超高層建筑電纜垂直敷設綜合施工技術

張 盟

（北京城建集團有限責任公司，北京 100088）

近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國城鎮(zhèn)化建設步伐越來越快，城市高層建筑規(guī)模和數(shù)量不斷攀升，建筑內(nèi)部的電氣系統(tǒng)也變得越來越復雜。在這種情況下，高層建筑供電系統(tǒng)的布設十分關鍵。而在高層建筑的供電系統(tǒng)構(gòu)建中，電纜垂直敷設是極其重要的一環(huán)，其直接關系到整個工程是否安全施工和建筑供電系統(tǒng)是否可以安全運行。本文基于超高層建筑電纜垂直敷設施工的設計原理，探究了超高層建筑電纜垂直敷設綜合施工技術要點、質(zhì)量要求，并詳細闡述了鋼絲繩牽引法、阻尼緩沖法、垂吊電纜敷設法3種常見的垂直敷設技術，為保障高層建筑供電系統(tǒng)的安全施工提供指導。

1 超高層建筑電纜垂直敷設施工的設計原理

超高層建筑項目中選擇的電纜一般由若干導體組成，并且它們之間相互絕緣，外圍覆蓋有絕緣保護層，用于電力的有效傳輸。在項目施工電力系統(tǒng)運行時，電纜從高空區(qū)域鋪設到底部，需要迅速把控好重力加速度。具體來說應注意以下事項：①電纜環(huán)繞阻尼緩沖裝置從超高層建筑上方滑出，能夠減輕重力加速度。阻尼緩沖裝置不僅能夠耐高溫、耐磨，而且儲存容量大，其主要組成部件包括導向輪以及角鐵支撐架。其中導向輪部署區(qū)域和電纜纏繞時往往會對阻尼緩沖設備的設置起到一定作用。所以，部署時必須保證軸桿和導輪進行密切連接。通過這類途徑，不僅可以促使項目實施效率和質(zhì)量得到大幅提升，而且還能確保項目操作過程的安全性。②在電纜垂直安裝實施過程中，應固定上下導輪所處區(qū)域，使中導輪可以配置不同的電纜半徑。布局原理為：電纜將導輪包圍。因為它們產(chǎn)生作用力，物體會分擔電纜的一些重力，所以，電纜在彎曲時會將自身的彈性恢復，其彈力會在導輪方面產(chǎn)生作用，促使其與內(nèi)槽之間進行摩擦，較好地增加摩擦力，從而減少了電纜的重力加速度。通過上述原理，能夠讓垂直電纜敷設方案更為科學有效，最大程度地減少施工安全隱患，提升超高層建筑供電系統(tǒng)施工質(zhì)量。

2 超高層建筑電纜垂直敷設綜合施工技術要點

2.1 施工前期技術要點

（1）工作人員在施工前需認真按照施工測量流程開展工作。在仔細檢驗測量之后，準確畫出項目圖紙，然后結(jié)合實際情況得出電纜表，并清楚地標注每個地方的規(guī)格大小。

（2）水平電纜的部署，工作人員通常只需要選擇普通的操作方式，但是對于電纜垂直敷設而言，工作人員必須根據(jù)相關計算結(jié)果來進行操作，即先要得出建筑上最大截面處的重力，然后獲取阻尼緩沖區(qū)需要承受的重力，以便可以清楚地獲悉分段施工過程需使用的各種設備。

（3）將匹配的機械工具鋪設的電纜向?qū)母邔游恢眠M行傳輸，阻尼設備需部署擴音裝置，以確保敷設過程下達指令后，操作人員可以即刻行動，并且確保信息順利、暢通交互發(fā)送。

2.2 敷設要點

施工人員在超高層建筑電纜垂直敷設時需要對電纜的規(guī)格、型號等信息進行認真檢查，保證電纜絕緣，將電纜放在架子上，并對導輪進行部署。具體需要注意以下事項：

（1）敷設流程要求和指令保持一致，施工人員必須服從指令，不得隨意更改施工流程。阻尼緩沖器維修人員應對電纜的情況時刻關注，一旦出現(xiàn)不正常現(xiàn)象，需要及時報告給指揮員，并通過揚聲器發(fā)布應急處理方式，等到問題全部處理后再進行后續(xù)操作。

