高速鐵路橋梁綜合接地施工技術要點研究

丁文瀾

（中鐵十九局集團第五工程有限公司，遼寧大連 116100）

0 引言

作為集成系統，高速鐵路橋梁綜合接地系統能夠將電子信息、通信、牽引供電回流等各種系統與橋梁、建筑等結構連接在一起，保證系統可靠接地，為各種裝置的安全運行提供保障。因此，在橋梁工程建設過程中，還應加強綜合接地系統施工。通過合理應用技術，保證系統低阻等電位建設目標順利實現，在提高工程整體質量的同時，確保列車行駛安全。

1 高速鐵路綜合接地施工技術

在高速鐵路運行過程中，列車在軌道上保持高速運行。期間，附近接觸網、鋼筋網等結構可能發生閃絡電流，導致人員、設備承受較大安全威脅。因為在接觸網所處環境中，存在電磁場。列車從中以較快速度通過，會產生電流。電流電壓較高，將給周圍設備通信傳輸帶來明顯影響。采用綜合接地網施工技術，能夠通過鋪設，綜合貫通地線和連接接地鋼筋、接地端子等接地體，有效釋放閃絡電流，為列車安全通行提供保障。在高速公路橋梁工程中，需要釋放列車高速通過引起的電流。具體來講，就是利用接地線等設施加強與大地連接，為周圍設備提供電磁防護。從技術原理上看，就是利用共用接地系統實現等電位連接，使鐵路、橋梁構成等電位體，因此可以避免閃絡電流給軌道、設備帶來的威脅[1]。目前來看，高速鐵路綜合接地施工復雜度不高，但在橋梁等土建專業施工期間，容易忽視接地端子、貫通地線等結構的施工問題，阻礙綜合接地系統建設。因此，還應加強高速鐵路橋梁綜合接地施工技術要點分析，使得鐵路橋梁接地施工作業有序進行。

2 高速鐵路橋梁綜合接地施工技術要點

2.1 工程概況

贛深鐵路GSSG-8 標綜合接地工程位于贛州至深圳鐵路，屬于高速鐵路綜合接地系統。沿著鐵路全線上、下行敷設貫通地線，確保地線的接地電阻不大于1 Ω。標段內建設有雙線特大橋、單線特大橋和雙線大橋，橋梁地段貫通地線需要與內部非預應力結構鋼筋連接，并在接地電阻達不到要求時單設接地極。總體來看，橋梁綜合接地施工為工程接地關鍵工序，直接影響工程整體接地效果。

2.2 接地方案

從結構組成上來看，綜合接地系統包含接地極、貫通地線等部分。需要利用連接線進行橫向連接，并對分支進行引接，完成接地端子的設置。在灌注混凝土前，應對橋梁各部進行接地連接，完成貫通線敷設、連接，并進行接地極處理。地線需要配置金屬護套，實際采用S-DH70 型，為高分子銅纜，截面能夠達到70 mm2。這種電纜具有一定耐腐蝕性，具有抗沖擊能力強、綠色環保等特點。在橋梁兩側，需要在電纜槽內進行地線鋪設。為加強地線保護，需要進行混凝土澆筑，使結構得到包裹密封。過軌采用Φ80 mm 的HDPE管防護，在橋墩基礎設置接地裝置。從長度上來看，各段不超過1000 m。從電氣連接上來看，應做到全線貫通。在接線方面，應使用材料相同的導線。采用T 形方式連接，應做好壓接處理。實際操作時，壓接力應在12 t 以上，并做好接頭防腐工作。端子采用M16，利用孔塞，避免在澆筑混凝土過程中發生堵塞問題。應確保表面與外部結構順利對接，并做好端頭保護。針對接地體非不銹鋼部位及焊接部位，應完成水泥澆筑，保證結構得到密封。在接地極配置上，可使用不銹鋼棒，規格在20 mm 以上，接地位置相同。

2.3 接地施工要點

2.3.1 基礎接地

在施工過程中，橋墩位置屬于基礎，應做好接地處理。布置接地體，并連接貫通地線，能夠降低接地電阻。沿著里程方向，在距離地面20 cm 位置設置接地端子，墩頂在里程側方向設置2 個端子。通過端子，接地極可以與基礎連接，并通過端子開展電阻測試。按規定，電阻應不超過1 Ω，超出這一數值需要配置接地極。

在各樁基中，設置有2 根接地鋼筋。采用環接方式，鋼筋布置在承臺位置，兩頭分別與承臺鋼筋和墩帽端子連接。在接地方面，為達到短路電流要求，使用非預應力鋼筋。針對鋼筋應做好標識，確保后期檢查中能夠及時找到。對鋼筋進行聯接，需加強焊接質量控制，采用雙面焊接方法，搭接長度至少達到55 m，單面焊接長至少100 mm。在交叉點焊接時，應采用L 形鋼筋，焊縫厚不超過4 mm。

