民用建筑配電房電纜溝及電纜敷設(shè)施工技術(shù)

武漢建工集團(tuán)股份有限公司 王海清 熊 楊 付勤友 肖鑫琦 陳筱煒

配電房電纜溝是電纜及配電設(shè)備的承載結(jié)構(gòu)，對(duì)供電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行影響重大[1]。民用建筑空間利用率較高，預(yù)留給配電房的空間往往狹小，配電房電纜溝及電纜敷設(shè)具有濕作業(yè)較多、對(duì)溝邊金屬護(hù)角及槽鋼埋設(shè)精度要求高、電纜敷設(shè)量大等特點(diǎn)[2-3]。傳統(tǒng)施工方法在狹小空間內(nèi)極易造成配電設(shè)備擺放不平穩(wěn)、電纜敷設(shè)混亂等一系列問(wèn)題。

為保證電纜溝及電纜敷設(shè)施工既滿(mǎn)足使用功能要求，又能達(dá)到簡(jiǎn)潔美觀(guān)的效果，本文通過(guò)監(jiān)委大樓項(xiàng)目配電房基礎(chǔ)工程實(shí)例，經(jīng)研究和改進(jìn)，形成了一套成熟的民用建筑配電房電纜溝及電纜敷設(shè)施工技術(shù)。該技術(shù)工藝成熟先進(jìn)，合理、安全、經(jīng)濟(jì)解決了配電房電纜溝及電纜敷設(shè)施工難題，保證了施工質(zhì)量。

1 工程概況

市監(jiān)委執(zhí)紀(jì)執(zhí)法審查調(diào)查場(chǎng)所建設(shè)項(xiàng)目位于武漢市江岸區(qū)溫馨路與和諧大道交會(huì)處，包括一棟11層綜合樓、三棟2層留置區(qū)、一棟13層看護(hù)輔警備勤樓、1層地下室，總建筑面積94800m2。

該工程共有4個(gè)配電房，均位于地下一層，占地面積約為590m2，室內(nèi)高壓開(kāi)關(guān)柜共26臺(tái)，低壓開(kāi)關(guān)柜65臺(tái)，具有設(shè)備多、電纜溝及電纜敷設(shè)量大、場(chǎng)地小、施工難度大、質(zhì)量要求高等特點(diǎn)。

圖1 項(xiàng)目效果圖

2 關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 關(guān)鍵問(wèn)題分析

配電房?jī)?nèi)高低壓柜、變壓器及柴油發(fā)電機(jī)饋線(xiàn)柜等設(shè)備占用空間較大，為方便后期使用、檢修，需綜合設(shè)計(jì)電纜溝及電纜布局，以降低施工難度為目的[4]。設(shè)計(jì)電纜溝及電纜布局時(shí)，應(yīng)保證減小電纜磨損的同時(shí)提高電纜溝利用率[5]?？紤]配電房?jī)?nèi)整體觀(guān)感，應(yīng)避免電纜溝混凝土壓頂與室內(nèi)回填區(qū)地坪交接處產(chǎn)生裂縫、埋件易振動(dòng)偏位等問(wèn)題。

2.2 技術(shù)措施

將進(jìn)線(xiàn)及出線(xiàn)口分別設(shè)置在離高壓進(jìn)線(xiàn)間和電井較近部位，減小部分回路電纜敷設(shè)長(zhǎng)度，節(jié)約材料，降低成本。配電房高壓進(jìn)線(xiàn)口至高壓進(jìn)線(xiàn)間、低壓出線(xiàn)口至電井的兩段路線(xiàn)減少拐彎，盡量選擇直線(xiàn)段，降低電纜敷設(shè)難度，并對(duì)高壓及低壓電纜分設(shè)電纜溝進(jìn)行設(shè)計(jì)。

