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摘要：在大型老厂房改建中，防雷接地施工是其中最为重要的工程之一。本文介绍了大型老厂房改建中管线敷设和防雷接地的施工，并研究了防雷接地施工技术。
关键词：管线敷设；防雷接地；施工技术
引言
大型厂区建筑的电气防雷及接地技术是厂区建筑电气设计系统安全性指标中的一项重要技术，它在保证厂区建筑内人们及设施的安全方面有着重要意义。因此，对改建的老厂房进行防雷接地施工时，应有针对性地采取措施和方法，解决工业老厂房改建中管线敷设、防雷与接地施工难题。
1.老厂房改建电气施工技术难点
针对某船厂造船车间厂房改建成集商业、餐饮、文化演出为一体的大型商业综合体，该厂房在保留老厂房结构框架的条件下，将其改建成地上5层，地下1层，总建筑面积31626m2。但是，本次改建工程主要存在以下两个难点。
(1)改建工程屋面为钢结构梁加固结构，支架固定困难，机电管线的支架无法在老结构上焊接或用膨胀螺栓固定，直接影响屋面钢结构桁架上机电管线敷设施工。
(2)改建工程共设有50处防雷引下线，既有利用厂房老结构柱也有利用新结构柱，且均不可替代。老结构柱内已有金属预埋件与金属屋顶可靠连接，且柱内4角均有主钢筋贯通至基础，但金属预埋件与柱顶角部纵筋之间并无联系，改造较为困难。
2.老厂房电气施工技术要点
2.1 屋面钢结构桁架改造概况
本改建建筑的屋面钢结构桁架属于乙类抗震设防类别，即7度抗震设防(0.1g)，基本雪压0.2kN/m2，基本风压0.55kN/m2，地面粗糙度C类。加固改造的厂房屋面为不上人屋面，冗余活载标准值0.5kN/m2，考虑到加固梁承载力的有折减，取折减系数为0.6，使用荷载标准值为0.3kN/m2，加固后的结构件承载能力恢复到原设计值，在其他条件不发生变化情况下(地震、风压、雪载、恒载均没有变化)，以30×6m单跨梁为例(见图1)进行说明。
图1 30m跨度梁断面
2.2 电气管线敷设
2.2.1 电气管线敷设概况
改建后的钢结构桁架下部悬挂十副电气管线支架，每副支架荷载5kN，共计50kN，均摊至平面上，则相对于增加活载50/(30×6)=0.28kN/m2<0.3kN/m2，符合力学要求。由于改建工程屋面为钢结构梁加固结构，机电管线的支架无法在老结构上焊接或用膨胀螺栓固定，直接影响机电管线的支架固定，为此施工中采用BIM技术为机电管线预制加工和敷设提供依据。
2.2.2 BIM技术应用
传统的二维设计很难反映出相互之间的关系，不可避免出现错、漏、差、碰等问题;二维设计很难描述相互之间的细节关系，很难体现业主要求，展示改建工程设计成果;在技术协调时，往往无法达到各方希望的沟通深度。在钢结构屋面桁架上机电管线敷设施工中，采用BIM技术，通过全位置管线的复核检测，消除硬碰撞、软碰撞，优化和确定管线走向、管线布置、管线施工顺序、管线正确定位，为屋面钢结构桁架上机电管线敷设和支架预制加工提供依据。
2.2.3 成品支吊架的应用
屋面梁结构为角钢(粘钢)加固结构，如采用传统支架，必须在角钢(粘钢)处进行焊接，这会对加固用的角钢产生结构破坏，进而大大降低角钢的加固效果，使梁的承载力折减。而使用桥式框架结构(见图2)，对梁采用抱箍方式进行受力，增大受力面积;采用丝杆对称斜拉，大大减轻了整个框架结构的重量，使梁的受力更均衡，更有利于对梁本身的保护。
图2 桥式框架结构
