工业厂区大截面超长电缆的机械敷设施工工法

'中国建筑XXXX局工程建设工法申报书工法名称：工业厂区大截面超长电缆的机械敷设施工工法编写单位：中建XX局XX建设工程有限责任公司安装分公司申报单位：中建XX局XX建设工程有限责任公司申报时间：2010年10月18日-18- 工法名称工业厂区大截面超长电缆的机械敷设施工工法主要完成单位中建XX局XX建设工程有限责任公司安装分公司通讯地址北京XXX中建XX局项目部邮编联系人XXX电话主要完成人姓名职务职称所在工作单位XXX工长助工中建XX局三公司安装分公司XXX项目经理工程师中建XX局三公司安装分公司XXX生产经理工程师中建XX局三公司安装分公司XXX副经理工程师中建XX局三公司安装分公司XXX技术总工工程师中建XX局三公司安装分公司本工法应用的工程名称及时间XXX机电安装工程2010年9月20日本工法关键技术名称、鉴定时间及组织单位工业厂区大截面超长电缆的机械敷设2010年10月15日中建XX局XX建设工程有限责任公司安装分公司北京经理部-18- 本工法关键技术获得成果奖励的情况注：表中通讯地址及联系人指第一完成单位；主要完成人数最多不得超过5人。表中内容填写不下的，可另加附页。工法内容简述：随着对建设项目规划水平、供电质量要求的不断提高，电缆沿电缆桥架敷设已成为工矿企业电缆工程首选的敷设方式。而电缆输送法敷设电缆，输送机体积和重量大，高处施工需要起重机配合安放，电缆敷设时电缆端头需要人力牵引和导向，电缆敷设工程量较大，高空，超高空作业，采用人工牵引为主放电缆，卷扬机辅助，减少高空作业施工人员数量，保证电缆敷设过程中的质量及人员安全。目前，电缆敷设均采用人工或机械方式完成，由于大截面电力电缆重量及外径大、不易弯曲，人工敷设效率低、成本高，组织施工困难，施工质量与安全难以保证，因此，电缆机械敷设技术应用日益广泛。-18- 关键技术及保密点（有专利权的，请注明专利号）：本工法针对空间布局密、作业空间小、超长电缆敷设施工。在大型机电安装施工中，由于各系统管道交叉较多，必须采取相应一系列措施，以保证超长大截面电缆敷设的一次性到位，达到电缆与用电设备快速接驳要求。本工法对电缆运输、敷设、排列固定、标识、电缆头制作及安装等各个环节进行控制，以最终达到各个系统用电调试要求。技术水平和技术难度（包括国内外同类技术水平比较）：-18- 本工法对于高空作业较为适用。适用于所有大截面单芯、多芯的电缆敷设施工，适用于施工环境差、交叉作业多的施工环境。使用本方法，不受作业空间和环境的影响，即能提高效率、降低安装成本，又能缩短工期，特别适用大型设备及管道较密集、作业空间受限制、对电缆终端制作要求很高、工期紧的工程。技术难度：电缆敷设所使用滑轮定位。工程应用情况及推广应用前景：本工方法是一种快速高效敷设电缆较为适用的新技术，能彻底解决作业空间复杂、管线密集、工期紧等施工难点，本工程采用了本施工方法，在复杂空间成功敷设了长距离大截面电缆。保证了各大型设备用电顺利按工期完成。本工法适用于所有的电气电缆敷设安装工程。经济效益和社会效益：1）降本增效a、减少人工工日b、提高供电质量2）可缩短工期3）降低施工高空作业危险-18- 工法主要完成单位意见年月日（公章）中建三局审-18- 定意见年月日（公章）-18- 附件一工法文本工业厂区大截面超长电缆的机械敷设施工工法完成单位名称：中建XX局XX建设工程有限责任公司安装分公司主要完成人：XXXXXXXXXXXXXXX一.前言超长超大截面电缆在垂直敷设过程中采用阻尼器缓冲办法，利用电缆自身重量作为动力，采用阻尼器减力缓冲办法，减少电缆敷设时施工人员数量，随时调节电缆敷设速度，避免电缆在垂直敷设过程中破坏电缆绝缘层。