（2）阻尼裝置被電纜環(huán)繞時，有時會出現(xiàn)電纜超長的情況，所以工作人員在做預留計劃時一定要關注此項工作，避免發(fā)生浪費情況。

（3）針對有關工作人員而言，要求不能同步實施，即電纜頭至終端時，阻尼設備會起到特別關鍵的作用，在穿過橋架之后，才可以將電纜進行垂直敷設，并且防范電纜上部的壓力大于可承受區(qū)間。

（4）工作人員要結(jié)合具體情況對所需工具進行挑選，一般應選擇擴音設備設施、阻尼裝置以及卡碼工具等裝備設施。

2.3 施工安全質(zhì)量要求

（1）在建筑電纜垂直敷設工作開展前，工作人員應對現(xiàn)場設備、鋼材、磚等方面的物品認真清理。此外，操作人員一定要穿著合適的衣服，并佩戴施工安全設備，且認真學習以及使用工具的開關和啟動等方面的安全技術要求。

（2）施工人員必須嚴格遵守相關設備的操作規(guī)程，例如阻尼設備必須要求始終和導向輪同一位置保持安全距離，在保證安全的前提下再開始施工。

（3）在電纜敷設施工過程中，必須嚴格保證彎曲直徑達到20D 以上，電纜絕緣部位應安全可靠以及不會被損壞。

（4）電纜井口區(qū)域在施工過程中經(jīng)常會堆放一些毫無作用的雜物，工作人員要合理處理這些物品，保障井中光線處于良好狀態(tài)。

3 常見垂直敷設方式

3.1 鋼絲繩索連接法

3.1.1 挑選適宜吊具

一般而言，超高層建筑電纜垂直敷設在采用鋼絲繩索連接法時不僅需要2 臺主吊車，還需要一些配套設備，這樣能確保電纜的受力均衡，且能滿足反復倒纜的要求。在具體挑選時，需要從以下方面著手：

（1）主吊具a 需要用上旋轉(zhuǎn)頭網(wǎng)套的連接裝置，同時需將在垂直敷設的起始部分進行固定，以確保電纜的可靠性，降低電纜和鋼絲繩兩者間的力度，更好地減少受力問題，提升施工操作水平，增強供電的可靠性和穩(wěn)定性；

（2）對于主吊具b 而言，一般選擇的連接裝置中間網(wǎng)套為覆式側(cè)拉型，主吊具b 通常處于a 的下面，在部署時，需要保障吊具的位置和它們之間距離的可靠性，并且2 個吊具之間需間隔20m 左右的距離，要確保超高層建筑電纜垂直敷設的順利開展；

（3）在主吊具a、b 下面的主吊繩子上分別需要添置配套的吊具 a1 與吊具 b2，為主吊具起到輔助作用，配套吊具之間相隔50m 左右的距離，通過此類方式進行部署，有利于電纜受力更加平均，以確保電纜能夠有效使用。

3.1.2 跑繩拉力的計算以及卷揚機的應用

鋼絲繩索連接法，還要注意跑繩和卷揚機的選擇。對于跑繩拉力，通常按照公式 F = f k + m × （f－1） ×Q計/（f n－1）求取，式中，F(xiàn) 代表跑繩拉力；f 代表摩擦力系數(shù)； k 代表導向輪數(shù)量；m 代表動滑輪和定滑輪合計數(shù)量；Q 計 表示計算荷載；n 代表省力倍數(shù)。對于計算荷載的應用，需要充分考慮到不均衡載荷系數(shù)以及動載系數(shù)等因素，這樣才可以得到有效數(shù)據(jù)。

對于卷揚機，要想選擇適宜的設備，需要結(jié)合跑繩拉力計算獲得的資料來決定。通常電纜施工時會應用慢速性的卷揚機（2～3t）。若卷揚機在具體的電纜垂直敷設施工中不適宜，則需要隨時靈活調(diào)整滑輪組的門數(shù)，從而確定其滿足電纜垂直敷設施工以及供電的需求。此外，還應確保容量繩能夠達到卷揚機正常工作的要求。

3.1.3 電纜吊裝

采用鋼絲繩索連接法對電纜進行垂直敷設時需要采取的措施如下。

（1）正式施工之前需要充分準備，例如要仔細查看電纜的型號以及外圍裝置，要保障電纜的可靠性、完好性以及滿足使用需求，同時注意選擇的電纜要滿足施工過程。

（2）在電纜敷設開始前一定要對它的絕緣性進行檢測，在完成檢測之后，工作人員還要選擇絕緣材料對電纜的端部加以密封。電纜敷設還應滿足有關儀器的要求，例如，由超高層位置部署電纜時，工作人員必須把它放到適宜的區(qū)域，并且要合理布設鋼絲繩以及滑輪。

