超高層電纜垂直敷設(shè)技術(shù)施工方案

1、超高層建筑一般都將副變電所分布設(shè)計在大樓的不同位置，采用10kV電纜從建筑底層高壓變電所直供至相應(yīng)樓層的副變電所。高壓電纜垂直段布設(shè)在強電井道中，通常采用一次性超高敷設(shè)的方法，盡量減少接頭，既降低了成本又節(jié)省了工期，但同時也引發(fā)了一系列施工難題：一方面，垂直段超高、電纜一次性敷設(shè)較重，造成了電纜搖擺幅度較大、易被自身重量拉傷的風(fēng)險；另一方面，強電井空間相對狹窄，無法設(shè)置大噸位、大容繩量的卷揚機，施工人員也不易進(jìn)出操作，在電纜數(shù)量密集的井道中，電纜絕緣皮也容易被洞口劃傷破壞。國內(nèi)超高層建筑成功應(yīng)用的三種電纜垂直敷設(shè)技術(shù)：鋼絲繩牽引提升敷設(shè)技術(shù)、阻尼緩沖器順放敷設(shè)技術(shù)、垂吊式電纜敷設(shè)技術(shù)。一鋼絲繩

2、牽引法 在電纜垂直敷設(shè)段的上部樓層設(shè)置卷揚機，利用吊具抱箍、卡具等把電纜分段固定到鋼絲繩上，卷揚機通過提升鋼絲繩提升電纜，電纜垂直吊裝過程中主要是鋼絲繩受力，在電纜敷設(shè)到位后，依次拆除吊具、抱箍卡具。這種方法對井道空間要求小，采用小型卷揚機提供牽引力，把電纜分段抱箍在鋼絲繩上，解決了牽引力、電纜自重大于電纜抗拉能力而引起電纜變型或破壞。目前，鋼絲繩牽引法垂直敷設(shè)技術(shù)應(yīng)用最廣，施工組織靈活，牽引設(shè)備易獲得，但需要加主吊繩，對吊具、抱箍卡具及施工人員素質(zhì)要求較高。1 技術(shù)原理在電纜敷設(shè)上部樓層設(shè)置卷揚機提供牽引力，把電纜分段抱卡在鋼絲繩上，解決了牽引力、電纜自重大于電纜抗拉能力而引起電纜變型或破壞

3、。2 施工流程與操作要點1)井口測量電氣豎井滿足吊裝條件后，對相應(yīng)各樓層井口進(jìn)行測量，做好測量記錄，對寬度小于300mm勺井口做出標(biāo)識。2)電纜排布表根據(jù)項目配電系統(tǒng)的實際情況編制電纜排布表，標(biāo)明長度、功能、回路編號等 信息。3)選擇、布置起重設(shè)備(a)起重設(shè)備布置：吊裝卷揚機布置在電氣豎井的最高設(shè)備層或設(shè)備層以上樓面，除設(shè)置定滑輪外，還需在地面上設(shè)置用作電纜水平段導(dǎo)向的導(dǎo)向滑輪。對于超高層電纜吊裝，卷揚機除吊裝最高設(shè)備層的電纜外，還要考慮吊裝同一井道內(nèi)其他設(shè)備層的高壓或低壓電纜。(b)起重設(shè)備選擇：A.卷揚機及鋼絲繩受力按下式計算:介 ixM/r式中：S-鋼絲繩拉力；Q計-計算荷載，包括電纜

4、、鋼絲純、吊索具重量，同時并考慮動載因素；n-省力倍數(shù)；m-定滑輪、動滑輪組門數(shù)之和；k-導(dǎo)向滑輪的個數(shù)；f-滑輪的阻力系數(shù)。對青銅軸套軸承 f=1.04 ;對滾珠軸f=1.02 ;對無軸套軸 承 f=1.06 。B.根據(jù)計算受力S,選擇卷揚機，一般選擇23t慢速卷揚機。若不能滿足要 求，可相應(yīng)調(diào)整滑輪組的門數(shù)，同時還應(yīng)考慮卷揚機的容純量是否滿足要求。C.鋼絲繩選擇。承載破斷拉力可按 P=k*S計算，k為安全系數(shù)，一般取5或6; 通過查鋼絲純規(guī)格型號表，選用合適的鋼絲純。4)吊具選擇(a)主吊具：在電纜起始端采用具有消除電纜及鋼絲繩旋轉(zhuǎn)扭力，以及垂直受 力鎖緊特性的旋轉(zhuǎn)頭網(wǎng)套連接器，做為主吊具

