文|廣東省第二建筑工程有限公司 羅堅(jiān)恒
當(dāng)前高層、超高層住宅普遍存在,由于高層建筑容易受到雷擊,需要做好防雷與接地的工作,否則會(huì)因雷災(zāi)事故造成財(cái)產(chǎn)損失,人生安全得不到保障。防雷接地系統(tǒng)主要作用是傳送電位,能夠把進(jìn)入到建筑物的雷電電流,迅速轉(zhuǎn)移到大地,從而使得建筑物及建筑內(nèi)的電氣設(shè)備、人員避免受雷害。本文對(duì)做好建筑物防雷接地施工關(guān)鍵工序進(jìn)行進(jìn)一步探討,以保證工程質(zhì)量。
高層、超高層建筑物中,為避免受到雷擊災(zāi)害,都會(huì)進(jìn)行防雷技術(shù)處理。
通常會(huì)通過結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)鋼筋為接地體,利用結(jié)構(gòu)內(nèi)主筋(要至少兩根)和柱為防雷引下線,連接地體。
根據(jù)建筑物層數(shù),每一層均進(jìn)行焊接串聯(lián),到達(dá)結(jié)構(gòu)頂部后,再連接避雷帶,確保防雷引下線能充分發(fā)揮其功能。因此,要保證建筑結(jié)構(gòu)的接地裝置可靠安全和較小的接地電阻值,為電氣系統(tǒng)、各種電氣設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行和人員安全提供有力保障。
高層建筑物外部防雷通常采用“籠式”防雷:通過結(jié)構(gòu)中選擇相應(yīng)的兩根或以上的鋼筋進(jìn)行連接,使其成為“籠”狀避雷網(wǎng),能夠把雷擊均壓及屏蔽,達(dá)到理想的防雷效果。防雷接地系統(tǒng)通常包括接地極、引下線、避雷帶(針)等部分組成。
在進(jìn)行防雷接地系統(tǒng)安裝施工過程中,應(yīng)熟悉相關(guān)的施工工序及施工控制關(guān)鍵點(diǎn),才能保證安裝質(zhì)量。
防雷接地安裝施工時(shí),所使用的材料一定要符合施工要求,產(chǎn)品必須有合格證、檢驗(yàn)報(bào)告等文件,焊接人員必須通過專業(yè)培訓(xùn)后,具有較高的立焊技能;搭接所用的鋼筋材料以圓鋼為合適。
在實(shí)際施工過程中,由于部分作業(yè)人員焊接水平有限,責(zé)任心不夠,沒有嚴(yán)格控制焊接工序質(zhì)量,致使引下線、均壓環(huán)、避雷帶搭接施工出現(xiàn)夾渣、虛焊等;或者沒有按規(guī)定在避雷帶搭接處涂刷防銹漆;搭接所用的鋼筋不符合設(shè)計(jì)要求,如圓鋼截面過小、采用螺紋鋼搭接,焊接長(zhǎng)度達(dá)不到要求等。因此,要避免上述問題出現(xiàn),應(yīng)做好防雷接地焊接工序的質(zhì)量控制工作,從而保證整體工程質(zhì)量。
圖1 接地極連接圖
圖2 引下線焊接圖
2.1 安裝接地極
必須根據(jù)有關(guān)規(guī)范進(jìn)行防雷系統(tǒng)每道工序的施工,并經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收確認(rèn)合格后,方可進(jìn)行后續(xù)工序作業(yè)。
進(jìn)行防雷接地系統(tǒng)施工時(shí),首先進(jìn)行地下接地極施工,安裝地下鋼筋如(圖1),接地極連接從接地焊接開始,利用建設(shè)物樁基礎(chǔ)作為接地體,根據(jù)圖紙說明,找到接地極的具體位置,找到基礎(chǔ)中的拋頭鋼筋和承臺(tái)梁底主筋,將鋼筋和主筋焊接。之后,焊接基礎(chǔ)圈梁;再焊接柱筋和梁底主筋(地上部分作用與引下線相同),在施工過程中,必須根據(jù)接地圖和接地點(diǎn),認(rèn)真檢查,保證上述每道工序連接點(diǎn)均沒有出現(xiàn)斷開和錯(cuò)位等問題。
