戴頔 中國國家博物館
論建筑物防雷工程施工常見問題及質量控制措施
戴頔 中國國家博物館
隨著我國建筑市場日新月異的發展,超高層建筑物也越來越多,本文對建筑物防雷工程施工常見問題及質量控制措施進行分析,注重過程控制,確保提高建筑防雷工程的質量,并提出了在施工階段質量控制的措施和方法。
建筑物 防雷施工 問題 質量 控制措施
雷電災害被稱作自然界十大災害之一,其特點是瞬間放電量大,具有很強的破壞力和電磁干擾,對建筑物的安全有很大威脅。因此,在建筑施工中,對防雷的要求比較高,尤其隨著超高建筑物的增多,對施工的防雷措施提出了更高的要求。建筑防雷的主要項目有柱筋引下線、樁基礎焊接、劈雷設備安裝。設計需要考慮的防雷因素也比較多,主要有建筑施工當地的氣象、地形、地質、材料、施工措施和施工方法等。只有在設計和施工的過程中,對施工防雷的各個環節考慮周到,才能保證后期施工的工程質量。
建筑物防雷工程施工中常見問題有以下幾種:隨意改變設計的防雷工藝,不按照設計要求去滿足電涌保護器和低壓配電接地形式和工藝條件;在施工中簡化防雷要求,部分項目存在用結構鋼材去代替劈雷針和引下線,在焊接中破壞了構件的鍍鋅層不去刷防銹漆,螺栓連接的片與片之間不做工藝處理,接觸不夠嚴密;引下線、接地體、劈雷帶等的連接長度不夠,存在虛焊、錯焊、漏焊和氣孔等焊接缺陷;在有的建筑物中,部分金屬屋面、旗桿、管道、設備外殼等沒有和屋頂上的防雷系統相連接;接地體地埋深度沒按設計要求,引下點距離偏大,穿墻體時沒有加裝保護管等。
要加強建筑物防雷施工的關鍵工序和關鍵部位,就要進行重點控制,有針對性的對施工中的通病和重點環節制訂專項防護措施,做到動態跟蹤和質量把控,確保建筑物防雷工作的施工質量。經過實際檢測和經驗,施工過程防直擊雷和防感應雷措施中常出現以下問題:一是存在避雷帶、引下線、接地體、均壓環搭接的連接長度不夠,焊接不飽滿,焊接處有夾渣、焊瘤、虛焊、咬肉和氣孔,沒有敲掉焊渣等缺陷;二是地鋼筋網的連接點錯焊、漏焊,作為外引接地聯結點或檢測點預埋件漏設,尤其是建筑結構轉換層,常有因構造柱(墻)內主鋼筋調整、防雷引下線鋼筋錯接錯焊的情況發生;三是用結構鋼材代替避雷針(網)及其引下線時,焊接破壞鍍鋅層,不刷防銹漆,或螺栓連接的連接片未經處理,片與片接觸不嚴密等;四是引下點間距偏大,引下線跨越變形縫處未加設補償器,穿墻體時未加保護管,接地體安裝埋設深度不夠或引出線未作防腐處理;五是屋面金屬物,如管道、梯子、旗桿和設備的外殼等,未與屋頂防雷系統相連,或等電位聯結跨接地線線徑不足;六是電氣設備接地(接零)的分支線未與接地干線連接實行串聯連接,多層住宅采用TN-S系統時,進線在總電表箱處沒有重復接地,沒有按要求在配電間作MEB;七是低壓配電接地形式、電涌保護器(SPD)的設置及安裝工藝狀況、管線布設和屏蔽措施等與防雷設計要求不符。
一是要熟悉電氣圖,對建筑設計中的結構、設備的布置要有初步認識,領會設計中有關說明,對有些特殊的建筑工程項目系統,如弱電系統中的智能化工程、信息通訊、計算機、監控等,因為這些地點和設置在設計平面圖紙中一般不會明確標注,而是以規范要求為施工標準進行預留預埋的,因此要注意對照強制性標準、施工驗收規范進行施工,如發現不符合現行施工規范要求或做法不妥的情況,或是選用的防雷接地材料不合適時,應及時與設計單位洽商確定,形成設計文件,以便依照執行及備案;二是建設項目的相關專業設計圖紙較多,,在審核防雷圖紙時,要注意同時對照建筑圖、結構圖、基礎圖,因為在施工過程中,各項目銜接復雜,極易導致施工錯誤,若施工單位經驗不足,易因工種(序)配合不當而造成施工錯漏,同時,對于施工中容易忽視和特別重要的問題應起草書面意見,提醒施工單位執行。
