浅谈地铁变电所设备预埋件的施工方法

高雁君 山西省工业设备安装集团有限公司

1 概述

地铁变电所的施工中预埋件施工是变电所电气施工的第一步，也是一个比较重要的施工环节，预埋件一般分为受力预埋件和构造预埋件两种，预埋件长度应准确，直线度偏差不大于1mm/m，整体预埋件全长误差按规范不大于2mm；同时要求平整度平面度误差不大于1mm/m，避免设备安装以后成排配电柜间隙不符合要求。

在杭州地铁6号线中一个车站内最多包括一个牵引所、一个降压所、一个跟随所。一个车站内需要预埋件施工的房间分别为控制室、35kV开关柜室、直流开关柜室、整流变压器室、上网隔离开关柜室、400V开关柜室及各自房间内的设备。设备预埋件主要是由槽钢、扁钢、角钢和钢板焊接而成。

2 施工工序及方法

预埋件施工又分为以下几道主要施工工序：现场预留孔洞核对、施工准备、测量定位、确定基准标高、预埋件制作、预埋件安装、设备接地的安装。

2.1 预埋件施工前的准备

2.1.1 人员准备

主要包括技术员1名、施工班组长1名、施工劳务人员5名、焊工1名，同时电焊工必须持证上岗，焊接基础的质量要有保障。

2.1.2 材料准备

预埋基础施工前，应首先熟悉基础型式、安装位置和基础型钢数量，然后按技术要求采购材料。预埋件的原材料应符合设计要求，进场前必须检查随机资料，检查观感质量，表面无明显锈蚀及缺陷现象，在源头上把控质量。

预埋基础焊接前，应检查镀锌槽钢的型号是否符合设计要求及强制性标准规定，对不合格的，需进行替换。

对于焊条型号的选定，因为地铁基础预埋件焊接采用手工焊，钢材强度一般为Q235B，因此一般使用J422电焊条进行作业。

2.1.3 仪器准备

预埋基础施工主要准备的机具有：水准仪或水平仪1套、水平尺1把、电焊机1台、电锤2台及其他一些必备的使用工具（如墨斗、卷尺等）。

2.2 现场预留孔洞核对

因为杭州地铁各个工序由不同的施工单位负责，站台板的浇注有土建单位负责，所以在进场前应与土建单位做好移交工作，如孔洞的预留、接地引出线的位置、测试、接地端子的引出点等相关点位位置及性能的确认。

对于已经预留的地铁站设备结构孔洞，应组织技术员根据我方的施工蓝图，到现场一一核对孔洞的尺寸和位置，对于和蓝图不一致额的孔洞要以书面形式汇总，交给业主、设计及土建施工单位，并由土建单位在限定时间内整改，移交；对于还未施工的地铁站设备预留孔洞，我方应及时与土建施工或设计单位联系，将两家的施工蓝图，主要是孔洞方面进行核对，有问题的孔洞或者可以修改位置便于我方施工的孔洞，在施工前期沟通修改。

2.3 测量定位

首先检查所内的照明情况，并清理施工现场的各种杂物，确保墨线能够标记于地板上。随后依据蓝图将孔洞的位置、尺寸在地上用墨线弹出，进行二次复核，无误后使用工具卷尺、水平仪等确定预埋基础安装得到基准线。

2.4 确定基准标高

首先依据土建移交的基准点，引用到设备房间，确认一米线，用一米线来确定各设备房内预埋基础的完成面标高。其次用水准仪测量室内地坪是否符合安装要求。

2.5 预埋件制作

一般情况下，设备预埋件的制作是供货厂家按照我方的发出的订货计划将预埋件进行加工，加工成成品后由供货厂家运输到项目部材料库或各个车站，而且根据成都地铁设计要求，槽钢、角钢、扁钢都要进行整体镀锌防腐处理。

预埋基础的焊接采用人工焊接，焊接各个环节要密切配合，在焊接前应做除锈工作。同时要根据现场情况及时修整焊机电流。如果发现气孔、钢板焊穿、夹渣等质量问题时，需及时清除焊接缺陷，必要时重新返工。