5、一，見下圖。在上水平段與垂直 段的拐彎處，采用具有垂直受力鎖緊特性的覆式側(cè)拉型中間網(wǎng)套連接器，做為 主吊具二，見下圖，用以增加摩擦，滿足二次倒纜需要。兩主吊具之間的距離 為上水平段電纜敷設(shè)的長度。(b)輔助吊具：隔50m增設(shè)一副覆式側(cè)拉型中間網(wǎng)套連接器 B,見下圖，直至 電纜終端。主要作用是分擔(dān)主吊具的吊重，使電纜垂直段均勻受力，其具有垂 直受力鎖緊特性。M EH主吊具一：旋轉(zhuǎn)頭網(wǎng)套連接器主吊具二：中間網(wǎng)套連接器 A輔助吊具：中間網(wǎng)套連接器 B(c)防晃型吊具：采用防晃型吊具，可控制電纜擺動幅度，見下圖專用電纜防晃型吊具圖(d)專用抱箍卡具：用以固定電纜與吊裝繩的卡具 5)電纜敷設(shè)吊裝吊裝過程

6、中，在電氣豎井的井口安裝防擺動的定位裝置，以控制電纜擺動。將主吊具一固定在頂部定滑輪的吊鉤上，進(jìn)行電纜試吊，確認(rèn)各環(huán)節(jié)無誤后， 方可正式起吊。在吊裝過程開始階段，將電纜與主吊繩漸漸并攏。每隔510m用專用抱箍卡具連接用以增加摩擦力，并在專用抱箍卡具內(nèi)加設(shè)膠皮保護(hù)層，以防電纜外絕緣層損傷；在主吊具二以下垂直段電纜每隔 50m增設(shè)1個輔助吊具。并使電纜垂 直段均勻受力。當(dāng)電纜始端提升到水平安裝層時停止起吊，轉(zhuǎn)換吊點，將主吊具二固定在吊鉤 上，拆除主吊具一，利用主吊具二作為新的提升吊點。隨著卷揚機提升，上水平段電纜逐步進(jìn)入水平安裝層，依次拆除專用抱箍卡具。 電纜經(jīng)導(dǎo)向滑輪靠卷揚機牽引，需倒纜的水平段

7、電纜，可系于周圍結(jié)構(gòu)柱上， 電纜向前一段，相應(yīng)向前固定一段，直至利用主吊具二將電纜提升到安裝高度。吊裝工作完成后，自下而上逐步拆除各種吊具、卡具。同時將電纜固定在電纜 梯架上，并保證安裝牢固、可靠。二阻尼緩沖器法阻尼緩沖器法垂直敷設(shè)是利用高位勢能把電纜由上往下輸送，阻尼緩沖器由3個輪子和型鋼支架組成，分段設(shè)置阻尼緩沖器以確保安全的下放速度。阻尼緩沖器法垂直敷設(shè)所需裝置簡易、成本低、人工少、安全，且能有效避免 電纜損傷，但對施工人員的操作熟練程度要求高，對現(xiàn)場條件和施工組織要求 較高。在塔吊拆除前，利用塔吊把電纜盤吊運至上面樓層，通常電纜盤在樓層 中放置時間較長，因此保護(hù)成本提高，近期較少使用此