采用此方法可充分利用电缆敷设机具，提升功效。二.特点随着对建设项目规划水平、供电质量要求的不断提高，电缆沿电缆桥架敷设已成为工矿企业电缆工程首选的敷设方式。而电缆输送法敷设电缆，输送机体积和重量大，高处施工需要起重机配合安放，电缆敷设时电缆端头需要人力牵引和导向，电缆敷设工程量较大，高空，超高空作业，采用人工牵引为主放电缆，卷扬机辅助，减少高空作业施工人员数量，保证电缆敷设过程中的质量及人员安全。目前，电缆敷设均采用人工或机械方式完成，由于大截面电力电缆重量及外径大、不易弯曲，人工敷设效率低、成本高，组织施工困难，施工质量与安全难以保证，因此，电缆机械敷设技术应用日益广泛。三.使用范围大型厂房、工业公建、民用住宅等领域超高空电缆敷设。四.工艺流程1.1工作原理：根据欲敷设电缆的型号规格、整根长度和敷设路径的工况条件等数据，计算电缆的最大允许牵引力、电缆敷设的需用牵引力，确定电缆盘的安放位置。通过变频调速卷扬机的牵引，确保电缆一次敷设到位。1.2流程：施工准备→电缆检查验收→电缆敷设→电缆排列固定→电缆头制作安装→-18- 电缆标识1.2.1施工准备熟悉施工图纸及技术资料，对图纸中各电缆路由、走向，箱体进线、出线合理安排施工工序。1.2.2电缆检查验收电缆进场后，必须对电缆进行详细的检查验收，检查电缆的外观、规格型号、电压等级、长度、合格证、耐热阻燃的标识，并现场抽样检测绝缘层厚度和圆形线芯的直径。1.2.3电缆敷设1.2.3.1水平敷设采用电缆支架将电缆轴支撑，水平段放置电缆滚轴，以卷扬机牵引、人力敷设配合，统一指挥协调。在电缆沿途及转弯变向处设置电缆滑轮，避免电缆受损。1.2.3.2电缆垂直向上敷设将安装金属网套的电缆顶端通过回转接头同卷扬机钢丝绳连接。提升过程中，使用电缆重量4倍以上强度的提升用绳缆，边提升边检查，以免电缆受伤。1.2.3.3电缆垂直向下敷设利用电缆从高位下放的动能，通过木质导轮及角钢支架，使导轮承担电缆重力的水平分力，由于电缆体的刚柔性，在其被弯曲和重力作用下产生的弹性回复力作用于导轮，同时由于电缆护套是橡塑材质，正好增大其与木质导轮内槽接触的摩擦系数。这样，通过导轮转动的摩擦，电缆在导轮上转动的摩擦，从而有效地衰减了下放电缆的重力加速度。1.2.4电缆排列固定桥架内电缆应排列整齐，固定点一致。电缆固定采用尼龙带，间距1m以内，每20m用金属电缆卡作加强固定。单芯电缆的固定卡不能形成闭合磁场回路。另竖井内竖向桥架内的电缆采用专用金属电缆卡进行固定。1.2.5电缆头制作安装所有的接线端子均采用紧压铜端子，端子与电缆线芯截面相匹配，铜端子的压接采用手动式液压压接钳，采用热缩头、热缩管作为电缆头绝缘保护。-18- 电缆终端制作好，与配电柜连接前要进行绝缘测试，以确认绝缘强度符合要求。同时电缆要做好回路标注和相色标记。1.2.6电缆标识沿电缆桥架敷设的电缆在其两端、拐弯处、交叉处应挂标志牌，直线段每间隔20m增设标志牌。标志牌规格一致，并有防腐性能，挂设应牢固。电缆牌字迹清晰，绑扎牢固可靠。标志牌上注明电缆编号、规格、型号、电压等级及起始位置。2、施工过程控制：2.1机具准备：电缆放线架、卷扬机、电缆滑轮、压接钳、手持扩音喇叭、喷灯、通信联络工具。2.2敷设方案：低压电缆水平敷设线路较长，且电缆截面大，垂直段采用机械敷设，以铜芯电力电缆ZBYJV-4[2*(1*240)]+1*(1*240)计算，单路电缆垂直段重量为2200kg，选用Φ25.5mm无油钢丝绳，钢丝绳自重109.15kg/100m，垂直高度20m，钢丝绳总重21.8kg。钢丝绳与电缆总重量为2221kg，按6倍考虑安全系数后重力为133kN.