雷击风险分析及防雷技术方案

山店江特大桥是******厦蓉高速公路汝郴段的一座特大桥，大桥由湖南省交通规划设计院设计，中铁十四局集团五公司承建，原设计方案无防雷措施。大桥总长611.08米，桥面标高距离山店江水面高差达200多米，主桥跨径200米，投资金额约1.4亿元。若大桥建好以后遭遇雷击损毁其经济损失，修复难度、时间以及造成的影响、后果都是巨大的。所以，在建桥过程中做好防雷保护措施，尽******可能避免大桥遭受雷击危害尤为重要。

　　2.现场勘查情况

　　2.1环境

　　大桥位于陡峭的山店江高山峡谷之中，山体坡度450—700，山体高差大，采用大跨径的高墩刚结构形式，******墩达127.6米，110米以上高墩有4根。桥墩底部距江面100多米。

　　2.2土壤

　　山店江特大桥所处山谷为砂石沾土，土壤电阻率为200—1000欧米。

　　2.3雷暴日

　　经气象资料统计，汝城县年平均雷暴日为71.5天/年。山店江位于山区峡谷中，雷暴日会更多。

　　3.山店江大桥预计年雷击次数计算

　　大桥预计年雷击次数用下式计算（GB50057—94附录1）

　　4.大桥遭遇雷击的危害性及防雷重要性

　　综上所述，大桥造价高，施工难度大、时间长，加上高速公路的******性、控制性，若遭遇雷击损毁，将造成整条高速公路不通，且恢复的时间、难度及费用都相当巨大。

　　经计算可知，大桥的预计年雷击次数为0.52次/年 (******规范GB50057__94第2.0.3条规定：预计雷击次数大于0.06次/年的重要建筑物应划为第二类防雷建筑物)，以及对山区峡谷雷电发生的总结分析，可以判定大桥遭遇雷击的可能性是相当大的。在建桥过程中用少量的费用做好大桥的防雷保护措施，尽******可能保证大桥不受雷击危害，比大桥遭雷击损毁后修复还是要省几百倍的费用，也即可以创造几百倍的效益，所以，在建桥过程中做好防雷措施是很有必要也很有意义的。

　　5.大桥遭雷击的几种可能性分析

　　5.1遭直击雷危害

　　在这种高山峡谷中，距江面数十米的地方就可能有直击雷发生，而大桥位于近300米的高度，遭遇直击雷的可能性更大，直击雷可能造成桥面局部炸裂或损毁。

　　5.2侧击雷危害

　　在桥的中部或下部遭遇雷电，就是侧击雷，侧击雷一样可造成桥墩局部炸裂或损毁，特别是桥的梁与墩的接触部分，有金属、橡胶等，雷电在这些部位更容易发生击穿、爆炸等情况就可能造成这些部位的损毁。

　　5.3雷电反击、跨步电压危害

　　若在桥上，桥面等处发生雷击现象，整个桥梁的均压、等电位措施不合理，在桥面上就可能形成一个高低相差很大的电压场，对桥面上的人就有可能造成电压差（即跨步电压）的电击危害。

　　6.防雷措施

　　6.1接地

　　应确定每一个桥墩的承台及桩基是否接地良好，其冲击接地电阻是否小于10欧姆。否则，应增设人工接地体以确保每一个桥墩接地可靠、良好。

　　6.2引下线

　　应保证每一个桥墩至少8根以上主筋是从上至下焊接成电气通路。若不能保证连接可靠，每一桥墩应增设2根以上5×50扁钢作外接引下线，桥墩上部预留连接块（钢板）连接块与作引下线的钢筋相连。

　　6.3均压环、等电位

　　在桥梁两边的中部安装一条5×50以上扁钢连接带，连接带与各桥墩的连接块相连，连接材料需用U型扁钢或软金属带连接，桥梁的每节之间也需用U型扁钢连接。

　　6.4接闪器

　　桥上若有金属护栏，可利用金属护栏作接闪器，首先金属护栏必须全部连接成电气通路，然后每隔18米用5×50以上扁钢与桥梁上的连接带（均压环）并接一次，若无金属护栏可增设金属管在防护墙上部，作接闪器用。

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