將電纜溝90°直角優(yōu)化為鈍角，減小電纜敷設(shè)過(guò)程中產(chǎn)生的磨損；將電纜溝壓頂分為兩次澆筑，其中第二次與室內(nèi)鋼筋混凝土地坪一起澆筑，避免電纜溝壓頂與室內(nèi)回填區(qū)地坪交接處出現(xiàn)裂縫；電纜溝金屬護(hù)角、配電柜槽鋼基礎(chǔ)、電纜支架均采用成品后置固定的方式，解決電纜溝混凝土壓頂澆筑時(shí)埋件易振動(dòng)偏位的問(wèn)題，保證埋件標(biāo)高。

3 工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 工藝流程

具體施工流程如圖2所示。

圖2 施工工藝流程圖

3.2 操作要點(diǎn)

一是配電房電纜溝施工及電纜敷設(shè)所用材料的品種、規(guī)格、性能和等級(jí)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求及國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、工程技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)按規(guī)定進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，提出檢驗(yàn)報(bào)告。二是砌體灰縫的砂漿飽滿(mǎn)度應(yīng)滿(mǎn)足要求，不允許出現(xiàn)瞎縫，假縫。三是混凝土地坪的厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，振搗密實(shí)無(wú)蜂窩麻面。四是鋁合金護(hù)角、槽鋼、電纜支架安裝標(biāo)高應(yīng)保持一致，順直美觀(guān)。五是電纜芯線(xiàn)無(wú)損傷，對(duì)地絕緣良好，制作工藝正確，包扎緊密、整齊、密封良好。

3.2.1 確定電纜溝尺寸

一是核對(duì)配電柜屏前與屏后距離是否滿(mǎn)足GB50053-94《10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》，若不滿(mǎn)足要求須按下式調(diào)整配電柜布置。

公式（1）中，L為配電房?jī)?nèi)空間凈寬度；n1為配電柜排數(shù)，單排取1，雙排取2；n2為屏前通道數(shù)量，n3為屏后通道數(shù)量，均視布置形式按表取值；A為單排配電柜寬度，按配電柜實(shí)際尺寸取值；B為屏前通道寬度，C為屏前通道寬度，均視布置形式按表取值。

二是確定區(qū)段內(nèi)電纜直徑之和。繪制電纜走向圖并結(jié)合干線(xiàn)圖，確定固定區(qū)段電纜溝內(nèi)電纜規(guī)格及數(shù)量；計(jì)算固定區(qū)段內(nèi)電纜直徑之和X。

公式（2）中，xn為單根電纜直徑。

圖3 電纜走向

圖4 干線(xiàn)圖

三是計(jì)算電纜溝基本寬度與深度。電纜溝的基本寬度為：K=X/E+400mm，E為電纜敷設(shè)層數(shù)，400mm為檢修及電纜綁扎間距之和。核對(duì)電纜溝基本寬度是否小于配電柜屏前及屏后走道寬度，若不滿(mǎn)足需增加E值，即增加電纜敷設(shè)層數(shù)。

電纜溝的深度D=200×（E-1）+Y+100mm，電纜支架垂直距離為200mm，Y為電纜溝壓頂厚度，最底層電纜支架距溝底距離為100mm。

3.2.2 BIM軟件建模

一是依據(jù)配電房大小及形狀，結(jié)合高低壓柜的數(shù)量將配電房分為高壓、低壓2個(gè)區(qū)。二是結(jié)合配電房周邊電井的位置確定高壓進(jìn)線(xiàn)、低壓出線(xiàn)及變壓器的位置。三是結(jié)合配電設(shè)備的數(shù)量及定位，確定電纜溝的走向、槽鋼定位，依據(jù)電纜尺寸及數(shù)量確定電纜溝的尺寸、電纜支架排布。

