近年來,隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展,新建工程不斷出現(xiàn),其中有一部分工程位于地段狹小的老城區(qū)。施工現(xiàn)場狹窄,作業(yè)面距離原有城市電網(wǎng)安全距離小是此類工程突出的特點。臨近的變電設(shè)施、線路也給施工帶來了一定的危險性。為解決這一予盾,需要搭設(shè)外電防護架子保證安全生產(chǎn)。《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》JGJ46-88中對搭設(shè)防護架體材質(zhì)無具體要求。在建設(shè)部編寫的《建筑施工安全檢查標準實施指南》施工用電部位中有以下闡述,“在施工現(xiàn)場一般采取搭設(shè)防護架,其材料應(yīng)使用木質(zhì)等絕緣材料,當使用鋼管等金屬材料時,應(yīng)做良好的接地。”按照一般做法,搭設(shè)防護架體采用木桿搭設(shè),但由于目前木腳手架很少使用以及材料采購、周轉(zhuǎn)等原因,施工企業(yè)在搭設(shè)較大面積防護架體時有一定的困難。采取鋼管扣件搭設(shè)外電防護給施工提供了另一條解決途徑。今年,我公司承建的天津圖書大廈工程進行了鋼管扣件搭設(shè)外電防護架子的試點,在保證了安全的同時取得了良好的經(jīng)濟效益。本文以天津圖書大廈為例,闡述外電防護架子的設(shè)計和構(gòu)造特點,有不當之處望各位指正。
1. 工程概況:
天津圖書大廈工程位于繁華商業(yè)區(qū),工程占地面積7116m2,地下一層,地上20層,建筑高度88.8m。建筑物相鄰交通干道一側(cè)有10kV高壓架空線路,長度近100m,其間有315kVA、420kVA變壓器兩座,高壓10kV線路距建筑物最近處僅3m。
2. 方案論證:
2.1 經(jīng)濟論證:采用木桿搭設(shè),一次性材料投入大;采用鋼管扣件搭設(shè)可以利用現(xiàn)有材料,周轉(zhuǎn)使用,節(jié)約材料費用。
2.2 安全論證:采用木桿搭設(shè),架體絕緣性好;采用鋼管扣件搭設(shè)采取一定的安全技術(shù)措施后,也能達到安全要求。
2.3 質(zhì)量論證:采用木桿搭設(shè)難度大,且搭設(shè)質(zhì)量不宜控制;采用鋼管扣件搭設(shè),搭設(shè)質(zhì)量容易控制,防護架體牢固可靠。
2.4 其他論證:該工程地處商業(yè)繁華地區(qū),又為市重點工程,要求施工現(xiàn)場的整體形象。采用鋼管扣件搭設(shè)的防護架體文明美觀,與工地搭設(shè)的鋼管腳手架用材一致,有利文明施工,現(xiàn)場面貌整潔美觀。
通過以上幾方面的論證,決定采用鋼管扣件搭設(shè)外電防護架體。
3. 相關(guān)技術(shù)問題討論:
3.1 分析導(dǎo)致鋼管扣件防護架體帶電的原因:
3.1.1 高壓線路電強磁感應(yīng):由于高壓線路周圍存在的強電場的作用,對附近的導(dǎo)體產(chǎn)生電磁感應(yīng)。
3.1.2 雷電流的電磁感應(yīng):雷雨天氣時,雷電產(chǎn)生強大變化的磁場,從而使架體產(chǎn)生感應(yīng)電流。
3.1.3 雷擊:雷云對凸出物的直接放電形成雷擊。此時雷電流的幅值可達幾十到幾百千安。
3.1.4 其他原因致使架體帶電。
以上原因可造成架體帶電,可能造成觸電事故。感應(yīng)電流尤其雷擊造成的大電流在通過架體時,如果此時導(dǎo)體內(nèi)局部電阻大或接觸不良,會產(chǎn)生局部過熱造成金屬融化或引燃可燃物,造成二次損害。
3.2 相應(yīng)的安全技術(shù)措施:
3.2.1 為減少高壓感應(yīng)電,鋼管扣件架體的搭設(shè)必須保證一定的安全距離(一般情況下,10kV高壓輸電線路的最小電氣安全距離1m,最小安全操作距離6m,隨著高壓輸電線路的電壓等級不同,最小電氣安全距離和最小安全操作距離不同)。