要保證焊接質量,嚴格查驗材料三證,看材料規格,檢查在施工中是否使用設計和規范規定的鍍鋅材料。在施工監檢過程中,作業人員往往隨手拿普通結構用鋼筋作幫條焊接,或用普通鋼材代替鍍鋅材料,或以冷鍍鋅材質代替熱鍍鋅材質,應及時糾正工人類似不當行為。防雷工程施工主要是焊接,焊接質量決定著工程質量。由焊接技術不過關的人員進行防雷接地,造成防雷工程不合格的情況時有發生,應在施工前嚴格審核專業防雷施工隊伍的資質等級和施工人員資格證。
接地基接地焊接是接地施工中的第一環節。對于基礎圈梁焊接或樁基鋼筋與基礎鋼筋的焊接、基礎鋼筋與柱筋的焊接,都要嚴格按基礎圖和接地點逐一進行檢查,尤其要對伸縮縫處基礎鋼筋是否跨接連通進行確認。當整個接地網焊接完成后,馬上進行接地電阻值測試,確認是否符合設計要求。當電阻值不滿足設計要求時,再次檢驗焊接質量或按設計要求補做人工接地裝置。
對以柱筋為引上線的接地網,要求施工人員采用每層按軸線標清每根柱子的位置及鋼筋焊接根數的方式進行施工,防止漏焊或錯焊、焊接長度及質量不滿足設計及規范要求等情況發生。對引上點和跨鋼筋焊接質量仔細檢查,并要求對焊接引上線進行定位標識,以防向上層焊錯主筋造成接地中斷的錯誤。特別是對于結構轉換層,由于柱筋的調整,防雷引下線利用柱內主筋焊接引下容易錯焊、漏焊,要進行反復核實。
對于要進行等電位焊接、重復接地的部位,如設備間、變配電室、消防機房、空調機房、電梯機房、給水管、冷卻塔、風機等部位,其接地焊接要在施工日記上注明,用于備查、核實。高層建筑45m高度以上,每向上3層,就應在結構圈梁內敷設1條25mm×4mm的扁鋼,與引下線焊成一環形水平避雷帶,或用不少于2根圈梁主筋焊成均壓環。樓內水平敷設的金屬管道及金屬物應與防雷接地焊接,垂直敷設的豎向金屬管道應將其底部和頂部都與防雷接地焊接。玻璃幕墻防雷等電位接地施工時,應采用預埋鐵做法,同時注意在柱主筋上作可靠的焊接。如果是后增加的玻璃幕墻,責要根據建筑面積、建筑物的特點等情況,出具詳細的防雷施工方案。屋頂上裝設的防雷網、建筑物頂部的避雷針及金屬物體應焊接成一個整體。
防雷工程應按工程進度及時做好隱蔽驗收。無論自然接地體還是人工接地體,以及玻璃幕墻、避雷網格、避雷針等,在施工完成后都要及時進行接地電阻值的測試。尤其是接地體或接地網施工完成后,應及時認定接地電阻值是否符合設計規定值。低壓配電接地形式、電涌保護器(SPD)的設置及安裝工藝狀況、管線布設和屏蔽措施等應與防雷設計要求相符;查看設計、施工資料,檢查SPD安裝的位置、數量、型號規格、技術參數等是否與設計相符合。
建筑物防雷工程建設要貫穿建筑設計、施工全過程,在施工階段嚴加控制質量技術質量和材質質量,對現場施工進行跟蹤檢測,檢測員應加強對防雷新技術的學習掌握,注重過程控制,多方面保證建筑防雷工程的質量,避免出現常見問題影響防雷設施性能,對建筑尤其是高層建筑的安全具有重要意義。
[1]中華人民共和國住房和城鄉建設部.建筑物防雷設計規范GB50057-94[S].北京:中國計劃出版社,2010
[2]瞿義勇.民用建筑電氣設計規范[M].北京:機械工業出版社,2010
[3]中華人民共和國建設部.電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規范GB50169-92[S].北京:中國計劃出版社,2006