圖5 電纜溝BIM模型示意圖

3.2.3 導(dǎo)墻壓頂施工

一是壓頂模板支設(shè)施工。導(dǎo)墻壓頂寬度同墻厚，無(wú)洞口處以導(dǎo)墻頂面作為底模，不單獨(dú)設(shè)置，而在電纜洞口處需設(shè)置底模。梁側(cè)模必須有夾木和斜撐，夾木宜用50mm×60mm通長(zhǎng)木方，夾緊側(cè)模使面板緊貼墻面，避免澆筑混凝土?xí)r漏漿；斜撐宜用50mm×50mm木方，間距同橫擔(dān)，拉通線(xiàn)校直后將側(cè)模用釘固定在橫擔(dān)上。

二是壓頂鋼筋綁扎。先按箍筋間距在模板一側(cè)定位，放置箍筋后穿入受力鋼筋并與箍筋綁扎，綁扎時(shí)箍筋與受力鋼筋垂直。壓頂鋼筋應(yīng)交圈綁扎成封閉狀，在導(dǎo)墻交接、轉(zhuǎn)角處的錨固拐入長(zhǎng)度均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

三是壓頂砼澆筑。壓頂砼澆筑前模板及導(dǎo)墻應(yīng)提前澆水，充分潤(rùn)濕。分段一次灌滿(mǎn)后集中振搗，分段長(zhǎng)度一般為2～3m。導(dǎo)墻壓頂較長(zhǎng)，一次無(wú)法澆筑完畢時(shí)留置施工縫，但施工縫留置位置要避開(kāi)磚墻的十字相交、丁字相交及轉(zhuǎn)角處，導(dǎo)墻砼采用小型振搗棒振搗。

3.2.4 電纜溝外側(cè)回填

一是回填廢棄蒸壓加氣砼砌塊。將砌體施工過(guò)程中廢棄的蒸壓加氣砼砌塊按尺寸進(jìn)行分類(lèi)整理，大于10cm砌塊需碼放整齊回填以減少回填空隙?；靥钔戤吅笫褂檬殖趾淮驒C(jī)夯打兩遍以上。

二是砂漿墊層施工。砂漿墊層施工前一天在回填區(qū)砌塊表面灑水以保持一定的濕潤(rùn)，施工時(shí)使用M5等級(jí)砂漿在回填區(qū)表面滿(mǎn)鋪一層，表面流入砌塊空隙沉陷處應(yīng)及時(shí)補(bǔ)料至平整無(wú)塌陷，在初凝前抹平。

3.2.5 基礎(chǔ)地坪施工

一是基礎(chǔ)地坪模板支設(shè)。地坪設(shè)計(jì)厚度為70mm，使用100mm厚側(cè)模，多余30mm作為標(biāo)高控制余量。溝邊側(cè)模支設(shè)應(yīng)順直平整，選擇支設(shè)位置時(shí)應(yīng)提前將金屬護(hù)角及電纜溝蓋板寬度考慮在內(nèi)。

二是基礎(chǔ)地坪鋼筋綁扎。在墊層上劃分間距后擺放鋼筋，在鋼筋下方放置墊塊。

三是基礎(chǔ)地坪砼澆筑。采用商品混凝土，塌落度嚴(yán)格控制在110～120mm，使用小型砼泵送裝置進(jìn)行砼輸送，保證攤鋪?lái)艜r(shí)的連續(xù)性。使用小型振搗棒進(jìn)行振搗，每小塊振搗完畢后，用槽鋼刮杠反復(fù)刮4～5次，直至上表面平整、布滿(mǎn)原漿且粗骨料被擠壓沉實(shí)到地坪中下部為止。粗刮完成后用鋁合金刮杠人工仔細(xì)刮平，在混凝土終凝前采用金屬抹子人工壓光，最終使上表面光滑飽滿(mǎn)。

圖6 基礎(chǔ)地坪施工過(guò)程圖

四是切縫。地坪混凝土養(yǎng)護(hù)三天后，為防止自身溫度變化產(chǎn)生裂縫，需在已澆筑地面用切割機(jī)切縫，縫深3cm，寬2mm。

3.2.6 成品材料安裝施工

一是鋁合金護(hù)角安裝。采用3mm厚、5cm寬直角鋁合金護(hù)角，清理溝邊陽(yáng)角積灰后用結(jié)構(gòu)膠粘貼在地坪及壓頂混凝土上，鋁合金護(hù)角具有防銹、易加工、成型效果好的特點(diǎn)。

