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防雷接地系统监理要点探讨

来源:未知 作者:admin 时间:2017-07-01 16:42 点击:

 

 要:防雷接地系统是整个建筑工程电气分部施工中的第一道工序,也是至关重要的一步。结合球}现场电气工程的监理实践,分析和探讨防雷接地系统工程监理控制的要点。

关键词:防雷接地监理;要点

防雷接地系统关乎建筑物和人身安全,尤为重要,但在实际工程中,一些施工单位缺乏对此系统的认识,重视程度不够,对设计意图执行不到位,忽略了防雷接地系统的施工质量,留下了较大的安全隐患。围绕防雷接地系统设计的构成,笔者从原材料、接地体、引下线和接闪器四个方面入手,针对性地提出一些控制要点,希望对完善防雷接地系统有所帮助。

1    原材料

防雷装置的原材料在工程中应用最多的就是热镀锌角钢、扁钢、圆钢和钢管,无论从接地体、引下线、接闪器、跨接线、等电位连接线哪个方面来看,用的最多无非如下几种:角钢50×5×2500、扁钢40×4、钢管DN50×5、圆钢φ10和φ12,所有材料在设计的时候一般均要求为热镀锌。

从监理角度来讲,原材料是保障工程质量的第一道关卡。目前钢材市场上不乏冷镀锌的产品,且冷镀锌比热镀锌的产品更显光亮。作为现场的监理人员要严格把关,仔细判断,查验进场原材的合格证,出厂证明和相关的检验报告。因防雷接地系统刚开始施工时,所用的材料并不是很多,施工单位从小的钢材市场和钢材门店零星采购的情况尤为多见,导致所提供的质保参资料与实际到场材料不符合问题经常出现,这也是监理方严格控制的要点所在。

2   接地体

接地体分为自然接地体和人工接地体两种。自然接地体指的是利用建筑物基础钢筋焊接成一个整体接地体;人工接地体指的是按照防雷要求在建筑物自身之外另行连接的接地体,常用的有接地模块、镀锌钢管、角钢、扁钢连接系统等。

2.1   自然接地体

从目前建筑工程的基础形式来看,采用较多的有独立基础、桩基础和筏板基础,不同的基础形式在自然接地体施工的过程中所监控的重点也有所不同。

对于独立基础形式,施工现场较多采用的有两种方式。一是利用基础地圈梁(若有)的两根主筋通长焊接,另一种是利用镀锌扁钢将各个基础承台连接成一个环形。因为考虑部分地基基础没有地圈梁,且地圈梁的常规埋深一般在-0.3 m~-0.6 m,从人工接地体埋设不小于- 0.5 m的角度出发,采用后一种扁钢连接基础承台的做法更为有效。在实际监理过程中,要引起注意的是:首先承台底板钢筋要与竖向钢筋焊接,且须采用镀锌圆钢,其次扁钢沿着承台底敷设更为合理,若是沿着柱根部焊接,考虑到墙体的砌筑将多有不便,且有时会损坏连接的扁钢。

对于各种桩基础,桩头在破除以后,桩头的钢筋要求锚固到承台内,现场施工和监理人员大多是在关注土建方面的施工质量,譬如钢筋的锚固长度够否,承台的尺寸是否有偏差等,恰恰忽略的就是桩头的钢筋与承台的钢筋焊接的问题,且一般焊接不少于两根钢筋,在此部位焊接可靠的基础上,随后进行的方是承台及梁处的接地钢筋的焊接工序,只有这样才能更好地保证接地系统的施工质量。

就筏板基础而言,涉及的就是接地干网的施工,施工单位要按照设计图纸的要求,认真核对准确轴线,控制好接地网格的尺寸,不能偏大。网格尺寸是由接闪器布置中由来,按照建筑物防类别的划分,分为一、 二、 三类,接闪网格(单位:m)分别不大于5×5(或6×4)、10×l0(或12×8)、20×20(或24×16)。笔者结合多个工程的监理实践来看,接地干网网格布置没有接闪布置如此严格,因考虑到底板连梁的存在,实际上整个大底板基本都是贯通的,所以接地干网一般控制也就在20×20以内,且结合基础上建筑物的大小,一般不大于外部尺寸。