2.6 预埋件安装

按照现场画好的基础槽钢基准线将槽钢放于线上，用水准仪测量槽钢的顶面是否满足室内地坪高程，对于不超过1m的槽钢，选取端头的两点测量其高程；对于1m~4m的槽钢，至少选取4点测量其高程，对于4m~8m的槽钢，至少选取6点测量其高程，保证槽钢的水平误差不大于1mm/m。

根据成都地铁施工图纸的要求，在距离槽钢端头700mm的位置安放一块L50×5L＝100的角钢，并用M16×60的胀锚螺栓将其固定在结构板上。其他角钢位置按照图纸进行安放并固定好。

预埋件槽钢的整体框架放好以后，复核槽钢间距是否符合设计要求。

以水准仪测量各点的高程为依据，确定最高点，以此最高点为水平点，调整其他槽钢的高度，水平度的要求公差是不超过1mm/m，调整水平后，再次确认每根槽钢的水平、位置、间距，无误后，先用点焊的方法将槽钢和角钢焊接。

各个固定点用点焊焊接好以后，用水准仪再次测量整个预埋件框架的水平度，看是否满足设计要求。

复测无误后，将所有的固定点进行逐点全面焊接，焊接时不应有虚焊。

整体框架固定好以后，根据设备安装孔的位置确定每根槽钢上孔的位置，再进行钻孔。

设备预埋件上设置接地扁钢，接地扁钢的型号采用50mm×5mm，通过设备预留孔洞引向电缆夹层。

预埋件安装时需注意的几个问题：

施工时需要与装修单位密切配合，在预埋件调整、固定以后，装修单位才能开始装修层施工。

钻孔后对槽钢的防腐层有损坏，因此钻孔以后需对钻孔位置进行防腐处理，涂一遍防锈漆，两遍富锌漆。

焊接、钻孔时做好自身防护措施，戴好焊接眼镜、防护眼镜，焊接地点周围不能堆放易燃物品。

图1 建业物业变电所基础预埋图

2.7 预埋件在混凝土施工中的保护

因为预埋件施工质量要求较高所以必须保证预埋件位置不发生移动。混凝土在浇筑过程中，振动棒应避免与预埋件直接接触，在预埋件附近，需小心谨慎，边振捣边观察预埋件，及时校正预埋件位置，混凝土地面成型后，需加强地面养护，防止地面产生干缩变形引起预埋件内空鼓。

3 接地系统的预埋

变电所的接地形式按其用途可分为工作接地、保护接地、防雷接地及防静电接地四种接地方式。选择的接地方式施工规范、合理与否，不仅对站内施工人员和运行设备的安全造成影响，也有可能对站内、外部国家电网安全运行带来影响与危害，因此变电所的接地预埋显得非常重要。

在变电所施工预埋时，要认真研究图纸，尤其对设计的接地布置着重研究，对于主变压器，为防止在有效接地系统中出现孤立不接地系统并产生较高的工频过电压的异常运行工况，根据规范规定要求，110kV~220kV变压器的中性点应该有不低于两根与主接地网较远的地点连接的接地引下线进行保护。

而在地铁中一般为40.5kV，采用△/yn，d11接线组别的变压器，在预埋时应采用不低于50mm×5mm的镀锌角钢，高压柜基础、变压器的工作接地、保护接地预埋，其中变压器中性接地和接地铜排必须可靠连接，低压柜则主要为基础两点接地。如图2为建业物业变电所接地图纸，基础接地为两根扁铁，工作接地为一根扁铁预埋。

图2 建业物业变电所接地示意图

图3为现场施工后的接地效果。

图3 建业物业变电所施工后示意图

4 结束语

上述设备预埋件的施工方法是针对成都地铁工程的实际情况编写，它的主要目的是指导现场施工，施工标准、施工工艺均满足设计要求和相关规范。此施工方法需要在以后的实际施工中进行验证、完善和总结，希望能为后续的地铁变电所工程提供借鉴和经验。