二是配電柜基礎(chǔ)槽鋼固定。根據(jù)配電柜尺寸確定基礎(chǔ)平面位置，采用10cm高組合式槽鋼支架，用螺栓固定于混凝土地坪上。安裝前應(yīng)涂防銹漆，安裝時(shí)先用水平尺、激光水平儀找平后再進(jìn)行焊接組合。

三是成品電纜支架安裝。采用SMC復(fù)合材料電纜溝支架，用膨脹螺栓將成品電纜支架按照800mm間隔固定于電纜溝內(nèi)側(cè)導(dǎo)墻上，縱向成一線(xiàn)，使上下螺栓連線(xiàn)與底板垂直，間距一致。該支架具有強(qiáng)度高、重量輕、運(yùn)輸方便、施工便捷等特點(diǎn)。支架整體絕緣無(wú)電腐蝕，可防止產(chǎn)生渦流，極大提高了安全性能。

圖7 成品構(gòu)件安裝施工圖

3.2.7 電纜敷設(shè)

根據(jù)固定區(qū)段電纜溝內(nèi)電纜的數(shù)量及規(guī)格繪制電纜敷設(shè)草圖，繪制完成后依據(jù)下列原則進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整以確定每條電纜位置。

型號(hào)較大的排布在下層；為避免出現(xiàn)電纜溝內(nèi)電纜交叉影響觀(guān)感的情況，離電纜溝出口遠(yuǎn)的低壓出線(xiàn)敷設(shè)在下層；消防電源電纜與普通電源電纜分層或分兩側(cè)進(jìn)行排布。

圖8 電纜進(jìn)出線(xiàn)布局示意圖

圖9 電纜密集處敷設(shè)效果圖

電纜敷設(shè)采用卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引和人力拉引相結(jié)合的方式，當(dāng)電纜較重時(shí)采用機(jī)械牽引，當(dāng)電纜較輕時(shí)采用人力拉引。重量較大電纜敷設(shè)于支架底層，重量輕電纜敷設(shè)于上層，拐彎處最小半徑應(yīng)符合電纜最小允許彎曲半徑的規(guī)定。

4 質(zhì)量檢查

利用卷尺檢查電纜溝及電纜敷設(shè)質(zhì)量，檢查結(jié)果均符合規(guī)范要求，見(jiàn)表1。

表1 檢查結(jié)果表

電纜溝及電纜敷設(shè)施工規(guī)范，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。完成后，配電房?jī)?nèi)整潔美觀(guān)，整體觀(guān)感效果好。

5 結(jié)語(yǔ)

電纜溝及電纜敷設(shè)經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)后布局合理，高低壓區(qū)分隔明顯，高壓進(jìn)線(xiàn)口與低壓出線(xiàn)口均臨近周邊電井，大大降低了電纜溝內(nèi)電纜用量。本工程將電纜溝出口直對(duì)主樓電井，共計(jì)減少了16條回路約307.2m的電纜長(zhǎng)度，節(jié)省材料費(fèi)用89660.35元，人工費(fèi)用7065.6元，共計(jì)節(jié)約施工成本約96726元，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

電纜溝外側(cè)回填區(qū)充分利用本工程砌體施工中廢棄的蒸壓加氣混凝土砌塊余料250m3，廢棄建筑垃圾再利用，綠色環(huán)保，創(chuàng)造了良好的環(huán)境效益。鋁合金護(hù)角、槽鋼、成品電纜支架后置固定避免了與土建交叉施工，大大縮短了工期。且操作簡(jiǎn)單，僅需兩名工人即可完成，省時(shí)省力拆裝便捷，提高了施工效率，也便于后期維修更換。