周 紅

（中鐵二十二局集團(tuán)軌道工程有限公司，北京 100043）

地鐵車站綜合接地網(wǎng)施工技術(shù)，旨在確保地鐵車站設(shè)備與電氣系統(tǒng)的安全運(yùn)行，以及乘客和員工的人身安全。綜合接地網(wǎng)的施工涉及多個方面，包括土木工程、電氣工程和通信工程等。通過有效的接地設(shè)計(jì)和施工，可以降低地鐵車站遭受雷擊、電磁干擾和靜電積聚的風(fēng)險(xiǎn)，并能提供可靠的電氣系統(tǒng)接地，提高地鐵車站設(shè)備和系統(tǒng)的安全性和可靠性。

1 工程概況

學(xué)府街東口站是太原市城市軌道交通1 號線一期工程中間車站，位于小店區(qū)龍堡街以南、學(xué)府東街以北，沿東中環(huán)路南北敷設(shè)。車站的坡度為0.2% 下坡，主體結(jié)構(gòu)采用雙柱三跨箱型框架結(jié)構(gòu)，明挖順作法施工，標(biāo)準(zhǔn)段寬22.3 m，結(jié)構(gòu)高21.19 m。車站的項(xiàng)板覆土深度約為2.7～4.7 m，基坑深度約為23.35～28.39 m。

2 施工方法及工藝流程

2.1 施工方法

（1）施工準(zhǔn)備。需要先編制方案，并詳細(xì)考慮施工過程中可能遇到的突發(fā)情況，提出切實(shí)可行的解決方案。制定的方案應(yīng)當(dāng)清晰地表明施工期間的安全措施和質(zhì)量要求，選擇符合設(shè)計(jì)要求的施工材料，例如降阻劑、紫銅排和紫銅管等，并核查其出廠合格證和檢驗(yàn)報(bào)告等文件，然后提交給監(jiān)理單位審批。供貨商需要具備在地鐵工程中的良好供貨記錄，以確保材料的可靠性和質(zhì)量。同時，在選擇電阻檢測單位時，必須保證其擁有相關(guān)的檢測資質(zhì)，并上報(bào)給監(jiān)理單位。檢測單位應(yīng)當(dāng)具備一定的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識，能夠根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行相應(yīng)的測量和分析。 在接地網(wǎng)施工前，還需要邀請監(jiān)理單位對焊接人員進(jìn)行放熱焊接測試，以確保其焊接技術(shù)符合要求。通過放熱焊接測試可以評估焊接人員的技術(shù)水平和操作能力。最后，放線測量是確保接地網(wǎng)施工準(zhǔn)確無誤的重要步驟。放線應(yīng)當(dāng)按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，確保各部位的位置和尺寸符合要求，以便后續(xù)的施工操作。

（2）土壤電阻率測定。土壤電阻率是衡量土壤導(dǎo)電性能的重要指標(biāo)，其測定方法多種多樣。常用的包括土壤試樣法、三極法和四極法（溫納法）等，將重點(diǎn)研究溫納法的施工方法。溫納法利用了四個電極來減小測量誤差，是一種常用且準(zhǔn)確的測量土壤電阻率的方法。在進(jìn)行溫納法測量時，需要在接地網(wǎng)15 cm 深度處打入4 根接地樁，并確保其具有良好的導(dǎo)電性能。在打入接地樁時，要保證樁子位置處于同一直線，并且間距相等，以確保測量的準(zhǔn)確性和可靠性。隨后，將樁子連接起來，使搖表的接線柱能夠與每個樁子通過導(dǎo)線進(jìn)行連接。這樣可以獲得準(zhǔn)確的電阻值，并進(jìn)一步計(jì)算出土壤的電阻率。溫納法測量土壤電阻率的優(yōu)勢在于其高測量準(zhǔn)確性和結(jié)果可靠性，同時還能有效排除接觸電阻和極化效應(yīng)對測量結(jié)果的影響。通過使用四個電極進(jìn)行測量，可以最大限度地減小電極之間的接觸電阻和土壤極化效應(yīng)，從而獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果。

