G98海南环岛高速仙沟互通桥梁防雷系统设计方法

G98海南环岛高速仙沟互通桥梁防雷系统设计方法

黎纲

(中交公路规划设计院有限公司海南分公司，海南 海口 571000）

摘  要：仙沟互通位于雷电活动频繁区域，为了保证桥梁的安全性和可靠性，因此桥梁防雷保护显得至关重要。本文提以仙沟互通主线桥防雷设计为例，介绍桥梁防雷系统设计方法，总结了桥梁防雷设计关键技术要点，供类似大桥防雷设计参考。

0 工程概况

G98海南环岛高速仙沟互通位于海南省定安县仙沟镇，项目所在区域雷电活动较多。其中，仙沟互通主线桥上跨市政道路见龙大道，主线桥上设置有12m的单杆双臂路灯。仙沟互通主线桥上部结构为预应力混凝土小箱梁，下部结构为花瓶墩、桩基础。桥梁桥墩构造如下图所示：

图1 桥梁墩柱立面图

1 接闪器的选择

桥梁上若设置有灯杆时，可以选择灯杆作为接闪器，若桥梁上没有设置灯杆时，可以在桥梁护栏上每间隔10m设置316L不锈钢扁钢作为接闪器。本项目桥梁护栏上设置有路灯，因此选用路灯作为接闪器[1-4]。

2 接地系统设计

采用路灯灯杆作为接闪器后，需要将路灯基础固定钢筋、照明接线壳体等与主梁内纵向主钢筋可靠焊接。即连续梁内主钢筋与护栏底座内主钢筋纵向主筋通过接地钢筋焊接。

图2 照明灯杆在桥梁护栏上的设置示意图

桥梁支座材质为板式橡胶支座，且支座容许产生一定的位移，所以无法实现可靠的电气连接[1]。本项目的解决方案是：通过在小箱梁底部和桥墩盖梁顶部预埋尺寸为300mm×200mm×8mm的316L不锈钢板，箱梁和桥墩内主钢筋与镀锌钢板锚筋可靠焊接，并通过316L不锈钢构件连接。如下图所示：

图3 小箱梁与墩柱间接地连接方式示意图

桥梁桥墩柱内主钢筋与系梁面层钢筋焊接，并在桥墩立柱外侧距地面+0.3m和-0.4m处预埋外引接地不锈钢板(300 mm×200 mm×8mm)。在钢板上使用2根直径16mm的钢筋与桥墩立柱内主钢筋可靠焊接。接地板构件如下图所示：

图4 桥墩处接地板构件大样图

利用桥墩内钢筋作为防雷引下线，其截面积应满足《建筑物防雷设计规范》[5]要求，若无法满足要求时，必须在桥墩上敷设专设引下线。经复核，本项目桥墩内钢筋能满足相关要求。

系梁底层钢筋与系梁面层钢筋通过接地钢筋焊接。桩基内主钢筋与系梁底层钢筋焊接。防雷接地钢筋链接图和防雷接地保护系统框图如下所示：

图5 桥墩防雷接地钢筋连接图

图6 防雷接地保护系统框图

主梁、墩身、承台桩基等各结构部位的接地装置，在连接时均应加设搭接钢筋予以牢靠焊接。搭接钢筋每边长度应为主筋直径6倍。如接地主筋遇断接绑扎处，亦应按上述要求焊接。防雷接地电阻阻值应不大于4欧姆，若达不到要求，应加打人工接地极。防雷接地措施应在每墩两侧都设置。

3 结束语

本文以仙沟互通主线桥为例，介绍了桥梁上接闪器的选择和接地系统的设计，阐述了高速公路桥梁防雷系统设计方法，能为类似的桥梁项目提供参考。

参考文献：

[1]王文君.普通高速公路桥梁防雷系统设计方法与建议[J].中国交通信息化,2015(03):122+126.

[2]王毅力.蔡家嘉陵江大桥防雷设计[J].公路交通技术, 2020 , 36(03): 55-58.

[3]陈景荣,黄智慧,金秀男,李文飞,曹雪芬.港珠澳大桥青州航道桥主体防雷设计[J].气象水文海洋仪器,2023,40(01):105-107.

[4]赖亚胜,赵俊朋,叶发新.高速公路特大桥雷电防护技术探讨[J].气象研究与应用,2011,32(S2):240-241.

[5]GB50057-2010.建筑物防雷设计规范[S].北京：中国计划出版社,2010.