超高層建筑豎井電纜倒裝敷設(shè)施工技術(shù)分析

向波 簡(jiǎn)輝

摘 要：針對(duì)重慶來福士廣場(chǎng)空中連廊項(xiàng)目的動(dòng)力和照明電源電纜敷設(shè)問題，介紹了超高層建筑豎井電纜倒裝敷設(shè)技術(shù)。工程實(shí)踐證明，該項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)可行性強(qiáng)，可為類似工程施工提供借鑒。

關(guān)鍵詞：超高層建筑;豎井電纜;倒裝敷設(shè);阻尼緩速器

1 項(xiàng)目概況

重慶來福士廣場(chǎng)位于重慶市朝天門廣場(chǎng)旁邊，建筑總面積112萬m2，包括八棟塔樓和空中連廊（圖1，還有兩棟樓圖中未體現(xiàn)）?？罩羞B廊橫跨在四棟250 m塔樓頂端，與兩棟350 m高主塔樓廊橋連接?？罩羞B廊的主要功能為會(huì)所、餐廳和泳池等。空中連廊各種動(dòng)力設(shè)備和照明用電主干采用42回路共15 000 m電纜作為導(dǎo)體向連廊輸送電源。

設(shè)計(jì)和業(yè)主單位為了節(jié)省空中連廊建筑面積，決定電纜由T4N塔樓供配電房引出，經(jīng)T4N塔樓電井引至42層，再水平敷設(shè)至連廊到各配電間。

2 豎井電纜敷設(shè)中的難點(diǎn)

電纜垂直敷設(shè)長度達(dá)到204 m，并且管井狹小，電纜敷設(shè)過程中存在以下難點(diǎn)：

2.1? ? 順裝敷設(shè)難點(diǎn)

（1）采用傳統(tǒng)的人力加卷揚(yáng)機(jī)順裝敷設(shè)施工方法，隨著垂直電纜吊起高度的增加，電纜承受自重越來越大，電纜斷裂的風(fēng)險(xiǎn)增大。

（2）為降低電纜斷裂的風(fēng)險(xiǎn)，可采用多次起吊一定長度，在中間樓層轉(zhuǎn)換的施工方法，這大大降低了施工效率。

（3）需要每隔幾層（根據(jù)電纜的大小及人員安排）采用人工輔助敷設(shè)，這又增加了人工支出，并且存在人員動(dòng)作不同步、電纜受力不均勻，從而影響電纜結(jié)構(gòu)的問題。

2.2? ? 倒裝敷設(shè)難點(diǎn)

（1）采用傳統(tǒng)的人力加卷揚(yáng)機(jī)倒裝敷設(shè)施工方法，電纜倒裝敷設(shè)長度越長，重量越重，下墜速度越快。如果不采取措施進(jìn)行阻礙，其下墜速度將無法控制，容易造成安全事故。

（2）倒裝敷設(shè)到一定長度，需要在中間層轉(zhuǎn)換電纜，同樣存在增加人手的問題。

2.3? ? 場(chǎng)地狹小，施工困難

采用傳統(tǒng)電纜敷設(shè)方式，電纜需要轉(zhuǎn)換，電纜擺放和人員操作比較困難。

3 阻尼緩速器的結(jié)構(gòu)及原理

電纜倒裝敷設(shè)是利用高位勢(shì)能把電纜由上往下輸送，關(guān)鍵是如何控制重力加速度，采用電纜阻尼緩速器可對(duì)下放過程產(chǎn)生的重力加速度加以控制。

3.1? ? 阻尼緩速器的構(gòu)成

電纜阻尼緩速器（圖2）由3個(gè)橡膠輪和角鐵支架組成。橡膠輪帶有凹槽，凹槽直徑6 cm，能將大多數(shù)電纜放入凹槽內(nèi)，橡膠輪直徑20～25 cm。導(dǎo)輪的擺設(shè)位置和電纜繞經(jīng)路徑是阻尼緩速的關(guān)鍵。裝配時(shí)，導(dǎo)輪與軸桿配合要稍緊（可用軸端螺栓調(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。

3.2? ? 阻尼緩速器的原理

如圖2所示，電纜繞經(jīng)導(dǎo)輪，使導(dǎo)輪承擔(dān)了電纜重力的水平分力，由于電纜體的剛?cè)嵝?，其在彎曲和重力作用下產(chǎn)生的彈性回復(fù)力作用于導(dǎo)輪，同時(shí)由于電纜護(hù)套是橡塑材質(zhì)，正好增大了與橡膠導(dǎo)輪內(nèi)槽接觸的摩擦系數(shù)。這樣，通過導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦，就有效衰減了下放電纜的重力加速度;調(diào)整中間導(dǎo)輪位置可改變其減速量。理想的調(diào)節(jié)效果是當(dāng)電纜向下施放時(shí)，電纜克服阻尼下放運(yùn)行;當(dāng)停止施放后，電纜在阻尼緩速器作用下減速直至停止。電纜經(jīng)阻尼緩速器下放運(yùn)行，其速度可任意調(diào)節(jié)控制。該裝置的結(jié)構(gòu)原理既利用了電纜結(jié)構(gòu)特性，又沒有影響絕緣防護(hù)，敷設(shè)工藝簡(jiǎn)單實(shí)用、安全快捷。

4 豎井電纜倒裝敷設(shè)