8、方法。1技術(shù)原理 利用塔吊或其他方式先將整盤電纜吊運至高層，利用高位勢能把電纜由上往下垂直輸送敷設(shè)，用分段設(shè)置的“阻尼緩速器”對下放過程產(chǎn)生的重力加速度加 以克制，確保做到既安全快捷，又保證電纜絕緣完好。阻尼緩沖器的結(jié)構(gòu)由3個導(dǎo)輪和型鋼支架組成，見下圖。(b)(a)2施工流程與操作要點 施工流程：井內(nèi)橋架安裝-井口測量-編制電纜排布表-電纜盤吊裝安放-阻 尼緩速器設(shè)置安裝-井道電纜順放-電纜固定-拆卸阻尼緩速器。在進(jìn)行電纜順放安裝開始之前，豎井內(nèi)橋架須安裝完成，井口測量、電纜排布表要求同“鋼絲繩牽引提升敷設(shè)技術(shù)”相關(guān)內(nèi)容。電纜敷設(shè)架安裝須靠近電纜橋架，以便于電纜從導(dǎo)輪處移至橋架進(jìn)行排列、固定，

9、同時敷設(shè)架須固定在堅實的建筑結(jié)構(gòu)上，如樓板、框架、剪力墻，在高層起點處裝一個制動器。導(dǎo)輪裝配時，導(dǎo)輪與軸桿配合需稍緊（可在導(dǎo)輪兩側(cè)加墊橡膠片，用軸端螺栓調(diào)節(jié)松緊），上下導(dǎo)輪位置固定不變，中間導(dǎo)輪可左右調(diào)整，以適應(yīng)不同規(guī)格電纜允許的彎曲半徑。通過導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動的摩擦，使電纜在導(dǎo)輪上轉(zhuǎn)動的摩擦力加大，從而有效地衰減下放電纜的重力加速度。每根電纜敷設(shè)的基本步驟為：電纜規(guī)格位號確認(rèn)-絕緣檢查-纜盤上架-纜頭 牽引下放-垂直段電纜依次繞經(jīng)各阻尼器導(dǎo)輪進(jìn)行敷設(shè)-水平段敷設(shè)-終端尺 寸預(yù)留-自上而下將電纜從阻尼器移入橋架排列固定-始端尺寸預(yù)留-裁截電 纜-掛編號牌。電纜頭到終端后，垂直段的電纜從“阻尼緩速器”導(dǎo)輪

10、脫出移入橋架作排列固定，必須自上而下一段接一段操作，不能同時進(jìn)行，避免同時脫出造成上部電纜負(fù)荷過重。三垂吊式電纜敷設(shè)法超高層垂吊式電纜是一種特殊結(jié)構(gòu)電纜，電纜在垂直敷設(shè)段帶有3 根鋼絲繩，并配吊裝圓盤，鋼絲繩用扇形塑料包覆，并與三根電纜芯絞合，水平敷設(shè)段電纜不帶鋼絲繩。垂吊式電纜是一種新材料，可替代傳統(tǒng)的鎧裝電力電纜，自身可承受較大的拉力，纜體受力均勻，可以按常規(guī)方法敷設(shè)，不用考慮超高層因素，敷設(shè)安裝所需的空間小、效率高，但垂吊式電纜采購周期長、成本高。1 技術(shù)原理超高層建筑用電負(fù)荷越來越大，普通電纜作為垂直供電干線有一定的局限性，電纜垂直敷設(shè)難度在不斷增加，為使施工更方便快捷，國內(nèi)已經(jīng)使用一

11、種特殊結(jié)構(gòu)的電纜超高層垂吊式電纜。該類型電纜不受長度與重量的限制，可靠其自身支撐自重，解決了普通電纜在長距離的垂直敷設(shè)中容易被自身重量拉傷的問題。垂吊式電纜具有施工快捷，占用空間少，維護(hù)成本低、抗震性強、性能穩(wěn)定的優(yōu)點。1） 10KV高壓垂吊式電纜結(jié)構(gòu)垂吊式電纜由上水平敷設(shè)段、垂直敷設(shè)段、下水平敷設(shè)段組成。電纜結(jié)構(gòu)：電纜在垂直敷設(shè)段帶有3 根鋼絲繩，鋼絲繩用扇形塑料包覆，并與三根電纜芯相絞合，見下圖。水平敷設(shè)段電纜不帶鋼絲繩。10kV高壓垂吊式交聯(lián)電纜結(jié)構(gòu)圖2）電纜特性電纜中選用的任意兩根鋼絲繩的最小破斷力總和均大于 4倍電纜垂吊部分的重 力，保證了電纜的吊裝安全；為減少電纜吊裝敷設(shè)時垂直部分

