淺談地鐵變電所設備預埋件的施工方法

高雁君 山西省工業設備安裝集團有限公司

1 概述

地鐵變電所的施工中預埋件施工是變電所電氣施工的第一步，也是一個比較重要的施工環節，預埋件一般分為受力預埋件和構造預埋件兩種，預埋件長度應準確，直線度偏差不大于1mm/m，整體預埋件全長誤差按規范不大于2mm；同時要求平整度平面度誤差不大于1mm/m，避免設備安裝以后成排配電柜間隙不符合要求。

在杭州地鐵6號線中一個車站內最多包括一個牽引所、一個降壓所、一個跟隨所。一個車站內需要預埋件施工的房間分別為控制室、35kV開關柜室、直流開關柜室、整流變壓器室、上網隔離開關柜室、400V開關柜室及各自房間內的設備。設備預埋件主要是由槽鋼、扁鋼、角鋼和鋼板焊接而成。

2 施工工序及方法

預埋件施工又分為以下幾道主要施工工序：現場預留孔洞核對、施工準備、測量定位、確定基準標高、預埋件制作、預埋件安裝、設備接地的安裝。

2.1 預埋件施工前的準備

2.1.1 人員準備

主要包括技術員1名、施工班組長1名、施工勞務人員5名、焊工1名，同時電焊工必須持證上崗，焊接基礎的質量要有保障。

2.1.2 材料準備

預埋基礎施工前，應首先熟悉基礎型式、安裝位置和基礎型鋼數量，然后按技術要求采購材料。預埋件的原材料應符合設計要求，進場前必須檢查隨機資料，檢查觀感質量，表面無明顯銹蝕及缺陷現象，在源頭上把控質量。

預埋基礎焊接前，應檢查鍍鋅槽鋼的型號是否符合設計要求及強制性標準規定，對不合格的，需進行替換。

對于焊條型號的選定，因為地鐵基礎預埋件焊接采用手工焊，鋼材強度一般為Q235B，因此一般使用J422電焊條進行作業。

2.1.3 儀器準備

預埋基礎施工主要準備的機具有：水準儀或水平儀1套、水平尺1把、電焊機1臺、電錘2臺及其他一些必備的使用工具（如墨斗、卷尺等）。

2.2 現場預留孔洞核對

因為杭州地鐵各個工序由不同的施工單位負責，站臺板的澆注有土建單位負責，所以在進場前應與土建單位做好移交工作，如孔洞的預留、接地引出線的位置、測試、接地端子的引出點等相關點位位置及性能的確認。

對于已經預留的地鐵站設備結構孔洞，應組織技術員根據我方的施工藍圖，到現場一一核對孔洞的尺寸和位置，對于和藍圖不一致額的孔洞要以書面形式匯總，交給業主、設計及土建施工單位，并由土建單位在限定時間內整改，移交；對于還未施工的地鐵站設備預留孔洞，我方應及時與土建施工或設計單位聯系，將兩家的施工藍圖，主要是孔洞方面進行核對，有問題的孔洞或者可以修改位置便于我方施工的孔洞，在施工前期溝通修改。

2.3 測量定位

首先檢查所內的照明情況，并清理施工現場的各種雜物，確保墨線能夠標記于地板上。隨后依據藍圖將孔洞的位置、尺寸在地上用墨線彈出，進行二次復核，無誤后使用工具卷尺、水平儀等確定預埋基礎安裝得到基準線。

2.4 確定基準標高

首先依據土建移交的基準點，引用到設備房間，確認一米線，用一米線來確定各設備房內預埋基礎的完成面標高。其次用水準儀測量室內地坪是否符合安裝要求。

2.5 預埋件制作

一般情況下，設備預埋件的制作是供貨廠家按照我方的發出的訂貨計劃將預埋件進行加工，加工成成品后由供貨廠家運輸到項目部材料庫或各個車站，而且根據成都地鐵設計要求，槽鋼、角鋼、扁鋼都要進行整體鍍鋅防腐處理。

預埋基礎的焊接采用人工焊接，焊接各個環節要密切配合，在焊接前應做除銹工作。同時要根據現場情況及時修整焊機電流。如果發現氣孔、鋼板焊穿、夾渣等質量問題時，需及時清除焊接缺陷，必要時重新返工。

