提升城市電纜安裝施工效率的探討

夏強(qiáng)峰，張 軍，屠曄煒，吳偉江，朱宗林

（國網(wǎng)嘉興供電公司，浙江嘉興314033）

提升城市電纜安裝施工效率的探討

夏強(qiáng)峰，張 軍，屠曄煒，吳偉江，朱宗林

（國網(wǎng)嘉興供電公司，浙江嘉興314033）

從城市電纜安裝工程的工程設(shè)計(jì)、現(xiàn)場安裝、施工工藝等方面進(jìn)行論述，首先分析城市電纜安裝過程中存在的難點(diǎn)，并從降低電纜安裝平臺(tái)、改進(jìn)安裝平臺(tái)結(jié)構(gòu)、優(yōu)化電纜固定支架、優(yōu)化電纜工井尺寸、注重非開挖管道與工井相結(jié)合工藝等方面探討如何提升城市電纜安裝工程的施工效率，為城市建設(shè)中大規(guī)模電纜安裝工程的實(shí)施帶來新的思路和啟發(fā)。

電纜施工；工程工期；安全；效率

0 引 言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高壓電力電纜越來越多地被應(yīng)用在城市電網(wǎng)中。新電纜線路不斷建設(shè)，舊線路需要大規(guī)模改造，大量的高壓電纜工程給專業(yè)施工隊(duì)伍帶來了沉重的壓力。本文通過改變設(shè)計(jì)思路和創(chuàng)新電纜安裝工藝等多種方法來探討如何提升電纜安裝效率，為城市建設(shè)中大規(guī)模電纜安裝帶來新的思路和啟迪。

1 城市電纜安裝工程中存在的難點(diǎn)

1.1 工程施工安裝工期緊

城市電纜工程的安裝公司一般都在施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)完成后，才可對工程進(jìn)行前期準(zhǔn)備。圖紙審閱、現(xiàn)場踏勘、政策處理、物資招標(biāo)等各環(huán)節(jié)都給整個(gè)工程的安裝工期按時(shí)完成帶來了壓力。而供電企業(yè)的計(jì)劃停送電時(shí)間很難更改，一般都是根據(jù)投產(chǎn)時(shí)間倒排計(jì)劃，再加上天氣對電纜工程安裝的影響，造成城市電纜安裝工程工期非常緊。

1.2 停電范圍廣且時(shí)間短

工業(yè)大用戶、公共設(shè)施、學(xué)校、醫(yī)院等重要用電客戶對供電可靠性要求非常高，供電可靠性的強(qiáng)制性規(guī)定給電纜安裝工程的停電時(shí)間安排帶來較大困難。安裝單位和供電公司在停電方案制定和協(xié)調(diào)過程中的工作壓力非常大。

1.3 設(shè)計(jì)圖紙細(xì)節(jié)問題多

設(shè)計(jì)采用通用設(shè)計(jì)圖紙后，實(shí)際差錯(cuò)較多，故安裝單位需在圖紙審核、現(xiàn)場勘查、出廠驗(yàn)收過程中花費(fèi)較多的精力。但在實(shí)際安裝過程中，有時(shí)還需要局部更改或調(diào)整。實(shí)際施工安裝過程中經(jīng)常遇到如下問題：鋼管塔塔體上的電纜支架長短與塔基礎(chǔ)承臺(tái)大小不匹配；方形基礎(chǔ)承臺(tái)與電纜終端桿塔帶轉(zhuǎn)角時(shí)，基礎(chǔ)邊緣與電纜上塔位置有沖突；電纜平臺(tái)上終端附件安裝孔大小或平臺(tái)下支架與平臺(tái)間尺寸不夠大，充油終端附件尾管安裝時(shí)裝不進(jìn)或退不下；桿塔安裝平臺(tái)下橫擔(dān)長度過短，導(dǎo)致電纜未能在自然彎曲后被固定；用于電纜垂直方向固定的支架距離能符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求，但2 m的間距增加了安裝人員作業(yè)過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)；整個(gè)塔身安全帶掛點(diǎn)少或不合理，未能考慮安裝、試驗(yàn)或檢修人員在工作中的安全等諸多問題。

