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1、一 前言,敷设在建筑结构地面下的接地网，为变配电、牵引供电、接触网等强电设备接地和通信、信号、电力监控等弱电设备接地所共用，提供工作接地、保护接地、重复接地和接零。其特点是敷设面积大，质量标准高，返工损失严重，是变电安装工程中的一个特殊过程。,由我司承建的新大英、新积金变电所项目，所在地地质结构均为大面积页岩、砂岩，质地坚硬、干燥，土壤电阻率极大（实测电阻率为=3.2103.m）。在此条件下进行接地网施工难题有：其一，施工难度大，工程量大；其二，难以确保接地电阻符合设计允许值:Rj0.5,从2005年9月项目启动开始，我司施技部便投入对接地网施工技术的探索和研究，最后总结出一套施工方法，并于2
2、005年10月应用于新大英、新积金变电所，取得了良好的技术经济效益（该技术2006年6月被四川省铁道学会作为施工技术推广应用），在此基础上不断总结经验，完善施工工艺过程而形成本工法。,前言介绍,二 工法特点,（1）机械化程度较高 ：本工法采用电力空压风枪凿槽和电动水冲式钻井器钻孔，降低了施工难度，施工质量好，进度快，成本低。,（2）节能降耗：施工过程中，充分利用施工电源作为动力，能耗低；施工用水循环使用，节约水源；使用降阻剂材料节省，污染小。,（3）施工工序安排合理、安全、可操作性强，易于掌握。,三 适用范围,本工法适用于大面积页岩、砂岩、硬质土等地质结构条件下的接地网施工。,（一）工艺原理,
3、四 施工工艺,页岩、砂岩和硬质土是介于软土与坚石之间的一种地质结构，其水平接地体沟槽、垂直接地体孔既不便于像软土一样采取人工开挖、垂打，施工难度大、工期长；也不便于像坚石一样采取爆破施工技术，破坏接地体周围地质结构大，成本高，安全系数低；风枪、水冲式钻井器是页岩、砂岩和硬质土的一种专用施工机具，具有效率高、成本低和可操作性强等优点。鉴于以上因素，采用大功率电动空压机作为动力，配带风枪进行凿水平接地体沟槽；利用电动机作为动力，配带水冲式钻井器进行钻垂直接地体孔，是本工法的一项关键技术。,降阻剂的主体材料成分与土壤的物理结构相似，能与土壤有效结合为一体，使接地体与土壤的有效接触面积比金属接地体大2
4、4倍，增大了接地体的有效散流面积，极大降低接地体与土壤的接触电阻，因此能显著提高接地效率，减少地网占用土地面积。将降阻剂粉倒入容器内，按比例搅拌成稍稠的浆糊状,然后将其均匀地完全包住接地扁钢，能够增大接地体与土壤的有效接触面积，这是取得优良降阻效果的关键，是本工法的又一关键技术。,四 施工工艺,（二）工艺流程（见右图1）,施工结束,图1 施工工艺流程图,四 施工工艺,1施工准备 按施工用料计划准备扁钢、钢管、角钢、降阻剂等合格材料，备齐接地网施工所需机具、试验设备和零辅料；确定现场工作量，合理组织与分工（经培训合格的）施工人员，做到各项工作准备充分。 按设计要求预制垂直接地体、穿墙钢管，将部分
5、水平接地体预先连接加长。,（三）施工工序、操作要点及说明,2测量定位 土建专业场坪开挖达到标准并与安装专业完成交桩纪要后，由项目技术负责人带领工班人员，根据施工图纸进行测量定位，用白灰粉标出水平接地体的布置路径和垂直接地体的安装位置。,3凿水平接地体沟槽 根据空压机功率的大小配置适当数量的风枪（56kW/支），并配备不同长短的气管（1030m）。作业过程中，由两个熟练工和一个普工负责一把风枪，其中一个熟练工手持风枪沿着白灰线进行（图1所示），并控制好深度，另一熟练工负责理顺气管，兼做安全监护，每隔一段时间两人互相交换工作内容，普工负责清理沟槽内凿松的土块。对清理后深度不够的地方，按照同样的方法
6、重复施工（图2所示） 。,四 施工工艺,（三）施工工序、操作要点及说明,图1 用电力空压风枪凿水平接地 体沟槽,4钻垂直接地体孔 根据垂直接地体埋设深度及选材类型，选择适当口径和长度的钻杆（对于505052500（mm）的垂直接地体，选用803500（mm）的钻杆比较合适）。,四 施工工艺,（三）施工工序、操作要点及说明,图1 用电动水冲式钻井器钻垂直接地体孔,作业时，先在需要钻孔的位置用两根枕木垂直于沟槽（开挖深度合格）方向搭建一个小平台，将钻台架安放在沟槽正上方的枕木平台上，固定牢靠，将电动机固定在平台另一端，然后用软塑料水管将水源引入钻杆，即可启动电动机进行钻孔。钻孔时，由两个人负责一组