2.2   人工接地体

接地模块一般在电力、化工、通讯等行业运用较多,在一般的工民建项目上运用较少,且业内对接地模块的成效褒贬不一,本文暂不予讨论。

实际上在工程运用最多人工垂直接地体的就是镀锌角钢,连接线采用镀锌扁钢。设计规范中套用的是“型钢”,最小厚度为3 mm,截面不小于290 mm2,实际采用的是50×50×5 ,长度2.5 m。在施工过程中,作为监理方,除了要控制其长度之外,还需对其间距和埋深进行把关。一般要求接地体相互间距在5m,距离墙边和基础外要大于1m,在施工中一般控制在3 m,实际埋深也比规范要求的高,控制在一0.8 m左右,有的人工接地极的顶标高在施工中就接近于基础承台的底标高,一般都超过0.8 m。

3    引下线

从建筑主体形式来划分,常接触的一般有钢结构和钢筋混凝土结构,本篇将分别予以说明。另外引下线作为防雷接地系统的中间环节,在过程中还涉及接地连接板、测试卡、等电位、井道接地母线和防侧击等的相关施工,在此也一并予以探讨。

3.1   钢结构

对于钢结构而言,钢柱无疑就是很好的引下线,由下往上,要控制好混凝土基础主筋与螺栓、螺栓与钢柱、钢柱与钢梁或檩条、钢梁或檩条与屋面彩钢板相互之间的连接可靠,最关键的在于底部的钢筋混凝土结构中的主筋要与螺栓进行焊接,在操作过程中,施工人员往往只注意控制螺栓的轴线和标高,对螺栓进行一定的固定,忽略螺栓与主筋的焊接,导致螺栓与主筋的接触面不够,为防雷接地工程的质量埋下一定隐患,为此监理人员也要注意控制。

3.2   钢筋混凝土结构

此类建筑物一般利用钢筋混凝土屋顶、梁、柱、基础内的钢筋作为引下线。引下线正常利用结构柱外侧两根不小于φ16的主筋或者四根不小于φ10钢筋连续焊接作为引下线,上与接闪器连接,下与接地极连接。在此特别提及直螺纹连接的主筋,有些地市明确在直螺纹连接处需进行跨接,有些则没有明确要求。从笔者的从事监理的多个工程来看,因直螺纹钢筋在实际施工中不同的工人套丝的长短有所不同,不能尽然严格按照施工规范的要求进行,所以为确保起见,套筒连接处宜用圆钢进行跨接。另外当不能利用建筑物结构内钢筋做防雷引下线,应在建筑物柱或墙面外专设明装的或暗装引下线,引下线一般要求大于φ10的圆钢或者是截面大于80 mm2的镀锌扁钢,常规采用φ12圆钢或40×4自的扁钢。

不论防雷级别的高低,引下线数量不应少于2根,并应沿建筑物四周和内庭院四周均匀对称布置。就引下线平均间距而言,沿其周长计算,一类防雷建筑不应大于12 m,二类防雷建筑不应大于18 m,三类防雷建筑不应大于25 m。对于引下线的准确标注也是监理控制的一个要点,施工过程中工人往往容易上下标注不一,出现错乱,导致引下的效果不理想。所以综合来看,在具体施工中,监理和施工各方均要仔细熟知图纸,并做好记录,做到严格把控。