2 電纜安裝施工效率提升的探討

2.1 降低電纜安裝平臺(tái)

在通用設(shè)計(jì)中，電纜安裝平臺(tái)都比較高。自立塔有9 m平臺(tái)及以上的，鋼管塔有14 m平臺(tái)及以上的，現(xiàn)以鋼管塔SGDL/21（復(fù)合外套注油終端附件）為例，鋼管塔分三節(jié)，由上至下高度分別為11 550 mm、10 000 mm、10 000 mm，電纜安裝平臺(tái)高度為17 000 mm。對其桿塔分段和平臺(tái)做調(diào)整，調(diào)整后由上至下高度分別為11 550 mm、8 000 mm、12 000mm，電纜安裝平臺(tái)高度為10 000 mm，如圖1和圖2所示。

圖1 調(diào)整前電纜安裝平臺(tái)示意圖

調(diào)整后的桿塔，可以用于架空改地埋的電纜線路工程。安裝公司可以在《國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程線路部分》認(rèn)可的作業(yè)空間范圍內(nèi)（吊機(jī)作業(yè)時(shí)對110 kV運(yùn)行線路要求的最小安全距離為4 m），對桿塔進(jìn)行兩次吊裝。最下節(jié)鋼管塔可在運(yùn)行線路不停電的情況下先安裝，按就近原則，新建電纜終端頭一般都在被改造架空線路兩端終端桿塔附近。在現(xiàn)場踏勘過程中，用測量儀器觀測相關(guān)數(shù)據(jù)后，可計(jì)算得出新建桿塔基礎(chǔ)至帶電導(dǎo)線間的高度；用起重設(shè)備吊裝作業(yè)時(shí)可控制吊機(jī)的高度與周圍運(yùn)行架空導(dǎo)線間的最小距離為4 m；同時(shí)要改造的架空線路符合相關(guān)條件，就可以按照這種方式設(shè)計(jì)桿塔與安裝。

在滿足設(shè)計(jì)要求的情況下，適當(dāng)降低電纜安裝平臺(tái)高度可改變常規(guī)停電后立塔安裝的模式，可使線路立塔、電纜上塔就位、安裝平臺(tái)腳手架搭設(shè)、附件安裝、耐壓試驗(yàn)及驗(yàn)收等各道工序不再占用停電時(shí)間，并可在縮短停電時(shí)間的條件下，降低電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)；可使電纜耐壓試驗(yàn)時(shí)高壓引線的長度縮短，引線對地距離增大，提高了電纜試驗(yàn)的安全性；可在一定程度上使敷設(shè)的電纜長度也相應(yīng)變短，減少工程投入的成本。

圖2 調(diào)整后電纜安裝平臺(tái)示意圖

2.2 改進(jìn)安裝平臺(tái)結(jié)構(gòu)

在電力電纜線路通用設(shè)計(jì)中，考慮到運(yùn)行檢修人員上下桿塔的需要，在電纜的安裝平臺(tái)爬梯處設(shè)計(jì)了一個(gè)開口，但沒有考慮安裝人員在電纜起吊就位時(shí)的安全風(fēng)險(xiǎn)。這樣造成電纜在桿塔上固定過程中，需要根據(jù)平臺(tái)高度和附件安裝所需要的長度來控制起吊高度，吊機(jī)臂因桿塔下橫擔(dān)與平臺(tái)間距離偏小，橫擔(dān)及導(dǎo)線都會(huì)對吊裝工作有阻礙，同時(shí)吊機(jī)位置受現(xiàn)場場地條件限制，吊裝難度較大；電纜本體在桿塔上固定順序是由下至上，安裝人員在逐個(gè)向上固定時(shí)，需要通過繩索或葫蘆將電纜向塔身拉近距離，由于平臺(tái)的限制和電纜本身的重量和剛度，給高空作業(yè)人員對電纜整體固定工作帶來極大的困難和安全風(fēng)險(xiǎn)。

