[摘要] 中建一局集团通过对一系列超高层建筑的电缆垂直敷设技术的集成研究，同时借鉴了行业内已有的研究成果，总结了国内超高层建筑成功应用的三种电缆垂直敷设技术，我来先看看垂吊式电缆敷
超高层建筑一般都将副变电所分布设计在大楼的不同位置，采用10kV电缆从建筑底层高压变电所直供至相应楼层的副变电所。高压电缆垂直段布设在强电井道中，通常采用一次性超高敷设的方法，尽量减少接头，既降低了成本又节省了工期，但同时也引发了一系列施工难题：一方面，垂直段超高、电缆一次性敷设较重，造成了电缆摇摆幅度较大、易被自身重量拉伤的风险;另一方面，强电井空间相对狭窄，无法设置大吨位、大容绳量的卷扬机，施工人员也不易进出操作，在电缆数量密集的井道中，电缆绝缘皮也容易被洞口划伤破坏。
垂吊式电缆敷设法
超高层垂吊式电缆是一种特殊结构电缆，电缆在垂直敷设段带有3根钢丝绳，并配吊装圆盘，钢丝绳用扇形塑料包覆，并与三根电缆芯绞合，水平敷设段电缆不带钢丝绳。垂吊式电缆是一种新材料，可替代传统的铠装电力电缆，自身可承受较大的拉力，缆体受力均匀，可以按常规方法敷设，不用考虑超高层因素，敷设安装所需的空间小、效率高，但垂吊式电缆采购周期长、成本高。
1技术原理
超高层建筑用电负荷越来越大，普通电缆作为垂直供电干线有一定的局限性，电缆垂直敷设难度在不断增加，为使施工更方便快捷，国内已经使用一种特殊结构的电缆——超高层垂吊式电缆。
该类型电缆不受长度与重量的限制，可靠其自身支撑自重，解决了普通电缆在长距离的垂直敷设中容易被自身重量拉伤的问题。垂吊式电缆具有施工快捷，占用空间少，维护成本低、抗震性强、性能稳定的优点。
1)10KV高压垂吊式电缆结构
垂吊式电缆由上水平敷设段、垂直敷设段、下水平敷设段组成。
电缆结构：电缆在垂直敷设段带有3根钢丝绳，钢丝绳用扇形塑料包覆，并与三根电缆芯相绞合， 见下图。水平敷设段电缆不带钢丝绳。
10kV高压垂吊式交联电缆结构图
2)电缆特性
电缆中选用的任意两根钢丝绳的最小破断力总和均大于4倍电缆垂吊部分的重力，保证了电缆的吊装安全;为减少电缆吊装敷设时垂直部分来自钢丝的侧压力，选用扇形塑料包覆柔性钢丝绳，填充在电缆的外围空隙，使得扇形弧面与电缆表面紧密接触，这样电缆受到钢丝绳的侧压力会均匀地分散在电缆的表面，不会出现压力集中。
垂吊式电缆采用专用吊具吊装，吊具由吊环、吊具本体、连接螺栓(钢丝绳拉索锚具)三个部件组成，吊具由生产厂家配套制作。
电缆在出厂前，每根电缆头端的3根钢丝绳头折弯后分别浇铸在吊装圆盘(专用吊具)的下方连接螺栓的锚杯上，在电缆装盘时，把3个锚杯钢丝绳浇铸体与吊装圆盘分离，吊装圆盘单独装箱运输，待电缆吊装敷设时，再把吊装圆盘与3个钢丝绳浇铸锚杯安装成一体。
2施工流程与操作要点
1)吊装工艺和设备选择
(a)吊装工艺选择
对布置在面积较小、吊装高度较高楼层上的卷扬机，采用在电气竖井内垂直跑绳，通过主吊绳换钩、绳索脱离的分段提升的方法 (见下图)。
卷扬机分段提升示意图
(b)吊装设备选择
根据吊装重量及高度，选择相应的卷扬机。在吊装设备确定后，选择跑绳数，要求垂直段电缆主吊绳和上水平段电缆吊绳、跑绳的安全系数大于3.5。
2)井口测量
在电气竖井具备安装条件后，为保证吊装圆盘能顺利通过井口，对每个井口的尺寸及中心垂直偏差进行测量。
3)穿井梭头设计制作
为使吊装圆盘顺利穿越电气竖井口，设计制作穿井梭头 (见下图)，避免吊装圆盘被井口卡住，造成电缆受损。
穿井梭头示意图
4)井口台架制作安装
井口测量完成后，开始安装槽钢台架，要求如下：
按井口尺寸设计台架尺寸，一般伸出井口100mm。例如，井口300×1200的台架尺寸为500×1400。
槽钢台架选用10#槽钢制作，采用焊接连接方式，焊接前将台架除锈，刷防锈漆和灰色面漆。
按电缆排列顺序在台架上开螺栓连接孔，开孔尺寸应与固定电缆的卡具和固定吊装圆盘的吊装板孔径一致。
槽钢台架坐落在井口底边钢梁上，槽钢台架的四角处采用φ12的膨胀螺栓固定在井口边上。
5)吊装卷扬机布置
(a)牵引用导向滑轮与卷扬机设于同一楼面上，导向滑轮与卷扬机配套使用。
(b)利用结构梁或柱作为卷扬机、导向滑轮的锚点。
(c)卷扬机采用带槽卷筒，安装时卷扬机与导向滑轮之间的距离应大于卷筒宽度的15倍，当钢丝绳在卷筒中心位置时，确保滑轮的位置与卷筒轴心垂直。
(d)悬挂滑轮的受力横担设置
在高于设备操作层以上一至二层楼面的井口处设置高1.2m的钢桁架，横置3根承重钢管作为悬挂滑轮的受力横担(见下图)。
