某知名建筑公司建筑物防雷施工工法

建筑物防雷施工工法XX有限公司1前言雷電防護(hù)是古老的話題，自古至今雷電的能量和次數(shù)并沒有發(fā)生明顯的突變，但是雷電災(zāi)害頻度急劇增加，主要是我們的負(fù)載發(fā)生了變化。防雷一定要從建（構(gòu)）筑物防雷設(shè)計及嚴(yán)格施工開始，這才是避免和減少雷電災(zāi)害、保障建筑物安全的重要基礎(chǔ)工作。防雷與接地是關(guān)系建筑物及人身生命安全的頭等大事，雷擊時有強(qiáng)大電流通過，產(chǎn)生機(jī)械力和熱效應(yīng)，破壞建（構(gòu)）筑物和電氣設(shè)備。多數(shù)建筑的防雷都運用了防雷工程的五要素：接地、過電壓保護(hù)、分流、屏蔽及等電位連接，通過以上幾個方面的設(shè)置，對整個建筑的使用功能、安全和使用壽命起到了保障作用。工程的防雷實際上是由避雷帶引雷，并通過引下線泄流進(jìn)入大地。因此引下線本身質(zhì)量的好壞，直接影響雷電流的散流效果，雷電流散流的越快，建筑物遭受雷擊的危險性就越小。為使建筑物因地制宜地采取防雷措施，防止減少雷擊建筑物所發(fā)生的人身傷害和文物，財產(chǎn)損失，做到安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，云南五建在最近10年來，在多個魯班獎獲獎工程中，研發(fā)出建筑物防雷施工工法，其核心施工工藝在公司及集團(tuán)公司科技進(jìn)步獎中兩次獲獎。2工法特點該工法簡明、扼要，能有效指導(dǎo)施工，能滿足新建的高層及一般建筑物的防雷接地設(shè)計施工要求。特別是在高層建筑物中，利用柱子和基礎(chǔ)鋼筋作為引下線和接地裝置，具有經(jīng)濟(jì)、美觀和有利于雷電電流場流散以及不必維護(hù)和壽命長等特點。3適用范圍適宜采用該工法的工程對象是新建建筑物的防雷施工。4工藝原理4.1雷電的破壞作用主要有兩類：第一類為直擊雷，雷電直接擊在建筑物上，當(dāng)雷擊時，位于其強(qiáng)大雷電流通道上的物體水分受熱氣化膨脹，產(chǎn)生強(qiáng)大的應(yīng)力，致使建筑物遭到破壞。第二類為感應(yīng)雷；它不是雷電直接對建筑物放電造成的，是由于雷電流變化率大而產(chǎn)生強(qiáng)大的感應(yīng)變化磁場，使得周圍的金屬構(gòu)件產(chǎn)生感應(yīng)電流，產(chǎn)生大量的熱而引起火災(zāi)或擊壞設(shè)備。4.2雷電發(fā)生時，其閃擊距離是一個變量，因此建筑物的接閃器可以把較遠(yuǎn)的強(qiáng)的閃電引向自身，但對弱的閃電,有可能失去對建筑物的有效保護(hù)，在這種情況下，對高層建筑物而言就要防止小的雷擊電襲擊建筑物側(cè)而的現(xiàn)象，也就是高層建筑的防側(cè)擊雷。4.3防雷一般由接閃器、引下線和接地裝置3個主要部分來構(gòu)成建筑物的防雷裝置。由這三個部分就構(gòu)成了雷云與大地之間良好的電氣通路，使雷云的電荷與大地積存的電荷能夠迅速而有效地中和，極大地縮短了過電壓及感應(yīng)電流的時間，從而使雷電的危害性大大減輕。接閃器通常有避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)，金屬屋面，突出屋面的金屬結(jié)構(gòu)等。一句話，高出被保護(hù)物的金屬導(dǎo)體當(dāng)與引下線良好連接時均可作為接閃器。引下線是將接閃器與接地裝置良好連接，使雷電流構(gòu)成通路的導(dǎo)體，在高層建筑中常利用柱內(nèi)或剪力墻內(nèi)主筋作為引下線。接地裝置為接地極和水平接地體的統(tǒng)稱。在工程實踐中，常將工程樁筋與基礎(chǔ)大底板內(nèi)的縱、橫向梁主筋搭接焊作為接地裝置，這時樁筋相當(dāng)于接地極，梁筋相當(dāng)于接地體。而接地體又分為自然基礎(chǔ)接地體及人工基礎(chǔ)接地體，人工基礎(chǔ)接地體僅在混凝土基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋直徑太小或鋼筋總表面積小大的情況下才會采用。利用基礎(chǔ)接地時，對建筑物地梁鋼筋的處理非常重要，在實際工程設(shè)計施工中，往往會有梁筋未貫通的情況，這時除將接地極與地梁內(nèi)的主筋搭接焊接外，還要將各段地梁的鋼筋連接成環(huán)路，綜合組成一個完整的接地系統(tǒng)。