針對以上問題，對電纜安裝平臺(tái)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)（見圖3）。通過改進(jìn)電纜安裝平臺(tái)的結(jié)構(gòu)，能降低電纜在桿塔上固定工作中的起吊高度，排除桿塔橫擔(dān)和導(dǎo)線對吊裝的影響，同時(shí)縮短了電纜整形及固定工作的時(shí)間，較大地提升了安裝的效率。

2.3 優(yōu)化電纜固定支架

電纜固定支架在電纜安裝中是控制質(zhì)量和工藝的重要部分。大幅伸長或縮短支架，會(huì)造成電纜本體變形和增大安裝難度。同時(shí)支架的垂直間隔距離也比較重要，1.5 m左右的垂直距離對安裝人員來說，安裝作業(yè)更安全，也可將安全帶正確牢固掛起［3］。電纜平臺(tái)下方的電纜支架是保證電纜在附件安裝孔中心的重要部件，是電纜本體最接近附件的位置，是保持尾管下方電纜垂直度的關(guān)鍵性支架。但若支架距離平臺(tái)垂直間距過小，會(huì)影響到附件中尾管的安裝；若與電纜本體水平間距過小，尾管下方的搪鉛、熱縮、繞包工作會(huì)相當(dāng)困難。故電纜支架必須根據(jù)電纜附件的實(shí)際情況和安裝人員作業(yè)環(huán)境的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)，如圖4所示。

圖3 電纜安裝平臺(tái)改進(jìn)示意圖

圖4 優(yōu)化電纜固定支架示意圖

由于平臺(tái)和下層電纜支架空間跨度比較大，為補(bǔ)強(qiáng)改進(jìn)后的平臺(tái)結(jié)構(gòu)，可以將下層電纜支架與平臺(tái)電纜安裝孔位置連接成整體，如圖5所示。補(bǔ)強(qiáng)改進(jìn)后的電纜平臺(tái)增強(qiáng)了安裝孔處的承重強(qiáng)度，確保安裝后的電纜終端附件與平臺(tái)的垂直，降低了電纜安裝人員的高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，也可為運(yùn)行檢修人員提供方便。

2.4 優(yōu)化電纜工井尺寸

電纜土建工程的質(zhì)量直接影響到電氣安裝的質(zhì)量和工藝。設(shè)計(jì)施工藍(lán)圖中，工井內(nèi)部管口在滿足電纜間距250 mm的基礎(chǔ)上，常以排列管道居中的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。常常下層管道距離工井底部尺寸偏小，導(dǎo)致施工工器具（輸送機(jī)）在電纜敷設(shè)時(shí)搬運(yùn)使用困難。工井中雖有接地極埋設(shè)，但由于工井周圍環(huán)境復(fù)雜，電動(dòng)機(jī)械或工器具在安裝作業(yè)過程中進(jìn)行可靠接地比較困難，故可考慮將接地引出工井。優(yōu)化后某電纜工井?dāng)嗝鎴D如圖6所示。

圖5 改進(jìn)后電纜固定支架補(bǔ)強(qiáng)示意圖

圖6 優(yōu)化后某電纜工井尺寸

工井?dāng)嗝娉叽绺倪M(jìn)后，增加了敷設(shè)時(shí)輸送機(jī)的空間，利于輸送機(jī)的安放和取出，且輸送機(jī)和被敷設(shè)的電纜間有較合理的位置配合；同時(shí)也給輸送機(jī)的控制箱和水泵等電氣設(shè)備提供了方便可靠的接地點(diǎn)；預(yù)埋拉環(huán)給敷設(shè)過程中起動(dòng)的輸送機(jī)提供了有效的固定點(diǎn)，防止輸送機(jī)輸送電纜時(shí)跑位。