4.1? ? 敷設(shè)施工前的準(zhǔn)備工作

（1）進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考察測(cè)量，編制敷設(shè)計(jì)劃。敷設(shè)前，沿電纜走向的橋架（支架）全部安裝完成。（2）根據(jù)豎井內(nèi)最重的一根電纜重量在豎井的頂部安裝配套吊裝的電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)及鋼絲繩、滑輪。（3）按井內(nèi)最重的電纜卷盤安裝吊裝和支承電纜盤升降裝置，配備尼龍吊裝帶及電纜專用鎖緊夾。（4）利用施工期間使用的設(shè)備吊裝井道（如電梯井）或利用建筑塔吊，將所敷設(shè)的電纜整盤吊運(yùn)至所設(shè)定高層位置（42層）。（5）沿敷設(shè)路徑安裝臨時(shí)對(duì)講揚(yáng)聲器，總機(jī)設(shè)在高層起端，在每個(gè)阻尼緩速器位置裝設(shè)一個(gè)，以便敷設(shè)過程的指令傳送和各個(gè)環(huán)節(jié)的信息反饋。（6）先將整盤電纜吊運(yùn)上最高層的電纜豎井旁邊，利用電纜放線架（圖3）的門式起重吊裝架和手動(dòng)葫蘆、尼龍吊裝帶將卷盤電纜吊離樓板50 cm。在卷盤電纜兩側(cè)和下方移入電纜放線架，將放纜架的支承桿穿入電纜卷盤的預(yù)留孔內(nèi)，并將卷盤電纜支承桿分別安裝在電纜放線架的半圓托架上[1]。

4.2? ? 電纜倒裝敷設(shè)工序

（1）根據(jù)電纜走向及電纜大小安排電纜的敷設(shè)順序，一般按照先大后小、先長后短的順序進(jìn)行，制作好電纜放線表。（2）在放纜架與豎立電井之間安裝電纜導(dǎo)向滑輪，在電纜導(dǎo)向滑輪的上方固定好卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩用的定滑輪。采用電纜吊裝專用鎖緊夾具和卸扣將電纜連接到電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)上。（3）盤轉(zhuǎn)電纜卷盤把電纜從卷盤拉出架設(shè)在導(dǎo)向滑輪進(jìn)入豎立電井的梯架邊。啟動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)并同時(shí)人工轉(zhuǎn)動(dòng)電纜盤，電纜緩緩下降。（4）電纜降到安裝的阻尼緩速器時(shí)，將電纜穿入阻尼緩速器的上凹型托輪，并將電纜彎成弧形穿入電纜阻尼緩速器的中凹型托輪和下凹型托輪。（5）隨著電纜繼續(xù)下降，逐步增加中凹型托輪的偏移位置，使電纜經(jīng)過阻尼緩速器中產(chǎn)生的摩擦力逐漸增大。（6）當(dāng)電纜吊裝專用鎖緊夾具到達(dá)阻尼緩速器附近時(shí)（前0.5～1 m），將阻尼緩速器的中凹型托輪位移推到最大，并固定中凹型托輪位置，使產(chǎn)生的最大摩擦力固定阻尼緩速器下方的電纜。（7）固定上端的電纜盤，防止電纜盤轉(zhuǎn)動(dòng)，使電纜下墜。將電纜吊裝專用鎖緊夾具松開，反轉(zhuǎn)卷揚(yáng)機(jī)收回鋼絲繩，并在42層重新固定電纜。（8）繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)電纜盤，啟動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)，繼續(xù)緩緩下放電纜，同時(shí)將下方阻尼緩速器中的中凹型托輪位移逐漸減小，使電纜繼續(xù)向下敷設(shè)。（9）采用同樣的方法，直到電纜敷設(shè)到配電房內(nèi)。

電纜豎井敷設(shè)效果如圖4所示。

4.3? ? 電纜倒裝敷設(shè)注意事項(xiàng)

（1）電纜阻尼緩速器的設(shè)置數(shù)量根據(jù)電纜最大阻尼和樓層高度來決定，并預(yù)留一定余量。電纜敷設(shè)前先采用電纜阻尼緩速器試吊電纜（采用最大型號(hào)電纜），確定電纜阻尼緩速器的最大間距。（2）電纜阻尼緩速器應(yīng)固定在靠近電纜梯架邊上，便于電纜從電纜阻尼緩速器上移到電纜梯架上，電纜阻尼緩速器應(yīng)固定在堅(jiān)實(shí)的建筑結(jié)構(gòu)上，如樓板、框架、剪力墻上。（3）電纜阻尼緩速器中凹型托輪的最大位移不小于電纜的最小轉(zhuǎn)彎半徑。（4）電纜敷設(shè)時(shí)，所有人員應(yīng)協(xié)調(diào)一致，聽從指揮，避免因一個(gè)阻尼緩速器操作失誤而造成電纜下墜，出現(xiàn)人員傷亡。

5 結(jié)語

電纜敷設(shè)阻尼緩速器能滿足超高層電氣豎井內(nèi)各種規(guī)格電纜的敷設(shè)需要，相比較傳統(tǒng)的超高層建筑電氣豎井各種規(guī)格電纜的敷設(shè)方式，其具有操作簡(jiǎn)便、安全可靠，顯著降低勞動(dòng)強(qiáng)度，大大加快超高層建筑豎井電纜敷設(shè)進(jìn)度的效果，安全便捷、經(jīng)濟(jì)高效。公司對(duì)該項(xiàng)施工技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)，成功研發(fā)了一種超高層建筑豎井電纜倒裝敷設(shè)裝置，被國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予了實(shí)用新型專利。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 陳洪興，謝上冬，黃能芳.高聳建筑豎井電纜敷設(shè)技術(shù)[J].安裝，2011（11）：39-42.

收稿日期：2021-05-18

作者簡(jiǎn)介：向波（1972—），男，重慶人，建筑電氣安裝工程師，從事建筑電氣施工管理工作。

簡(jiǎn)輝（1978—），男，廣東廣州人，機(jī)電設(shè)備安裝工程師，從事機(jī)電設(shè)備施工管理工作。