焊接接地網(wǎng)作業(yè)完成后,需要及時(shí)采用專業(yè)儀器例如電阻儀等對(duì)接地網(wǎng)進(jìn)行測(cè)試接地電阻值是否達(dá)到設(shè)計(jì)值,如未達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí),需要與設(shè)計(jì)人員聯(lián)系,采取相應(yīng)的處理措施。
2.2 引下線的施工要點(diǎn)
2.2.1 用柱內(nèi)主筋作接地引下線的安裝
在采用這種方式時(shí),可不用再布設(shè)其它引下線。但柱內(nèi)的主筋不只兩根,要確定選擇最佳的兩根,應(yīng)考慮以下因素。
2.2.2 柱子不考慮布設(shè)斷接螺栓
如采用上述方案安裝時(shí),方法比較簡(jiǎn)單,通過結(jié)構(gòu)頂部引出部位,方便連接接閃器和避雷網(wǎng)(針)。所用的兩根主筋,可以從柱內(nèi)靠?jī)?nèi)側(cè)或者左右側(cè)中間主筋中選擇。
2.2.3 柱子考慮布設(shè)斷接螺栓
如采用此方案,應(yīng)先確定合適的位置,安放斷接螺栓。通常安置斷接螺栓的地方有兩種:安置在室外和室內(nèi)。如安置在室外時(shí),可利用柱子靠外側(cè)的中間兩根主筋作為引下線; 如安置在室外時(shí)則可利用柱子靠?jī)?nèi)側(cè)的中間兩根主筋作為引下線。
上述兩種方法都能夠較為容易從主筋上引出部位,安置斷接螺栓。
2.2.4 安裝斷接螺栓
實(shí)際施工過程中,作業(yè)人員由于不夠重視,容易造成漏裝斷接螺栓。在施工中應(yīng)引起足夠重視。
(1) 確定合適的安裝位置
要確定合適位置,安放斷接螺栓,應(yīng)考慮方便、美觀、安全等因素??煽紤]安置到一般人較難碰及的地方,作業(yè)人員又能方便測(cè)量接地電阻時(shí)的接線;如建筑結(jié)構(gòu)的背面、地下室等地方。
(2)安裝高度
對(duì)于斷接螺栓的安裝高度要求,并沒有很嚴(yán)格的要求,如圖集JD里規(guī)定斷接螺栓安置的地方應(yīng)距離地面2.0 m,但也有的只要求安置在距離地面1.5~1.8m處即可,具體安裝時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況作出安排。
筆者認(rèn)為,安裝設(shè)斷接螺栓的高度,要根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的層數(shù)而定,如屬于多層建筑結(jié)構(gòu)時(shí),采用架空進(jìn)戶線的重復(fù)接地極的斷接螺栓,較為合適的安置高度在1.5~1.8 m間;如高層建筑結(jié)構(gòu)中,通過柱內(nèi)兩根主筋作為引下線時(shí),在室外柱子上安置斷接螺栓的高度還與多層建筑安置的高度一樣時(shí),則不合理,因此安置在1.5~1.8 m的高度,既影響美觀,又與人高度差不多,人經(jīng)過時(shí)受到碰觸到螺栓,容易引發(fā)事故。
筆者認(rèn)為,采用暗設(shè)的方法安置斷接螺栓,高度安設(shè)定離地面0.5 m處,這樣安置較為隱蔽,人們不容易碰及,也方便技術(shù)人員測(cè)量接地電阻時(shí)的接線,又可保持美觀。
2.2.5 柱內(nèi)主筋引導(dǎo)點(diǎn)的安裝
安裝引出點(diǎn)時(shí),應(yīng)要注意不能傷害到柱內(nèi)主筋。
(1)柱內(nèi)主筋連接斷接螺栓和接閃器時(shí),應(yīng)先把鋼件進(jìn)行彎曲,呈直角狀,再和主筋焊接 ,不能簡(jiǎn)單直接焊成T字形,引出線的高度應(yīng)和避雷網(wǎng)相同,并連接避雷網(wǎng)。