4.4接地電阻為沖擊接地電阻，由于雷電壓是脈沖電壓波，而且有非常大的電壓峰值。形成很大的電勢梯度。在這種情況下形成的電流場就更加強(qiáng)大。關(guān)于防雷裝置的沖擊電阻《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JGJ/T16—2008規(guī)定一級防雷建筑物為10Ω。但在實際工程設(shè)計中均要求聯(lián)合接地，其接地電阻≤1Ω。4.5籠式避雷網(wǎng)，也可稱為避雷籠，其特點為把整個建筑物的梁、柱、板、基礎(chǔ)等主要結(jié)構(gòu)鋼筋連成一體，對于雷電就起到均分和屏蔽的作用，籠內(nèi)各處電位相等，形成一個等電位體，因此是最安全可靠的防雷措施。4.6聯(lián)合接地：為了建筑物內(nèi)電氣設(shè)備在建筑物遭雷擊時無反擊的危險，將電氣設(shè)備的工作接地，保護(hù)接地和防雷接地連在一起，形成聯(lián)合接地，這時接地電阻要求≤1Ω4.7防雷電波侵入：有時雷擊時并未直接擊在建筑物本身上，但會通過進(jìn)出建筑物的供電電纜，架空線路，金屬管道將雷電波引入建筑物內(nèi)，造成設(shè)備損壞或人身傷亡。因此考慮防雷電波侵入措施。5工藝流程及操作要點5.1工藝流程：5.1.1采用建筑物本身結(jié)構(gòu)鋼筋作為接地裝置，引下線的工藝標(biāo)記主筋搭接基礎(chǔ)梁與引下線主筋流程：標(biāo)記主筋搭接基礎(chǔ)梁與引下線主筋核驗接地電阻測試外墻金屬窗及金屬構(gòu)件連接接閃器安裝防側(cè)擊雷、均環(huán)狀焊接基礎(chǔ)梁按設(shè)計要求網(wǎng)移、環(huán)狀搭接接地電阻測試搭接焊接柱筋與基礎(chǔ)梁上層主筋定位熟悉設(shè)計施工圖核驗接地電阻測試外墻金屬窗及金屬構(gòu)件連接接閃器安裝防側(cè)擊雷、均環(huán)狀焊接基礎(chǔ)梁按設(shè)計要求網(wǎng)移、環(huán)狀搭接接地電阻測試搭接焊接柱筋與基礎(chǔ)梁上層主筋定位熟悉設(shè)計施工圖5.1.2引下線的工藝流程：垂直接地體敷設(shè)定位挖溝熟悉設(shè)計施工圖紙垂直接地體敷設(shè)定位挖溝熟悉設(shè)計施工圖紙土方回填測試搭接焊接水平接地敷設(shè)土方回填測試搭接焊接水平接地敷設(shè)5.2操作要點：利用建筑物結(jié)構(gòu)鋼筋作接地裝置及引下線的操作要點：1熟悉設(shè)計施工圖，選準(zhǔn)設(shè)計所示引下線位置的工程樁及承臺。2作為引下線的主筋應(yīng)選擇對角主筋，基礎(chǔ)梁筋應(yīng)選擇梁上層外側(cè)2跟主筋，不易混淆，引下線的主筋應(yīng)用黃油漆標(biāo)識3選用不小于Φ12的圓鋼（長度視現(xiàn)場情況定）制作成“L”將工程樁內(nèi)2根主筋與作為引下線的柱內(nèi)或剪力墻內(nèi)2根主筋搭接焊接，將引下線主筋與基礎(chǔ)地梁內(nèi)上層2根主筋搭接焊接。再將基礎(chǔ)內(nèi)地梁主筋在交叉處搭接焊接，使整個基礎(chǔ)按設(shè)計形成水平接地網(wǎng)。形成良好的電氣通路。搭接焊長度：雙面焊接不小于圓鋼直徑6倍。4若遇選準(zhǔn)焊接的梁筋、柱筋未通長貫通或存在錯位等情況，應(yīng)用不小于Φ12圓鋼將其搭接焊接連通，形成良好電氣通路。當(dāng)土建垂直主鋼筋接頭施工為鐵絲扎接、套筒冷壓、錐螺紋接頭等形式時，引下線需作跨接焊接。5當(dāng)施工至±0.00時，應(yīng)對接地電阻進(jìn)行測試，接地電阻值應(yīng)沒滿足設(shè)計要求。6按設(shè)計要求，距地1米以內(nèi)預(yù)留接地測試板，常設(shè)于建筑物的四大角。7重要設(shè)備及電氣豎井的等電位接地焊接及預(yù)留。8若設(shè)計無特殊要求時，30m及以上每3層應(yīng)設(shè)一道均壓環(huán)，應(yīng)將30m及以上外墻上的欄桿，金屬門窗及玻璃幕墻等金屬構(gòu)件直接或通過預(yù)埋件與防雷裝置連接。9豎井內(nèi)的金屬管道及橋架等通長金屬構(gòu)件，應(yīng)在首層及頂層分別與接地裝置連接，同時每三層應(yīng)均壓環(huán)連接一次。10將引下線主筋與屋面梁主筋搭接焊接，并將屋面梁筋按設(shè)計網(wǎng)格連接。