12、來自鋼絲的側(cè)壓 力，選用扇形塑料包覆柔性鋼絲純，填充在電纜的外圍空隙，使得扇形弧面與 電纜表面緊密接觸，這樣電纜受到鋼絲繩的側(cè)壓力會均勻地分散在電纜的表面， 不會出現(xiàn)壓力集中。垂吊式電纜采用專用吊具吊裝，吊具由吊環(huán)、吊具本體、連接螺栓（鋼絲繩拉 索錨具）三個部件組成，吊具由生產(chǎn)廠家配套制作。電纜在出廠前，每根電纜頭端的3根鋼絲繩頭折彎后分別澆鑄在吊裝圓盤（專 用吊具）的下方連接螺栓的錨杯上，在電纜裝盤時，把3個錨杯鋼絲純澆鑄體與吊裝圓盤分離，吊裝圓盤單獨裝箱運輸，待電纜吊裝敷設(shè)時，再把吊裝圓盤 與3個鋼絲純澆鑄錨杯安裝成一體。2施工流程與操作要點1）吊裝工藝和設(shè)備選擇（a）吊裝工藝選擇對布置在

13、面積較小、吊裝高度較高樓層上的卷揚機，采用在電氣豎井內(nèi)垂直跑 純，通過主吊繩換鉤、繩索脫離的分段提升的方法（見下圖）。181法都邛辨于$小:坦1口1，科（b）吊裝設(shè)備選擇根據(jù)吊裝重量及高度，選擇相應(yīng)的卷揚機。在吊裝設(shè)備確定后，選擇跑純數(shù)，要求垂直段電纜主吊纜和上水平段電纜吊繩、跑繩的安全系數(shù)大于3.5。2）井口測量在電氣豎井具備安裝條件后，為保證吊裝圓盤能順利通過井口，對每個井口的 尺寸及中心垂直偏差進(jìn)行測量。3）穿井梭頭設(shè)計制作為使吊裝圓盤順利穿越電氣豎井口，設(shè)計制作穿井梭頭（見下圖），避免吊裝 圓盤被井口卡住，造成電纜受損。4）井口臺架制作安裝井口測量完成后，開始安裝槽鋼臺架，要求如下：按

14、井口尺寸設(shè)計臺架尺寸，一般伸出井口100mm例如，井口 300X1200的臺架尺寸為500X 1400。槽鋼臺架選用10#槽鋼制作，采用焊接連接方式，焊接前將臺架除銹，刷防銹漆和灰色面漆。按電纜排列順序在臺架上開螺栓連接孔，開孔尺寸應(yīng)與固定電纜的卡具和固定 吊裝圓盤的吊裝板孔徑一致。槽鋼臺架坐落在井口底邊鋼梁上，槽鋼臺架的四角處采用小12的膨脹螺栓固定在井口邊上。5)吊裝卷揚機布置(a)牽引用導(dǎo)向滑輪與卷揚機設(shè)于同一樓面上，導(dǎo)向滑輪與卷揚機配套使用。(b)利用結(jié)構(gòu)梁或柱作為卷揚機、導(dǎo)向滑輪的錨點。(c)卷揚機采用帶槽卷筒，安裝時卷揚機與導(dǎo)向滑輪之間的距離應(yīng)大于卷筒寬度的15倍，當(dāng)鋼絲繩在卷筒中

15、心位置時，確?；喌奈恢门c卷筒軸心垂直。(d)懸掛滑輪的受力橫擔(dān)設(shè)置在高于設(shè)備操作層以上一至二層樓面的井口處設(shè)置高1.2m的鋼桁架，橫置3根承重鋼管作為懸掛滑輪的受力橫擔(dān)(見下圖)。輜/旬14X22麻配即相緘出39 . 躺群也lot單微I II I I(e)索系連接卷揚機布置完成后，穿繞滑輪組跑繩，并在電氣豎井內(nèi)放主吊繩。主吊繩可通 過輔吊卷揚機從設(shè)備操作層放下，或由輔吊卷揚機從一層向上提升，到位后上 端與主吊卷揚機滑輪組連接，構(gòu)成主吊繩索系。(f)上水平段電纜頭捆綁把吊裝圓盤臨時吊在二層井口上方約 0.5m處，將上水平段電纜從電纜盤中拖出, 穿入吊裝圓盤后伸出1.2m,采用金屬網(wǎng)套套入電纜頭