7、，一人手持钻台手柄循环往下压（图1所示），并不断收缩牵引绳长度，另外一人负责水源供应、电动机启停操作及安全监护。,四 施工工艺,5安装垂直接地体,（三）施工工序、操作要点及说明,采用此方法钻垂直接地体孔,里面通常盛有三分之二深度的泥浆，钻孔合格之后，先向里面倒入1518kg降阻剂，并用一根503500（mm）左右的竹竿上下左右搅拌均匀,然后根据水平接地体方向，垂直放入垂直接地体（当垂直接地体为角钢时,两棱边平行于水平接地体敷设方向），再用细土、淤泥灌满夯实，同时露出沟底1520cm，便于与水平接地体塔接，如图1所示。,四 施工工艺,6敷设水平接地体 在垂直接地体安装完毕之后，将校正平直的扁钢放
8、入沟槽底部，然后将其垫高12cm。同一直线上敷设水平接地体较长时，可先在沟槽上面将扁钢搭接在一起至需要长度，并对焊接头进行防腐处理，然后整体放入沟槽内，进行水平接地体与垂直接地体的搭接焊、水平接地体与水平接地体的交叉焊接施工，使其构成一个整体网状结构，如图1所示。,（三）施工工序、操作要点及说明,四 施工工艺,7安装引出线 根据施工图要求，在构架、设备基础位置附近从水平接地体上将工作接地、保护接地线分别引出地面0.5m，并对焊接地方进行防腐处理。,（三）施工工序、操作要点及说明,8投放降阻剂 安装引出线完毕后，即可进行投放降阻剂。先以降阻剂粉/水按2.3/1的比例在一个大口容器中（该容器应易于
9、搬动）快速搅拌约1-2分钟，要求搅拌均匀，容器底部不能见干粉，但不可太稀，整体呈浆糊状后，立即对已安装好接地体进行涂抹（不可固化后再进行），之后先用细土盖好，暂不要夯实。 根据降阻剂产品使用说明书,降阻剂的经济用量视不同的土壤电阻率而定，在接地体上的敷设厚度应在510cm之间，为方便使用和计算，推荐用量如下表：,四 施工工艺,9回填素土 在自检合格之后，组织现场监理验收。 待细土下沉后（过五天左右），降阻剂尚未完全凝固发硬之前，必须在它上覆盖优质素土并夯实（但不必过分用力）。采取就近原则，取沟槽周边细土进行回填，每填20cm厚进行一次夯实，直至填满沟槽。,（三）施工工序、操作要点及说明,10测
10、试接地电阻 为了确保整个接地网的接地电阻不大于设计允许值，在完成整个接地网施工的1/4、1/2、3/4时分别对接地网作阶段性测试，并与理论计算值进行比较，如果不合格，及时采取加深、引入污水等降阻措施，确保不返工。 降电阻剂回填夯实后，即可测试电阻值，随着时间的推移，土质沉实后，电阻值还会有下降的趋势。 测量引线应该是向东、南、西、北四个方向引出，测四次，然后取算术平均值，即,五 施工机具设备（见下表）,六 劳动组织（见下表）,七 质量标准及控制措施,施工过程质量控制措施,八 安全生产、节能和环保措施,施工过程安全、节能和环保控制措施,九 技术经济分析,以新大英、新积金变电所接地网实际工程为例（
11、接地网工程总量为：水平接地体沟槽3400米、垂直接地体孔246个）,实践表明，在相同条件下，采用本方法与采用传统人工凿槽和爆破技术挖孔方法相比，可以节省直接工费70%,合9.36万元；在使用降阻剂方面，节约材料费28.5%,合0.9万余元。共节约工程费近10.26万元，大大节省了投资，经济效益显著。实际施工时间比计划（共计20d）缩短了7d,为工程施工赢得了工期。,该工法的成功应用，提高了我司在特殊地质条件下接地网工程的施工能力，同时也为今后类似工程提供了切实可行的施工方法，具有推广应用价值。,（一）经济效益,（二）社会效益,十一 工程实例,达成扩能改造工程是西部第一条高速电气化铁路建设工程，在施工技术、质量等方面都提出了较高要求。新大英、新积金变电所接地网工程完全按照本工法施工，2005年9月25日开始动工，2005年10月15日结束，共完成水平接地体敷设3400米、垂直接地体安装246根。在接地网施工过程检查中，各项指标合格，完全符合设计要求，既克服了采用爆破技术施工的危险性，同时也解决了该项目工期紧、经费紧和技术难度大等难题。 效果检查统计表如下：,附：新大英检测报告,附：新积金检测报告,结束,主要工艺流程,