橋墩施工階段，還應在底面完成1 m×1 m 鋼筋網設置。利用鋼筋網，可以對接地極進行水平連接。針對交叉點，應采用焊接方式處理，使結構保持L 形。結構外圍應進行閉合處理。施工期間，應加強節點綁扎。在中間位置，需要完成接地鋼筋設置，并直接用于接地。在鋼筋網外部和混凝土表面，應加強間距控制。對節點進行焊接，加強焊接質量控制，施工時完成標識。各橋墩需設置接地裝置，最終接入綜合接地系統。

2.3.2 連續梁接地

橋梁施工采用連續梁，按照圖1 所示進行接地。在地線施工前，應做好接續工作。采用直型熱縮套管加強防護。采用壓接方式，針對端頭位置，應將25 mm 內的外包去掉。去掉毛刺后，可以對銅芯進行壓接處理。根據截面進行配管，然后進行鉗壓。在接套中，應插入鋼絞線。對頭位置應進行壓接，利用套管加強保護[2]。與分支銅纜接續，需銼掉50 mm 外護套，壓接后外部用鉛錫焊料封焊。在地線施工過程中，還應做好梁部處理。考慮結構方向，應做好水平連接。

圖1 橋梁連續梁接地

在梁體位置進行接地施工，還應在垂直方向上完成鋼筋設置。具體來講，就是在保護層上布置鋼筋。可以在防護墻、軌道底座板之間大約1/3 和2/3 的位置布置鋼筋，使結構在垂直方向上保持地線聯通。在鋼筋與表面保護層間，需要維持100 mm 以上距離。連接水平鋼筋時，應確保連接牢固。施工期間，鋼筋連接采用雙面焊和單面焊施工技術，應加強焊接質量控制，并做好標識。

2.3.3 接觸網接地

鐵路橋梁施工需要進行接觸網施工，需要做好接地處理。在橋梁面上，需要進行接觸網施工。具體來講，就是建設支柱基礎。結合施工圖，可以預留相應螺栓用于接地。螺栓應與法蘭匹配，能夠達到基礎結構施工要求。在橋墩附近，可以進行基礎施工，保證與跨中隔有一段距離。實際根據接觸網施工情況，同時考慮梁跨長，應在距梁端4 m、6 m、8 m 位置設置接觸網支柱基礎，雙柱間距為2.5 m。在施工期間，需要做好螺栓材料選擇。實際可以采用Q345，并做好防腐工作。在垂直方向上，應確保尺寸誤差不超過±1 mm，同時應加強間距誤差控制不超過±2 mm。在接地網與信號網之間，還應設置鋼筋。通過焊接連接后，實現接地連接。對預埋件進行焊接，應保證鋼結構牢固，做好端子預留。針對相鄰鋼筋，根據接觸網參數，可以選擇進行搭接。具體應滿足短路電流大于25 kA、并且截面不小于200 mm2的條件。期間，應做好焊縫處理，保證節點焊接質量。針對錨桿和環接鋼筋，應保證焊接面積至少達到360 mm2。在鋼筋外露情況下，需要做好防腐工作。針對帶電體5 m 范圍內的構件和線路20 m 內的設備，應加強與接地系統的連接，避免有電流流過構件和設備，威脅接觸網和設備運行安全。

2.4 注意事項

在綜合接地施工方面，需要提前做好端子預埋。具體來講，就是在梁端槽底位置，提前埋設用于連接地線的端子。應使用引接線，保證連接可靠。在防撞墻的位置，應在距離上表面355 m 位置預留接地端子。對橋梁梁體接地端子進行預埋，應在墩頂和梁體中布置接地體，確保與水平面齊平或高出水泥面不超過5 mm。若施工過程中發現未能進行接地端子預埋，但預留鋼筋，還要在墩身和梁體中設法進行接地體預埋，同時保證橋梁結構質量不受影響。針對橋墩基礎或者墩身底部側面，應在地面10 cm 以下進行接地端子預埋。在墩臺內部，做好Φ30 mm 接地鋼筋預埋，并進行絕緣和外接接地極的處理。在頂端位置，應進行預制接地預埋，利用70 mm2電纜連接梁體和墩臺內的接地鋼筋。連接承臺內的樁中接地鋼筋時，如果鋼筋直徑小于Φ16 mm，需要對2 根鋼筋進行并聯焊接。橋長超出500 m，每500 m 對一個綜合接地過軌管路進行預留。對基礎承臺進行擴大的基礎上，完成鋼筋網的安設，并對結構鋼筋進行環接，最后與橋墩內的接地鋼筋進行焊接連接。

3 結論

在高速鐵路橋梁建設過程中，應認識到綜合接地施工的重要性。在橋梁基礎施工、連續梁施工和橋面接觸網施工等各個環節，都需要做好接地體的埋設，保證貫通地線、接地端子等各部分正確安裝。形成的接地系統應加強電阻測試，確保不超過1 Ω，保證閃絡電流得到順利釋放，滿足工程建設要求。