電井、電梯井、風道井和水表井,一般強弱電井和電梯井要求通長敷設接地母線,常規采用40×4的鍍鋅扁鋼,在澆筑混凝土時要注意引出焊接點,此處扁鋼焊接在梁上,梁的上部鋼筋應與引下線連接。

      等電位又分為總等電位MEB、輔助等電位SEB和局部等電位LEB。MEB 一般在強弱電間有設置,LEB常設置在衛生間處。輔助等電位指的是在建筑物做了總等電位聯接之后,在伸臂范圍內的某些外露可導電部分與裝置外可導電部分之間,在用導線附加連接,以使其間的電位相等或更接近。局部等電位可看作在一定局部場所范圍內的多個輔助等電位聯接。對于最小截面的要求是銅線為16 mm2,鋼材為50 mm2。等電位連接的有效性可通過等電位連接導體之間的測試值來確定,規范中特別對一類防雷建筑物等電位連接體之間的阻值進行了規定,分別有3Ω. 0.24Ω和0.03Ω三種區分,這些在監理過程中均要引起重視。

      防側擊的措施也按照防雷類別的不同有所區別。一、二、三類防雷建筑分別自30 m、45 m、 60 m高度起一般每2~3層設置均壓環,利用梁的水平筋或鍍鋅扁鋼繞成環形,并與引下線可靠焊接,且往上外墻的窗戶、欄桿等金屬構件位置要預留出扁鋼或圓鋼用于和接地裝置連接,這些都是在施工監理中容易遺漏的。

      4    接閃器

      接閃器一般為接閃桿、接閃網、接閃帶的單獨或多個組合,也就是我們通常所說的避雷針(塔)、避雷網、避雷帶。接閃器的施工監理一般可從規格、間距和布局三個方面來予以控制。

      除了一類防雷建筑一般采用單獨的避雷針(塔)以外,別類建筑一般通過安裝在屋頂的接閃器(或利用自身的金屬屋面)完成。在此需要注意的是,避雷針塔一般有成品和現場制作兩種,不管是何種形式,作為監理方均要嚴格控制其制作和安裝的質量,對于成品的要加強到場構件的檢查和驗收,對于現場制作的要對照相關圖集把好焊接和制安的各個環節。另外避雷針塔的基礎一般由土建單位來施工,容易遺漏的就是基礎預埋螺栓或鋼板與基礎鋼筋的焊接環節。

      就規格而言,接閃桿采用圓鋼的,當長小于1m時,一般采用φ12,桿長為1 m~2 m,一般采用的φ16。采用扁鋼的,按照設計規范的要求,一般厚度大于2.5 mm,截面大于50 mm2,常規采用40×4的扁鋼。明敷接閃器固定支架的間距,扁鋼控制0.5 m以內,圓鋼控制在1m以內,支架高度一般不小于150 mm ,施工操作時一般為200 mm。布局指的是接閃網網格的尺寸,按照防雷建筑一、二、三類劃分,接閃網格(單位:m)分別不大于5×5(或6×4)、10×10(或12×8)、20×20(或 24×16) 。

      6    結 語

      除了上述所討論的幾點之外,防雷接地系統的施工監理還涉及很多方面,是個綜合性較強的系統工程。監理人員需加強重視程度,提高對系統的進一步認識,并在實施過程中強化對施工單位的人員資質、專項方案、質保和安保措施、原材料進場、鋼筋焊接、檢驗批及隱蔽工程查驗、分項及子分部工程驗收等諸多環節的控制,只有層層把關、環環相扣,才能更好地確保工程的質量,保證建筑物及人員的安全。


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