（3）溝槽開挖。在進(jìn)行車站溝槽的開挖工作時，按照以下步驟逐段進(jìn)行操作。先是根據(jù)實(shí)際情況，將車站劃分為若干段，每段長度在15～28 m。這樣可以確保后續(xù)工作的有序進(jìn)行，并提高施工效率。然后，安排合適的施工隊(duì)伍和所需的設(shè)備。需要注意的是，在開挖之前，需要根據(jù)具體施工季節(jié)的不同，進(jìn)行不同的準(zhǔn)備工作。在雨季，需要等待基底完成后，再預(yù)留溝槽位置的墊層，從而確保在施工過程中不會因?yàn)橛晁疂B入而影響工作進(jìn)度。在旱季，則可以在完成基底驗(yàn)收后，直接進(jìn)行開挖工作，無須額外等待。隨后，就可以使用PC60 小型挖掘機(jī)跨溝槽倒退開挖，一次性將基底以下的斷面開挖到位。根據(jù)斷面的不同尺寸要求，挖掘機(jī)將土方材料一次性開挖到位。在溝槽底部，則需要進(jìn)行人工修整，確保溝槽底部平整且符合設(shè)計(jì)要求。最后，為了給后續(xù)施工水平接地體和降阻劑的鋪設(shè)做準(zhǔn)備，需要在溝槽底部開挖寬、高各為120 mm 的小溝。

（4）接地體施工及連接。接地體施工分為水平接地體與垂直接地體兩類。水平接地體是一種用來確保設(shè)備和結(jié)構(gòu)與大地連接的裝置。在盾構(gòu)井底板范圍內(nèi)，為了最大化接地網(wǎng)面積，水平接地體應(yīng)盡量外放，并且每隔10 m 設(shè)置水平連接的水平均壓帶。水平接地體由50×5 銅排組成。在溝槽完成后，需要將銅排放入溝槽中，并通過可靠的焊接方法將交叉處固定。垂直接地體在安裝時，需要先使用地質(zhì)鉆機(jī)鉆取直徑為120～150 mm，深度為5.0 m 的孔洞。然后，利用深井泵或帶有活門的管筒，抽干孔洞內(nèi)的積水，以防止?jié){料稀釋。隨后將50 mm 管徑、4 mm 壁厚的銅管作為垂直接地體，與水平接地體進(jìn)行焊接。在此過程中，需確保垂直接地體位于降阻劑填充區(qū)的中心位置。同時，為了防止灌漿時，管內(nèi)空氣形成空洞和斷層，需要在銅管下部約1/3 管長范圍內(nèi)的管壁上交錯鉆孔。鉆孔間距為每隔200 mm，孔徑為φ10 至15 mm。

（5）接地引出線。本項(xiàng)目的接地引出線系統(tǒng)共設(shè)4 組，每組由三根導(dǎo)線組成，其中一根作為備用。這樣設(shè)計(jì)的目的是確保接地系統(tǒng)的安全可靠性，使得在發(fā)生故障或維修時能夠?qū)崿F(xiàn)快速切換，并保證整個系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行。為了提高接地引出線的效果，可以采用300 mm×350 mm×50 mm的銅板作為止水板，并在其周圍填充防水混凝土。這樣的設(shè)計(jì)能夠有效地提高接地效果，確保接地引出線的穩(wěn)定性和可靠性。此外，接地引出線穿過底板鋼筋網(wǎng)孔中心，在鋼筋高度上下不小于150 mm 范圍內(nèi)，使用復(fù)合絕緣熱縮帶進(jìn)行包纏，以滿足結(jié)構(gòu)鋼筋和引出線之間的絕緣要求。通過這種方式，可以有效地保證結(jié)構(gòu)鋼筋與引出線之間的安全連接，并滿足絕緣要求。接地引出線穿越結(jié)構(gòu)底板后，會固定在絕緣位置上，并靠近附近柱子或側(cè)墻進(jìn)行額外的固定。這樣的設(shè)計(jì)，能夠確保接地引出線與周圍設(shè)備的安全連接，并提供穩(wěn)定的接地效果。同時，為了保護(hù)接地引出線不受損害，還可以采用PVC 套管進(jìn)行保護(hù)。這種套管具有良好的耐候性和防腐蝕性能，能夠有效地防止丟失、斷裂、機(jī)械損傷和化學(xué)腐蝕等情況的發(fā)生。通過以上設(shè)計(jì)和措施，項(xiàng)目的接地引出線系統(tǒng)能夠確保安全可靠的接地系統(tǒng)運(yùn)行，并提供穩(wěn)定的接地效果。