钢丝绳抗拉强度为140N/mm²，破断拉力220KN，大于133KN，满足受力要求。选用20t变频调速卷扬机。 根据欲敷设电缆的型号规格、整根长度和敷设路径的工况条件等数据，计算电缆的最大允许牵引力、电缆敷设的需用牵引力，确定电缆盘的安放位置，选用变频调速卷扬机，使电缆敷设牵引调速方便、运行平稳，机械特性强，控制精度较高。电缆下降牵引时，依靠自重下降。为了克服重力加速度的不断加速，电动机将产生足够的制动转矩，使电缆在所需的转速下平稳下降。如图2.2-1JK15T变频电控卷扬机常用变频卷扬机参数型号吨位额定拉力钢丝绳种类额定速度容绳量YZR225M-810T100KN6*37-3015m/min150mYZR250M-1615T150KN6*37-3210m/min520mYZR315M-820T200KN6*37-4220.7m/min900m-18- 图2.2-1JK15T变频电控卷扬机3、施工方法：3.1、电缆滑轮的设置：施工时在电缆沿途及转弯变向处设置电缆滑轮，避免电缆受损。3.2、电缆夹具的设置：电缆由变配电室进入竖井此段采用人工敷设，进入竖井后采用机械辅助敷设，将电缆的起始端在钢丝绳做标记处固定，开始起吊，钢丝绳与电缆用特制的夹具将电缆与钢丝绳牢固地绑扎在一起，将电缆上的拉力均匀地分布到钢丝绳各段。3.3、电缆排列固定：单芯电缆的固定卡不能形成闭合磁场回路。竖井内竖向桥架内的电缆采用专用金属电缆卡进行固定。3.4、电缆头制作：电缆的裁剪长度要合适，保证电缆与配电柜母线或接线端连接后不产生过大的机械应力。3.5、高压交联聚乙烯绝缘电缆热缩终端头制作：电缆头附件检查→剥除电缆护层→焊接底线→包绕填充胶、固定三叉手套→剥铜屏蔽层和半导电层→固定应力管→压接端子→固定绝缘管→固定色相密封管→送电运行验收-18- 电缆敷设电缆采用机械和人工并用的方式敷设，并按规范要求制作电缆头竖向电缆敷设符号说明：1-槽钢2-滑轮3-钢丝绳4-导向滑轮5-卷扬机6-电缆夹具7-电缆水平电缆敷设1）电缆敷设时，应注意电缆弯曲半径应符合规范要求。2）电缆沿桥架敷设时，水平净距要符合规范。热缩电缆头所有敷设的电缆均采用紧压铜端子，端子选用与电缆线芯截面相匹配。3.6、交流耐压试验：交流耐压试验应符合下述规定：三相同一箱体的负荷开关，应按相间及相对地进行耐压试验，其余均按相对地或外壳进行。试验压力为额定电压的2.7倍。对负荷开关还应按产品技术条件规定进行每个断口的交流耐压试验。检查操动机构线圈的最低动作电压，应符合制造厂的规定。4、下图4-1为现场敷设好的电缆排布-18- 图4-1双层电缆桥架内电缆排布5、材料与设备序号名称数量1卷扬机4台2电缆滑轮8个3压接钳16把4接地摇表2把序号名称规格及型号1梯式桥架100*100~1000*1002槽式桥架100*100~1200*2003铜芯电力电缆ZBYJV-4*35+2*16~ZBYJV-4[2*(1*240)]+1*(1*240)主要机具及材料设备表-18- 6、安全措施工程项目技术负责人和工长按电缆敷设施工方案进行安全方案的专项交底，在过程中对使用的材质和施工进行技术复核。6.1材料准备：安全帽、安全带、Φ8钢丝绳、10mm厚钢板，Φ12镀锌圆钢、移动式操作平台。6.2材料质量要求：安全帽和安全带必须提供厂家的检验报告，钢丝绳提供厂家的质量证明书，门式钢管脚手架检验报告。钢丝绳的承重力要求在1t以上。6.3安全防护搭设6.3.1钢挂件制作及安装：10mm厚钢板按照需要的尺寸加工成300mmΧ300mm的块件，两端使用台钻钻4个孔，然后使用Φ12镀锌圆钢煨成马鞍形的卡子，卡子两腿焊接在钢板上，敲掉焊渣，并进行除锈处理。