2.6 預埋件安裝

按照現場畫好的基礎槽鋼基準線將槽鋼放于線上，用水準儀測量槽鋼的頂面是否滿足室內地坪高程，對于不超過1m的槽鋼，選取端頭的兩點測量其高程；對于1m~4m的槽鋼，至少選取4點測量其高程，對于4m~8m的槽鋼，至少選取6點測量其高程，保證槽鋼的水平誤差不大于1mm/m。

根據成都地鐵施工圖紙的要求，在距離槽鋼端頭700mm的位置安放一塊L50×5L＝100的角鋼，并用M16×60的脹錨螺栓將其固定在結構板上。其他角鋼位置按照圖紙進行安放并固定好。

預埋件槽鋼的整體框架放好以后，復核槽鋼間距是否符合設計要求。

以水準儀測量各點的高程為依據，確定最高點，以此最高點為水平點，調整其他槽鋼的高度，水平度的要求公差是不超過1mm/m，調整水平后，再次確認每根槽鋼的水平、位置、間距，無誤后，先用點焊的方法將槽鋼和角鋼焊接。

各個固定點用點焊焊接好以后，用水準儀再次測量整個預埋件框架的水平度，看是否滿足設計要求。

復測無誤后，將所有的固定點進行逐點全面焊接，焊接時不應有虛焊。

整體框架固定好以后，根據設備安裝孔的位置確定每根槽鋼上孔的位置，再進行鉆孔。

設備預埋件上設置接地扁鋼，接地扁鋼的型號采用50mm×5mm，通過設備預留孔洞引向電纜夾層。

預埋件安裝時需注意的幾個問題：

施工時需要與裝修單位密切配合，在預埋件調整、固定以后，裝修單位才能開始裝修層施工。

鉆孔后對槽鋼的防腐層有損壞，因此鉆孔以后需對鉆孔位置進行防腐處理，涂一遍防銹漆，兩遍富鋅漆。

焊接、鉆孔時做好自身防護措施，戴好焊接眼鏡、防護眼鏡，焊接地點周圍不能堆放易燃物品。

圖1 建業物業變電所基礎預埋圖

2.7 預埋件在混凝土施工中的保護

因為預埋件施工質量要求較高所以必須保證預埋件位置不發生移動。混凝土在澆筑過程中，振動棒應避免與預埋件直接接觸，在預埋件附近，需小心謹慎，邊振搗邊觀察預埋件，及時校正預埋件位置，混凝土地面成型后，需加強地面養護，防止地面產生干縮變形引起預埋件內空鼓。

3 接地系統的預埋

變電所的接地形式按其用途可分為工作接地、保護接地、防雷接地及防靜電接地四種接地方式。選擇的接地方式施工規范、合理與否，不僅對站內施工人員和運行設備的安全造成影響，也有可能對站內、外部國家電網安全運行帶來影響與危害，因此變電所的接地預埋顯得非常重要。

在變電所施工預埋時，要認真研究圖紙，尤其對設計的接地布置著重研究，對于主變壓器，為防止在有效接地系統中出現孤立不接地系統并產生較高的工頻過電壓的異常運行工況，根據規范規定要求，110kV~220kV變壓器的中性點應該有不低于兩根與主接地網較遠的地點連接的接地引下線進行保護。

而在地鐵中一般為40.5kV，采用△/yn，d11接線組別的變壓器，在預埋時應采用不低于50mm×5mm的鍍鋅角鋼，高壓柜基礎、變壓器的工作接地、保護接地預埋，其中變壓器中性接地和接地銅排必須可靠連接，低壓柜則主要為基礎兩點接地。如圖2為建業物業變電所接地圖紙，基礎接地為兩根扁鐵，工作接地為一根扁鐵預埋。

圖2 建業物業變電所接地示意圖

圖3為現場施工后的接地效果。

圖3 建業物業變電所施工后示意圖

4 結束語

上述設備預埋件的施工方法是針對成都地鐵工程的實際情況編寫，它的主要目的是指導現場施工，施工標準、施工工藝均滿足設計要求和相關規范。此施工方法需要在以后的實際施工中進行驗證、完善和總結，希望能為后續的地鐵變電所工程提供借鑒和經驗。