（6）素土回填?；靥罟ぷ魍ǔＴ诖蠞{初步凝固后進(jìn)行。需要先使用小型挖機(jī)將細(xì)土層逐層回填到占地區(qū)域。回填要求每次厚度不超過20 cm，以確?；靥钔聊軌蚓鶆蚍植疾⒕o密填實(shí)。在回填過程中，還要進(jìn)行人工整平，以確?；靥钔恋钠秸确弦?。通過使用工具如平板鏟和平地機(jī)，能夠有效將土壤表面平整，并消除任何凸起或凹陷。在選擇回填土?xí)r，土的質(zhì)量和成分是非常重要的考慮因素。回填土必須是細(xì)土，不能含有磚塊、大塊石頭、混凝土結(jié)構(gòu)物或垃圾等雜質(zhì)。這些雜質(zhì)可能會對接地電阻產(chǎn)生負(fù)面影響，從而降低接地系統(tǒng)的效果和可靠性。如果需要更換回填土，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況選擇合適的材料。根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況，可以選擇使用黏土或粉末狀強(qiáng)風(fēng)化巖等材料進(jìn)行回填。這些材料具有較低的電阻率，能夠有效保證接地系統(tǒng)的正常運(yùn)行。素土回填對于地基的穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要，其能夠提供均勻的支撐力，并確保地基能夠承受設(shè)計(jì)負(fù)荷。此外，良好的回填工作，還能有效改善接地系統(tǒng)的性能，減少接地電阻，提高接地效果和可靠性。在進(jìn)行素土回填施工時，施工人員需要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)操作，密切監(jiān)測回填土的厚度、質(zhì)量和均勻分布情況，以確?；靥罟ぷ鞯馁|(zhì)量和有效性。

（7）檢測。為了確保接地裝置的質(zhì)量和可靠性，綜合接地網(wǎng)測試將采用三極法，并通過布置電極并采用直線法進(jìn)行測定。在測試過程中，需要先布置三個電極，包括一個主電極和兩個輔助電極。主電極通常位于接地裝置的中心位置，而輔助電極則分別布置在距離主電極一定距離的兩側(cè)。接下來，使用直線法進(jìn)行測量。直線法是一種常用的電阻測量方法，通過測量電流和電壓之間的關(guān)系來計(jì)算接地電阻。在進(jìn)行測量時，需要施加一定大小的直流電壓，并通過測量引線，將主電極與輔助電極相連接。然后，使用專業(yè)的測量儀器來記錄電流和電壓的數(shù)值。通過對測量數(shù)據(jù)的分析和計(jì)算，可以推算出接地裝置的接地電阻。如果推算結(jié)果不能滿足設(shè)計(jì)要求，就必須采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施，來改善接地裝置的性能。這可能包括增加電極數(shù)量、調(diào)整電極布置位置或改進(jìn)接地裝置的材料等。最后，當(dāng)接地裝置滿足設(shè)計(jì)要求后，需要組織相關(guān)單位進(jìn)行總體測量。這項(xiàng)測量旨在確保整個接地裝置符合要求，并進(jìn)行總接觸網(wǎng)驗(yàn)收。只有在通過了總接觸網(wǎng)驗(yàn)收后，才能認(rèn)為接地裝置已經(jīng)具備良好的質(zhì)量和可靠性。整個接地裝置的檢測和測試過程，將作為竣工驗(yàn)收報(bào)告的一部分，以證明接地裝置的合格性。這不僅是對施工單位質(zhì)量管理的檢驗(yàn)，也是對車站安全運(yùn)營的重要保障。通過嚴(yán)格的檢測和測試，可以確保接地裝置能夠正常工作，減少事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，提高車站的安全性和可靠性。

2.2 施工工藝流程

先是要進(jìn)行水平接地體的梯形溝槽施工，然后進(jìn)行垂直接地體的孔洞和接地引出線施工。將拌好的降阻劑漿料注入溝槽內(nèi)，待初凝后進(jìn)行細(xì)土回填、灑水夯實(shí)。隨后，在確保水平接地體完全固定之后，盡快用底板墊層來封底，以防止基底遇水浸泡軟化。這一步驟非常關(guān)鍵，因?yàn)橐粋€穩(wěn)固的底板墊層，可以有效地提高接地裝置的可靠性和耐久性。每完成一個部分后，都要對其接地電阻進(jìn)行實(shí)測，并記錄測量數(shù)據(jù)，以便及時調(diào)整接地裝置的設(shè)計(jì)規(guī)模。接地電阻的測量是非常重要的，可以幫助評估接地系統(tǒng)的性能，并根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。接地網(wǎng)敷設(shè)完畢后，就可以按照要求進(jìn)行接地電阻、接觸電位差和跨步電位差的實(shí)測。這些測試可以幫助確定接地系統(tǒng)是否滿足安全標(biāo)準(zhǔn)，并及時采取必要的措施，來保障人員和設(shè)備的安全。在整個接地施工過程中，應(yīng)注意安全操作，確保施工人員穿戴好相關(guān)的防護(hù)裝備，按照施工規(guī)范進(jìn)行操作。同時，也需要定期對接地裝置進(jìn)行巡檢和維護(hù)，以確保其長期、穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行。