圆钢的焊接搭接倍数为圆钢直径的6倍，采用双面焊接，焊缝要均匀、饱满、无咬肉、夹渣现象。如图6.3.1-1图6.3.1-1钢挂件制作6.3.2加工好的钢挂件使用4个Φ12膨胀螺栓固定牢固，打在楼板的梁上，使用专用的紧线器把钢丝绳收紧，控制好松紧度。根据整个施工区域长度适当在梁中间增加一个固定钢板挂件。6.3.3安全绳的悬挂：钢丝绳应煨至成梨形环，钢丝绳直径在7-16mm之间，绳卡应不小于3个，绳卡压板应在钢丝绳长头一边，绳卡间距应不小于钢丝绳直径的6倍。如图6.3.3-1安全绳的制作-18- 图6.3.3-1安全绳的制作6.4安全防护使用6.4.1作业班组在进行安装时，必须使用移动操作平台，平台的安装必须按照施工方案的要求进行搭设，踢脚挡板不得低于20cm,平台的第一道栏杆不得低于0.5m，第二道防护栏杆不得低于1.1m。6.4.2作业人员在移动操作平台使用前，正确佩戴安全帽，系好下颚带，把安全带的挂环悬挂在安全绳上，并检查悬挂的灵活性和牢固性。6.4.3移动操作平台的时候，安全带的挂钩必须从安全绳上解除，作业人员不得站立在移动平台上，人员移动平台动作要轻缓。-18- 6.5每次使用前，仔细检查安全绳钢板和安全绳的牢固性。图6.5-1、6.5-2为安全带生命线固定钢板和作业人员在使用生命线悬挂安全带作业图6.5-1安全带生命线固定钢板图6.5-2作业人员在使用生命线悬挂安全带作业-18- 7、环保措施电动机在运行过程中的节能。通过选用变频调速卷扬机，减少电机轻载和空载运行。使其在负载下降时自动调节转速,以与负载的变化相适应,提高电机在轻载时的效率,达到节能目的。五.质量标准1、导轮的摆设位置和电缆绕经路径是“阻尼缓冲”的关键。装配时，导轮与轴杆配合要稍紧（可在导轮两侧加垫橡胶片，用轴端螺栓调节松紧），上下导轮位置固定不变，中间导轮可左右调整，以适应不同规格电缆允许的弯曲半径。阻尼原理是：电缆绕经导轮，使导轮承担了电缆重力的水平分力，由于电缆的刚柔性，在其被弯曲和重力作用下产生的弹性回复力作用于导轮，同时由于电缆护套是橡塑材质，正好增大其与木质导轮内槽接触的摩擦系数。这样，通过导轮转动的摩擦，电缆在导轮上转动的摩擦，从而有效地衰减了下放电缆的重力加速度。调整中间导轮位置可改变其减速量。2、电缆穿越防火墙时，防火墙两侧电缆应施加防火包带或涂料，应选用经审批的专用防火堵料/防火封堵。六.工程实例工程名称：第8代薄膜晶体管液晶显示器件（TFT-LCD）项目机电安装工程D包段工5号楼动力站工程工程地点：北京XXX开发区开竣工日期：2010年8月~2010年12月实物工程体：电子液晶厂房应用效果：在本工程电气电缆敷设施工中采用该工法，根据现场实际情况并结合以往工程经验，较为全面的编制并落实了本工法施工技术，本工程使用150mm及以上电缆共58252m，采取该工法直接节省53473元，且间接的缩短了工期、降低了高空作业措施成本，施工质量及施工效率得到业主方、监理的一致好评。-18- 七．经济效益分析敷设方式单芯240mm电缆/单位人数时间人工单价（元）机械折旧/电费（元）100m人工费(元)100m节约人工费（元）人力敷设100m141.5h43/112.9/机械牵引100m80.5h433152.558.4通过对100米单芯240mm电缆的不同敷设方式进行效益对比分析，使用变频卷扬机牵引超大截面超长电缆敷设具备较大的优势，尤其在高空、超高空作业等条件下，减少登高作业人数提高了安全系数，并且有较好的经济效益。八.有待提高和进一步完善的问题由于部分施工现场弯路多，导向滑轮定位困难，劳动力及机械辅助施工等因素影响较大。必须在每个环节层层把关，严格控制施工质量。-18-'