2.5 非開挖管道與工井結(jié)合工藝

由于非開挖技術(shù)具有綜合成本低、施工周期短、環(huán)境影響小、不影響交通、施工安全性好等優(yōu)點(diǎn)，在給排水管線、燃?xì)夤艿赖鹊叵鹿芫€工程施工中廣泛應(yīng)用。但在電力電纜管線土建施工中，應(yīng)考慮管道與工井施工結(jié)合的整體合理性。

一般電纜工井，往往不考慮管道水平進(jìn)入工井，在電纜引繩牽引時(shí)會(huì)破壞圓整光滑的管口，形成尖刺，損傷電纜的外護(hù)套。如圖7所示。

圖7 頂管改進(jìn)前的施工示意圖

某工程電纜頂管施工示意圖如圖8所示。管道口水平進(jìn)入工井，左右兩個(gè)位置與鋼絲引繩的摩擦力由單點(diǎn)受力轉(zhuǎn)化為內(nèi)壁弧度部分的摩擦力，降低了管道內(nèi)部的損傷程度。

圖8 頂管改進(jìn)后的施工示意圖

110 kV以下的中低壓電纜外護(hù)套抗機(jī)械性外力能力較110 kV及以上電纜差，頂管施工改進(jìn)后電纜敷設(shè)時(shí)外護(hù)套破損率明顯下降。故在設(shè)計(jì)圖中應(yīng)強(qiáng)調(diào)管道水平入井的必要性并嚴(yán)格工藝控制，杜絕土建單位隨意施工而造成電纜敷設(shè)事故，為電纜敷設(shè)提供堅(jiān)實(shí)的保障。

3 結(jié) 論

電纜安裝工程中還有許多問題存在，本文主要針對目前所遇到的一些工程問題進(jìn)行討論分析，認(rèn)為可以從以下幾個(gè)方面逐步改善城市電纜工程的安裝施工效率：

（1）在滿足設(shè)計(jì)要求的情況下，可適當(dāng)降低電纜安裝平臺(tái)高度，改變以往需先停電后立塔安裝的模式，縮短停電時(shí)間，減少敷設(shè)電纜長度，降低投入成本。

（2）改進(jìn)電纜安裝平臺(tái)，降低電纜在桿塔上固定工作中的起吊高度，提升了電纜安裝效率。

（3）注重優(yōu)化電纜支架的垂直間隔距離。一般1.5 m左右的支架間隔垂直距離，作業(yè)安全性更可靠。

（4）優(yōu)化電纜工井尺寸、重視非開挖管道與工井相結(jié)合的施工工藝等均可在一定程度上提升安裝施工工作效率。

［1］ GB 50217—2017 電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［2］ GB 50545—2010 110 kV～750 kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［3］ Q/GDW 1799.1—2013 國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程線路部分［S］.

The Discussion on Promoting the Construction Efficiency of City Cable Installation

XIA Qiang-feng，ZHANG Jun，TU Ye-wei，WUWei-jiang，ZHU Zong-lin
（Jiaxing power supply company of State Grid，Jiaxing 314033，China）

The project design，site installation，construction technology and other aspects of the city cable installation projectwere discussed.First of all，the existing difficulties in the installation process of city cable projectwere analyzed.The aspects of shorting the heightof cable installation platform，improving installation platform structure，optimizing the size of cable fixing support and cablework well，paying attention to the technology of non excavation pipeline and work well were explored that how to improve city cable installation engineering construction efficiency.It brings new ideas and inspiration for the large scale cable installation projects in city construction.

cable construction；time limit for a project；security；efficiency

TM247.1

：A

：1672-6901（2016）06-0041-04

2016-03-11

夏強(qiáng)峰（1984-），男，工程師.

作者地址：浙江嘉興市秀洲區(qū)東升西路88號(hào)［314000］.