3 施工注意事項(xiàng)

根據(jù)《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（GB50169-2016）的要求，施工過程中需要注意以下幾點(diǎn)。

3.1 合理控制埋設(shè)深度

水平接地體和均壓帶的埋設(shè)深度應(yīng)為0.8 m。在施工過程中，水平接地體和均壓帶需要被埋設(shè)在地下，確保其深度達(dá)到規(guī)定的0.8 m。特別是在過下翻梁處、廢水池等位置，必須確保水平接地體和均壓帶能夠平滑敷設(shè)，并且連接牢固可靠。即使墊層底部標(biāo)高發(fā)生變化，仍需保持與0.8 m 的相對關(guān)系。在施工過程中，如果墊層底部標(biāo)高發(fā)生了變化，施工人員需要及時調(diào)整，確保與0.8 m 的相對關(guān)系不變，這樣做是為了保證接地裝置的穩(wěn)定性和效果。

3.2 采用放熱焊工藝進(jìn)行連接

采用放熱焊工藝進(jìn)行連接的目的，是為了確保水平接地體和垂直接地體之間的連接處牢固、可靠且無虛焊。在施工過程中，必須嚴(yán)格按照放熱焊施工工藝要求進(jìn)行操作，以保證焊接達(dá)到最佳效果。在進(jìn)行放熱焊時，需要使用合適的設(shè)備和工具，如焊接機(jī)、電纜夾等，這些設(shè)備必須經(jīng)過合格檢測，并符合安全操作規(guī)范。同時，焊工必須具備相關(guān)技術(shù)知識和操作經(jīng)驗(yàn)，以確保焊接過程的安全性和質(zhì)量。

同時，放熱焊劑的選擇也非常重要。放熱焊劑是焊接過程中，不可或缺的一部分，可以提供必要的熱能，使金屬材料達(dá)到熔點(diǎn)并實(shí)現(xiàn)焊接。所使用的放熱焊劑，必須符合《電力工程接地裝置用放熱焊劑技術(shù)條件》（DL/T1315-2013）的要求。保證放熱焊劑具有足夠的熱效應(yīng)、熔化溫度適宜，并且不含有對環(huán)境和人體有害的物質(zhì)。在選擇放熱焊劑時，需要參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求，以確保焊接連接的質(zhì)量和可靠性。

3.3 保證接地網(wǎng)施工效果

在進(jìn)行接地網(wǎng)時，需要嚴(yán)格檢查各連接點(diǎn)，以防止脫焊和虛焊的發(fā)生。所有經(jīng)過現(xiàn)場開孔和焊接的零件，在刷上一層防銹漆后，需要再刷上兩遍富鋅漆。此外，還需確保零件表面均勻、無毛刺、過燒、掛灰、傷痕以及未鍍鋅的局部缺陷（直徑大于2 mm）等。同時，在進(jìn)行人工接地網(wǎng)施工時，施工人員需要避開地下管線，并按照管線的防護(hù)要求，采取相應(yīng)的措施，來進(jìn)行垂直接地體的安裝。這樣可以避免施工過程對地下管線造成損壞或干擾。

4 結(jié)束語

在進(jìn)行接地網(wǎng)時，需要嚴(yán)格檢查各連接點(diǎn)，以防止脫焊和虛焊的發(fā)生。所有經(jīng)過現(xiàn)場開孔和焊接的零件，在刷上一層防銹漆后，需要再刷上兩遍富鋅漆。此外，還需確保零件表面均勻，并且表面無毛刺、無過燒等現(xiàn)象。同時，在進(jìn)行人工接地網(wǎng)施工時，施工人員需要避開地下管線，并按照管線的防護(hù)要求，采取相應(yīng)的措施，來進(jìn)行垂直接地體的安裝。這樣可以避免施工過程，對地下管線造成損壞或干擾。