悬挂滑轮的受力横担设置示意图
(e)索系连接
卷扬机布置完成后，穿绕滑轮组跑绳，并在电气竖井内放主吊绳。主吊绳可通过辅吊卷扬机从设备操作层放下，或由辅吊卷扬机从一层向上提升，到位后上端与主吊卷扬机滑轮组连接，构成主吊绳索系。
(f)上水平段电缆头捆绑
把吊装圆盘临时吊在二层井口上方约0.5m处，将上水平段电缆从电缆盘中拖出，穿入吊装圆盘后伸出1.2m，采用金属网套套入电缆头，与卷扬机吊绳连接。
(g)吊装圆盘连接
当上水平段电缆全部吊起，且垂直段电缆钢丝绳连接螺栓接近吊装圆盘时停下，将主吊绳与吊装圆盘吊索(千斤绳)用卡环连接，同时将垂直段电缆钢丝绳通过连接螺栓与吊装圆盘连接。连接时，应调整连接螺栓，使垂直段电缆内3根钢丝绳受力均匀，调整后紧固连接螺栓。
(h)组装穿井梭头
吊装圆盘连接后，组装穿井梭头。组装时，吊装圆盘2个吊环必须保持在穿井梭头侧面的正中，以保证高压垂吊式电缆在千斤绳的夹角空间内，不与其发生摩擦，在穿井时吊环侧始终沿着井口长面上升。
(i)防摆动定位装置安装
电缆在吊装过程中，由人力将电缆盘上的电缆经水平滚轮拖至一层井口，供卷扬机提升。在二层电气竖井井口安装防摆动定位装置(防晃滚轮)， 见下图，可以有效的控制电缆摆动，同时起到了保持电缆垂直吊装的定位作用。
防摆动定位装置示意图
(j)上水平段电缆捆绑
主吊绳已受力，上水平段电缆处于松弛状态，这时将上水平段电缆与主吊绳并拢，并用绑扎带捆绑，由下而上每隔2米捆绑，直至绑到电缆头。主吊卷扬机提升主吊绳及绑有绳上的水平段电缆(见下图)。
主吊卷扬机提升图
(k)吊运上水平段和垂直段电缆
采用二台主吊卷扬机互换提升或二台主吊卷扬机分段提升吊运上水平段和垂直段电缆。
卷扬机互换提升法：
垂吊式电缆吊装由两台主吊卷扬机以接力方式跑绳，当1号主吊卷扬机水平跑绳到位后，再由2号主吊卷扬机接着水平跑绳。以此互换，直至将吊装圆盘吊到安装位置。
卷扬机分段提升法：
先由1号主吊卷扬机在电气竖井内垂直跑绳，当滑轮组到达设备层井口下方时，由2号、3号卷扬机配合，进行主吊绳换钩、脱离。在1号卷扬机跑绳滑轮组换钩时，由2号卷扬机主吊绳承担吊装荷载，3号卷扬机提走要脱离的主吊绳，依次按这样的方式进行每节主吊绳的换钩、脱离。
当剩下最后一节主吊绳时，为使上水平段电缆能够继续随着主吊绳提升，再由2号主吊卷扬机采用水平跑绳吊完余下较短的部分。
在水平跑绳过程中，每次锁绳必须用三个骑马式绳夹，水平跑绳每跑完一次，需将主吊绳与锚点锁紧，以防止吊起电缆的滑落。
当上水平段电缆吊至设备层，第二绑节露出井口时叫停，解除第一绑节，以下绑节都以这种方式解除，需要注意的是必须待下绑节露出井口时才能解除上绑节，避免电缆与井口摩擦，解绳后的上水平段电缆用人力沿桥架敷设。
(l)拆卸穿井梭头
当穿井梭头穿至所在设备层的下一层时叫停，拆卸穿井梭头。拆卸时要将该层井口临时封闭，以防坠物。拆卸完后，应检查复测吊装电缆3根钢丝绳的受力情况，必要时调整与吊装圆盘连接的螺栓，使其受力均衡。
(m)吊装圆盘固定
当吊装圆盘吊至所在设备层井口台架上方60~70mm处时叫停，将吊装板卡入吊装圆盘的上颈部。此时应使吊装板螺栓孔对准槽钢台架的螺栓孔，用M12X80的螺栓将吊装板与槽钢台架连接固定。然后卷扬机松绳、停止，使吊装板压在槽钢台架上，至此电缆吊装工作完成。
(n)辅助吊索安装
吊装圆盘在槽钢台架上固定后，要对其辅助吊挂，目的是使电缆固定更为安全可靠，起到了加强保护作用。
辅助吊点设在所在设备层的上一层，吊架选用14#槽钢，用M12X60螺栓与槽钢台架连接固定。
吊索选用φ20钢丝绳，通过厚10钢板固定在吊架上。
辅助吊装点与吊装圆盘中心应在同一垂直线上，二根吊索应带有紧线器，安装后长度应一致，并处于受力状态。辅助吊索安装 (见下图)。
辅助吊索安装示意图
(o)楼层井口电缆固定
在吊装圆盘及其辅助吊索安装完成后，电缆处于自重垂直状态下，将每个楼层井口的电缆用抱箍固定在槽钢台架上，电缆与抱箍之间应垫有胶皮，以免电缆受损伤。
(p)水平段电缆敷设
上水平段电缆在提升到设备层后开始敷设。
下水平段电缆在上水平段电缆和垂直段电缆敷设完成后进行。
通常采用人力敷设水平段电缆。为减轻劳动强度，提高效率，在桥架水平段每隔6米设置一组滚轮。
电缆敷设完成后，应排列整齐，绑扎牢固，按要求挂电缆标志牌。
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