3.2.2 針對架體可能帶電的情況,要求架體必須做可靠的接地措施。
3.2.3 必須保證架體各部分電氣連接性能良好,防止局部電阻大或接觸不良。
3.2.4 采用阻燃密目網(wǎng)對架體進行封閉,禁止其他臨設(shè)電源線穿越和借助架體鋪設(shè),以防止其他意外情況使架體帶電。
3.2.5 加強現(xiàn)場動態(tài)管理和責(zé)任制要求,對架體定期進行檢查、阻值測量保證安全使用。
4. 架體搭設(shè):
4.1 材料選用:采用φ48mm,壁厚≮3.5mm鋼管,扣件連接,阻燃密目網(wǎng)。所用材料不得有變形、銹蝕、破損等情況。
4.2 基礎(chǔ):地基抄平夯實后,架體底部墊通長5cm厚腳手板。
4.3 搭設(shè):(見圖1)
圖1 護線架體搭設(shè)剖面圖
4.3.1 防護架體立桿間距1.5m,橫桿間距1.5m~1.8m。剪刀撐沿架體外側(cè)連續(xù)設(shè)置,寬度為5~7根立桿,剪刀撐與地面夾角為45~60度。
4.3.2 架體沿縱向每隔4.5m設(shè)一道縱向剪刀撐,以增加整體穩(wěn)定性。
4.3.3 架體搭設(shè)高于外電1.5m,左右兩側(cè)不小于1m。
4.3.4 防護架體頂部滿鋪5cm厚木腳手板。
4.3.5 外電防護架體四周由阻燃密目網(wǎng)封閉,架體最高處設(shè)置警示紅旗和紅色警示燈(間隔3m)。
5. 架體的接地防護措施:
為防止雷擊或潮濕天氣高壓感應(yīng)使架體帶電,必須采取有效的防雷接地和保護接地,及時將架體上的電流泄入大地。
5.1 具體措施(見圖2):
圖2 電氣連接示意圖
5.1.1 在防護架底部距地30cm處,沿架體水平設(shè)置40×4鍍鋅扁鐵做環(huán)形,利用防護架立桿內(nèi)側(cè)焊接的φ10鍍鋅螺栓作支撐,同時將所有立桿接管處用φ鋼管焊接,此環(huán)形與接地體和避雷線采用焊接,其搭接長度為8倍扁鐵寬度雙面焊接成型。
5.1.2 在架體的頂部橫桿處采用20×2鍍鋅扁鐵焊接做支架,支架高15cm,間隔1.2m用來支撐在架體頂部φ10鋼筋作成的環(huán)形避雷鋼帶,并在架體頂部橫桿處的架體四角及中間處,采用φ20鋼筋焊接成避雷針與頂部避雷網(wǎng)帶焊接。避雷引下線沿避雷針處直接沿立桿以-20×2鍍鋅扁鐵為支架,支架12cm、間隔1.5m,引至到架體底部水平設(shè)置的環(huán)形扁鐵處,搭接雙面焊接成型。引下線自地面至2m處加裝PVC管并在管上刷紅白相間漆,以防止觸及和并起醒目的作用。這樣的措施可以將架體上的電流及時傳入大地。
5.1.3 接地體采用深基工程樁柱主筋進行焊接引上,并與塔吊的重復(fù)接地焊接,實測阻值為0.6和0.7Ω,接地良好,能夠滿足安全規(guī)范要求。
5.2 重點問題:
5.2.1 經(jīng)過測試架體各點電氣連接性能,發(fā)現(xiàn)阻值集中在架體扣件連接處,采用φ8鍍鋅圓鋼連接后,各點電氣連接性能良好。
5.2.2 接地體的設(shè)置不宜采用原有自然接地體接地,這里采用與樁基承臺的鋼筋網(wǎng)連接,經(jīng)測試結(jié)果分別為0.6Ω,0.7Ω,接地良好。
6. 結(jié)論和建議:
外電防護實際上屬于屏護的一種,屏護對材料沒有進行規(guī)定,一般要求機械強度和防火性能,采用金屬材料應(yīng)有良好的接地。如同配電箱采用木質(zhì)材料制作不防火、機械強度低、木材潮濕后導(dǎo)電等缺點而采用金屬材料做保護接地后效果更好。鋼管扣件式外電防護架子給施工現(xiàn)場解決外電防護問題提供了一條解決途徑,經(jīng)實踐節(jié)約了材料,保證了安全使用。由于施工現(xiàn)場的不同情況,實際使用過程中應(yīng)根據(jù)當?shù)毓こ叹唧w情況,采取相應(yīng)的措施。(曹象哲 邢文昶)