11將引下線主筋用Φ12鍍鋅圓鋼或—25×4鍍鋅扁鋼引出作為接閃器的引下點，并用紅油漆標(biāo)識或掛牌不許觸動，12按設(shè)計要求安裝接閃器，當(dāng)跨越建筑物變形縫時，應(yīng)設(shè)補償裝置。13將屋面金屬設(shè)備或金屬構(gòu)件與接閃器連接14接閃器安裝完畢后應(yīng)進(jìn)行接地電阻測試，并滿足要求。30mm以上的外墻金屬窗及外墻金屬構(gòu)配件同樣要求進(jìn)行接地電阻測試，其測試資料必須歸檔保存。15每階段接地焊接及接地測試須建設(shè)，監(jiān)理將進(jìn)出建筑物的金屬管道及鎧裝電纜外皮與接地裝置連接。采用人工接地裝置及明敷引下線的操作要點：1熟悉設(shè)計施工圖，將垂直接地體及水平接地體敷設(shè)位置定位放線。2接地體埋設(shè)深度應(yīng)不于0.5m，將水平接地體敷設(shè)位置以上的土方開挖，溝上部稍寬，底部如有石子應(yīng)清除。3接地體應(yīng)選用鍍鋅鋼材，焊接處應(yīng)涂防腐漆，在腐蝕性較強(qiáng)的土壤中，還應(yīng)適當(dāng)加大其截面或采取其他防腐措施。.4人工垂直接地的長度宜為2.5m，人工垂直接地體之間的距離宜為5m，當(dāng)?shù)胤绞芟拗茣r可適當(dāng)減少。5在高土壤電阻率地區(qū)，降低防直擊雷接地裝置接地電阻宜采用下列方法：1）、采用多支線外引接地裝置。2）、接地體埋于較深的低電阻率土壤中。3）、采用降阻劑。4）、換土。6垂直接地體及水平接地體敷設(shè)完畢后應(yīng)進(jìn)行接地電阻測試其沖擊接地電阻不宜大于5Ω。應(yīng)及時與建設(shè)方、監(jiān)理方、施工方進(jìn)行隱檢，測試合格土回填。7防直接雷的人工接地體距建筑物的出入口或人行道不小于3m，當(dāng)小于3m時應(yīng)采取下列措施之一：水平接地體局部深埋不應(yīng)小于1m；1）、水平接地體局部應(yīng)包絕緣物，可采用50mm—80mm厚的瀝青層。2）、采用瀝青碎石板地面或在接地體上面敷設(shè)50mm—80mm厚的瀝青層，其寬度應(yīng)超過接地體2m。8將進(jìn)出建筑物金屬管道及鎧裝電纜與接地體連接。9引下線由下往上敷設(shè)，其敷設(shè)路徑應(yīng)短而直，支撐間距不應(yīng)大于2m，其位置應(yīng)躲開建筑物出入口和行人較易接觸的地點，以免發(fā)生危險。10按設(shè)計要求安裝接閃器，當(dāng)跨越變形縫時應(yīng)設(shè)補償裝置。11將屋面金屬設(shè)備或金屬構(gòu)件與接閃器連接。12接閃器安裝完畢后進(jìn)行接地電阻測試，達(dá)到設(shè)計電阻值方為合格，見證簽字歸檔。6材料與設(shè)備主要材料：圓鋼、鍍鋅圓鋼、鍍鋅扁鋼、鍍鋅角鋼、電焊條等。主要施工機(jī)具：電焊機(jī)、切割機(jī)、ZC—8型接地?fù)u表鋼卷尺，錘等。7質(zhì)量控制7.1該工法施工必須滿足下列規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求：《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50303—2002）《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057—20107.2關(guān)鍵部位的質(zhì)量要求：7.2.1工程樁與基礎(chǔ)梁筋，基礎(chǔ)梁筋與引下線主筋，引下線主筋與接閃器之間的連接必須形成良好的電氣通路。30m及以上均壓環(huán)的焊接以及外墻金屬窗及金屬構(gòu)件與接地裝置的連接，應(yīng)形成良好電氣通路。屋面金屬設(shè)備及金屬構(gòu)件與接閃器，進(jìn)出建筑物的金屬管道及鎧裝電纜外皮與接地裝置均應(yīng)可靠連接形成良好電氣通路。引下線的標(biāo)識，測試點的設(shè)置。8安全措施8.1施工作業(yè)前必須進(jìn)行安全教育，安全交底。8.2進(jìn)行電焊作業(yè)時，必須做到持證上崗，臨時用電滿足現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，施工前清理易燃易爆物品，防止觸電事故及發(fā)生火災(zāi)。8.3施工過程中，交叉作業(yè)，夜間作業(yè)及高處作業(yè)應(yīng)有相應(yīng)措施。9環(huán)保措施9.1在作業(yè)過程中，應(yīng)防止電焊作業(yè)