16、，與卷揚機吊繩連接。(g)吊裝圓盤連接當(dāng)上水平段電纜全部吊起，且垂直段電纜鋼絲繩連接螺栓接近吊裝圓盤時停下， 將主吊繩與吊裝圓盤吊索(千斤純)用卡環(huán)連接，同時將垂直段電纜鋼絲繩通 過連接螺栓與吊裝圓盤連接。連接時，應(yīng)調(diào)整連接螺栓，使垂直段電纜內(nèi)3根鋼絲繩受力均勻，調(diào)整后緊固連接螺栓。(h)組裝穿井梭頭吊裝圓盤連接后，組裝穿井梭頭。組裝時，吊裝圓盤 2個吊環(huán)必須保持在穿井 梭頭側(cè)面的正中，以保證高壓垂吊式電纜在千斤純的夾角空間內(nèi)，不與其發(fā)生 摩擦，在穿井時吊環(huán)側(cè)始終沿著井口長面上升。(i )防擺動定位裝置安裝電纜在吊裝過程中，由人力將電纜盤上的電纜經(jīng)水平滾輪拖至一層井口，供卷 揚機提升。在二層電

17、氣豎井井口安裝防擺動定位裝置(防晃滾輪)，見下圖， 可以有效的控制電纜擺動，同時起到了保持電纜垂直吊裝的定位作用。(j )上水平段電纜捆綁主吊繩已受力，上水平段電纜處于松弛狀態(tài)，這時將上水平段電纜與主吊繩并攏，并用綁扎帶捆綁，由下而上每隔 2米捆綁，直至綁到電纜頭。主吊卷揚機 提升主吊繩及綁有純上的水平段電纜(見下圖)。二桿及蝮主吊卷揚機提升國(k)吊運上水平段和垂直段電纜采用二臺主吊卷揚機互換提升或二臺主吊卷揚機分段提升吊運上水平段和垂直段電纜。卷揚機互換提升法：垂吊式電纜吊裝由兩臺主吊卷揚機以接力方式跑繩，當(dāng)1號主吊卷揚機水平跑純到位后，再由2號主吊卷揚機接著水平跑繩。以此互換，直至將吊裝

18、圓盤吊 到安裝位置。卷揚機分段提升法：先由1號主吊卷揚機在電氣豎井內(nèi)垂直跑繩，當(dāng)滑輪組到達(dá)設(shè)備層井口下方時， 由2號、3號卷揚機配合，進(jìn)行主吊繩換鉤、脫離。在 1號卷揚機跑繩滑輪組 換鉤時，由2號卷揚機主吊繩承擔(dān)吊裝荷載，3號卷揚機提走要脫離的主吊繩, 依次按這樣的方式進(jìn)行每節(jié)主吊繩的換鉤、脫離。當(dāng)剩下最后一節(jié)主吊繩時，為使上水平段電纜能夠繼續(xù)隨著主吊繩提升，再由2號主吊卷揚機采用水平跑繩吊完余下較短的部分。在水平跑繩過程中，每次鎖繩必須用三個騎馬式純夾，水平跑繩每跑完一次, 需將主吊繩與錨點鎖緊，以防止吊起電纜的滑落。當(dāng)上水平段電纜吊至設(shè)備層，第二綁節(jié)露出井口時叫停，解除第一綁節(jié)，以下 綁節(jié)都以這種方式解除，需要注意的是必須待下綁節(jié)露出井口時才能解除上綁 節(jié)，避免電纜與井口摩擦，解繩后的上水平段電纜用人力沿橋架敷設(shè)。(1)拆卸穿井梭頭當(dāng)穿井梭頭穿至所在設(shè)備層的下一層時叫停，拆卸穿井梭