根据工程特点，选择成品支架为本工程机电管线的支吊架。成品(抗震)支吊架系统为轻型结构系统，对整体梁框架而言，单幅支架荷载为5kN。若采用传统角铁支架，其支架荷载可达8kN，共计80kN，均摊于平面上则相对于增加80/(30×6)=0.44kN/m2>0.3kN/m2，极有可能对梁产生结构破坏。结构梁之间的跨度为6m，梁与梁之间没有现成生根点，若采用传统角铁支架，梁与梁之间的支架无法安装，而采用桥式框架结构，在梁与梁之间搭接出来了各个方向上的生根点，极大方便了梁与梁之间支架的生根和调节(见图3)。
图3 桥式框架结构在梁上固定
由于建筑主要结构均为加固结构，各项承载力都会有一定程度的折减，使用轻型可调节的成品(抗震)支架，可最大程度地减少机电管线系统对整个结构框架的承载力。本改建工程电气施工的桥架、管线成品支架形式见图4，支架与粱的固定方式见图5;在实际施工中，考虑了公用支架(支架组合体)的使用(见图6)。
2.3 防雷与接地装置施工
防雷与接地是建筑电气安装中非常重要和关键的工程之一，在改建中尽可能利用老厂房基础钢筋作为接地装置(基础接地平面图见图7)，接地电阻不应大于1Ω。变压器中性点工作接地、电梯控制系统的功能接地、计算机功能接地等功能性接地和舞台音响屏蔽接地、电视转播设备屏蔽接地、煤气表房的防静电及其他电子设备的防电磁、防静电等接地，以及整个建筑的防雷接地分别通过接地导体连接到基础接地装置。
图7 基础接地平面图
针对接地较多、既利用厂房老结构柱也有利用新结构柱，金属预埋件与柱顶角部纵筋之间并无联系等困难，在施工中利用超声波探测出柱顶角部纵筋位置，凿除部分混凝土至露筋并清理干净，采用-40x4热镀锌扁钢焊接连接的方法将其连通(见图8)，采用C40灌浆料修补。
图8 老结构柱接地施工
新结构柱均为钢结构柱，下连通基础筏板钢筋，但上与金属屋顶也不连通。新结构柱顶与金属屋面间距为200~500mm不等，采用-40x4热镀锌扁钢焊接连接的方法将其连通见(图9)。
图9 新结构柱接地施工
对角各一根，保证焊接长度是扁钢宽度的2倍，三边满焊。
(3)凿除基础混凝土面层，将扁钢与柱内主钢筋焊接，保证焊接长度是圆钢宽度的6倍，双边满焊。
(4)在老结构柱顶对应的对角位置凿除混凝土面层，对柱内主钢筋接地电阻进行测试，若接地电阻不大于1Ω，将此钢筋引出与屋顶避雷网贯通，若阻值不满足，则需从老结构柱底将扁钢沿柱敷设至柱顶再与屋顶避雷网贯通，若导体无法被精装修包裹，则需要开凿暗敷或包塑处理，避免人体接触。经测试，所有老结构柱的柱顶主钢筋的阻值均满足规范要求，故全部利用老结构柱内主钢筋作为防雷引下线，既满足了避雷网接闪后对雷电流的释放，又避免破坏结构，更节约了材料。
3.结语
综上所述，本文结合某老厂房改建项目实例,通过应用BIM技术、新型支架的使用，既解决了老厂房钢结构屋面桁架改造后的电气支架固定难题，也解决了机电管线敷设、防雷与接地施工难题，最终实现了机电系统运行正常。
参考文献
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[2]历史建筑改建施工技术研究[J].汪思满.建筑施工.2016(02)
[3]浅议工业厂房防雷与接地系统安装[J].任俊成.商品与质量,2015,(46)
论文作者:林源标
论文发表刊物:《基层建设》2018年第11期
论文发表时间:2018/6/8
标签：管线论文; 支架论文; 结构论文; 防雷论文; 屋面论文; 厂房论文; 机电论文; 《基层建设》2018年第11期论文;