(2) 柱內(nèi)主筋在建筑結(jié)構(gòu)頂部引出處,要控制好標(biāo)高,達(dá)到方便美觀的目的。為保證連接方便,在引出處應(yīng)預(yù)埋鋼板。
(3) 柱內(nèi)主筋引導(dǎo)安裝斷接螺栓,在引導(dǎo)處預(yù)埋鋼板。
2.3 避雷帶安裝
安裝避雷帶時(shí),要保證橫平豎直,安裝固牢,彎曲避雷帶時(shí)要大于90度,彎曲半徑與圓鋼直徑之比要超過10∶1;連接避雷帶時(shí),要雙面焊接,搭接長(zhǎng)度與圓鋼直徑之比要超過6∶1。
建筑工程投入使用后,業(yè)主或使用人員出于多種因素考慮,都會(huì)一定程度對(duì)屋面進(jìn)行裝修。裝飾工程中多帶有金屬材料,導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的金屬含量增加,遇到雷雨天氣時(shí)電荷容易聚集,引發(fā)雷擊隱患。此外,如裝修圖形不規(guī)則或布置呈現(xiàn)尖凸?fàn)顣r(shí),也容易成為引雷的接閃器,因此,要針對(duì)已裝飾完畢的屋面做一定防雷處理。
(1)如建筑物屋面安裝有金屬物體,例如鐵塔、金屬護(hù)欄、鋼鐵支架等,均應(yīng)要和建筑結(jié)構(gòu)的避雷系統(tǒng)做相應(yīng)的電氣連接。
通常民用建筑工程都會(huì)在屋面女兒墻的頂部安設(shè)避雷帶,這種情況下,可采用鍍鋅圓鋼(直徑要大于10mm),與避雷帶焊接。焊接處不能有銹跡。
如建筑物已經(jīng)采用屋面鋼筋及女兒墻內(nèi)筋作避雷網(wǎng),柱內(nèi)鋼筋做引下線,應(yīng)根據(jù)原有防雷設(shè)計(jì)圖,鑿開其中一處保護(hù)層,用相應(yīng)圓鋼與作為防雷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)鋼筋做電焊連接,并在屋面適當(dāng)位置布置若干外露的防雷接線柱頭。
圖3 避雷帶施工圖
(2)如屋面安放空調(diào)風(fēng)機(jī)等設(shè)備及LED燈配電線路時(shí),如建筑物已裝有避雷帶時(shí),可在其下面安裝燈具,以便得到保護(hù),并將配線鋼管與避雷帶做電氣連接。如建筑物未明裝有避雷帶,要采用帶金屬防護(hù)罩的彩燈,配線鋼管同樣需與作為暗式避雷帶的結(jié)構(gòu)鋼筋做電氣連接。要另外敷設(shè)單獨(dú)的彩燈電源線,其所對(duì)應(yīng)的配電箱還要安裝電涌保護(hù)器,為了能及時(shí)把雷電波引入大地。
對(duì)于其它已安裝在屋面的帶電設(shè)施,也需要進(jìn)行類似的防雷處理,處理原則是使屋面明露部分進(jìn)行接地和屏蔽,電源引出處裝設(shè)避雷器。
(3)如建筑結(jié)構(gòu)屋面裝修較亂,存在多種裝修時(shí),可不考慮不同的接地方式,而采用消雷器,消雷器和種類很多,并且消雷器都具有較大的保護(hù)角(通??梢赃_(dá)到800),有比較明確的防雷范圍。安裝消雷器時(shí),應(yīng)根據(jù)使用說明書,和其相配套的鐵架一同使用,也可以利用原有建筑物上已存有的鐵塔之類物件進(jìn)行安裝,可節(jié)省成本。
在建筑物內(nèi)容設(shè)置防雷裝置,能夠減小建筑物受到二次雷害,具體措施有:電位連接、屏蔽、加裝電涌保護(hù)器以及合理布線和良好接地等,在實(shí)際施工時(shí)要根據(jù)有關(guān)圖紙進(jìn)行,安裝內(nèi)部防雷裝置通常是在電氣設(shè)備安裝完成后才進(jìn)行。
總結(jié)施工實(shí)踐,筆者認(rèn)為,在進(jìn)行建筑電氣接地工程安裝時(shí),要根據(jù)施工規(guī)范和操作規(guī)程進(jìn)行施工, 重視施工過程的工序控制,對(duì)質(zhì)量問題做好防控措施,提高接地安裝水平,保證施工生產(chǎn)安全和整體電氣設(shè)備工程質(zhì)量。