3.3   测试卡、连接板、等电位、防侧击等相关工序

   对于接地连接板和测试卡的设置,其中连接板的尺寸图集上一般为100 mm×IOO mm ,实际设计和施工时,因为考虑到竖向钢筋的间距一般在150 mm左右,为焊接方便和可靠,连接板的尺寸200×200的居多,且常规设置在地下0.8 m处。测试卡一般在建筑物的四个角柱上设置,标高在地上0.3 m~1.8 m处,有时候施工单位为抢土建施工进度,为尽早浇筑混凝土,封模较快,与电气安装的衔接又不够,测试卡和连接板会经常遗漏,所以要特别引起重视。

井道在工程上有强弱电井、电梯井、风道井和水表井,一般强弱电井和电梯井要求通长敷设接地母线,常规采用40×4的镀锌扁钢,在浇筑混凝土时要注意引出焊接点,此处扁钢焊接在梁上,梁的上部钢筋应与引下线连接。

等电位又分为总等电位MEB、辅助等电位SEB和局部等电位LEB。MEB 一般在强弱电间有设置,LEB常设置在卫生间处。辅助等电位指的是在建筑物做了总等电位联接之后,在伸臂范围内的某些外露可导电部分与装置外可导电部分之间,在用导线附加连接,以使其间的电位相等或更接近。局部等电位可看作在一定局部场所范围内的多个辅助等电位联接。对于最小截面的要求是铜线为16 mm2,钢材为50 mm2。等电位连接的有效性可通过等电位连接导体之间的测试值来确定,规范中特别对一类防雷建筑物等电位连接体之间的阻值进行了规定,分别有3Ω. 0.24Ω和0.03Ω三种区分,这些在监理过程中均要引起重视。

防侧击的措施也按照防雷类别的不同有所区别。一、二、三类防雷建筑分别自30 m、45 m、 60 m高度起一般每2~3层设置均压环,利用梁的水平筋或镀锌扁钢绕成环形,并与引下线可靠焊接,且往上外墙的窗户、栏杆等金属构件位置要预留出扁钢或圆钢用于和接地装置连接,这些都是在施工监理中容易遗漏的。

4    接闪器

接闪器一般为接闪杆、接闪网、接闪带的单独或多个组合,也就是我们通常所说的避雷针(塔)、避雷网、避雷带。接闪器的施工监理一般可从规格、间距和布局三个方面来予以控制。

除了一类防雷建筑一般采用单独的避雷针(塔)以外,别类建筑一般通过安装在屋顶的接闪器(或利用自身的金属屋面)完成。在此需要注意的是,避雷针塔一般有成品和现场制作两种,不管是何种形式,作为监理方均要严格控制其制作和安装的质量,对于成品的要加强到场构件的检查和验收,对于现场制作的要对照相关图集把好焊接和制安的各个环节。另外避雷针塔的基础一般由土建单位来施工,容易遗漏的就是基础预埋螺栓或钢板与基础钢筋的焊接环节。

就规格而言,接闪杆采用圆钢的,当长小于1m时,一般采用φ12,杆长为1 m~2 m,一般采用的φ16。采用扁钢的,按照设计规范的要求,一般厚度大于2.5 mm,截面大于50 mm2,常规采用40×4的扁钢。明敷接闪器固定支架的间距,扁钢控制0.5 m以内,圆钢控制在1m以内,支架高度一般不小于150 mm ,施工操作时一般为200 mm。布局指的是接闪网网格的尺寸,按照防雷建筑一、二、三类划分,接闪网格(单位:m)分别不大于5×5(或6×4)、10×10(或12×8)、20×20(或 24×16) 。

6    结 语

除了上述所讨论的几点之外,防雷接地系统的施工监理还涉及很多方面,是个综合性较强的系统工程。监理人员需加强重视程度,提高对系统的进一步认识,并在实施过程中强化对施工单位的人员资质、专项方案、质保和安保措施、原材料进场、钢筋焊接、检验批及隐蔽工程查验、分项及子分部工程验收等诸多环节的控制,只有层层把关、环环相扣,才能更好地确保工程的质量,保证建筑物及人员的安全。