（3）要合理應用電纜敷設吊裝指揮系統(tǒng)，確保敷設吊裝工作可以正常、有序?qū)嵤?，大幅提升電纜吊裝水平和工作效率。

（4）結(jié)合施工具體需求將卷揚機擺放在合適位置。通常，擺放時需按就近原則，勿遠離一樓豎井，以減少電纜垂直運輸頻次，確保施工操作的便捷性及可行性；假若施工時發(fā)現(xiàn)光線很暗，可以布設備用照明系統(tǒng)，以保障電纜吊裝施工過程的安全性。此外，在施工期間還可以在電氣豎井部署電話儀器裝置，為相關施工負責人和工作人員之間及時針對施工情況進行溝通和交流，一旦發(fā)現(xiàn)異常可及時傳遞信息和采取有效措施進行解決，確保電纜垂直敷設施工的高效、安全實施。

（5）在電纜吊裝施工期間，還可在電氣豎井區(qū)域部署定位系統(tǒng)設備，以對電纜擺動進行合理掌控，確保安全施工。還應注意，在電纜敷設吊裝部署主吊具時，一定要在確保系統(tǒng)處于平穩(wěn)、可靠狀況的前提下才能實施。假如存在異常問題時，則需要及時檢測，并進行維修維護，待各項指標均處于準確狀態(tài)時，才能進行起吊。吊裝時，工作人員需要把主吊繩與電纜相連接，并確保它們的間距保持在5～10m，使其摩擦力得到提升，為電纜的安全性提供可靠保障。

3.2 阻尼緩沖法

作為超高層電纜垂直敷設應用廣泛的方法之一，阻尼緩沖技術主要是憑借對電纜的重力加速度進行控制，以實現(xiàn)電纜從高處到低處的安全傳輸，并確保高層建筑電纜的可靠性。阻尼緩沖法的重點部分是阻尼緩沖器。該緩沖器具有3 個導向輪，在保證導輪所處區(qū)域穩(wěn)定的情況下，會均勻地在導輪上纏繞電纜，特別需要對中間區(qū)域的導輪進行干預，從而使低阻尼緩沖器的速度得以減小。結(jié)合電纜垂直敷設的原理發(fā)現(xiàn)，阻尼緩沖器速度在減小的過程中，電纜的重力加速度以及運行速率也會有所減小。再者，對于阻尼緩沖器的分段承重力，要依據(jù)最大截面電纜的重力以及垂直段的總高度求取。在獲取分段承重力之后來考慮阻尼緩沖器的數(shù)量。通常對于超高層建筑而言，依據(jù)每3 層或每4 層部署1 組阻尼緩沖器。借助于電梯井等設備吊裝井道或通過施工過程中的塔式起重機來運輸整盤電纜，將其吊運至需要敷設的樓層區(qū)域。沿敷設路徑設置臨時對講裝置，在各個阻尼緩沖器位置可以設置對講揚聲器，便于在處置敷設施工期間的指令傳輸以及各施工階段的信息反饋。電纜敷設至終端以后，垂直端的電纜由阻尼緩沖器導輪移動至橋架進行排列。若無法同時操作，則需要按照由上到下的順序分段進行，避免同時脫出導致上部電纜太重，要始終確保施工的安全性和可靠性。

3.3 垂吊式電纜敷設法

垂吊式電纜作為一類新材料，需要掌握垂吊式電纜的主要特點，其具備同聚乙烯電纜相同的絕緣性。垂吊式電纜敷設和其他水平式電纜敷設具有很大的差異性：前者涉及到3根鋼絲繩，而后者無。在垂直吊裝實施時，為了達到相關技術要求，還需在設備上布設2 個吊具和專用吊裝圓盤。具體施工要求如下：

（1）在吊裝時專用吊裝圓盤必不可少，它主要由吊具本體、吊環(huán)、鋼板卡以及螺栓組成，在電纜垂直敷設操作時選擇吊裝圓盤有利于提升電纜敷設的負荷量，以促進電纜敷設操作正常實施。

（2）主吊具通常會在電纜垂直輻射的最前端進行部署，有效控制好吊裝圓盤以及電纜敷設之間距離，并要求選擇旋轉(zhuǎn)頭網(wǎng)套對連接裝置，這樣能夠?qū)摻z繩與電纜線的旋轉(zhuǎn)扭力消除，還能夠使其具備垂直受力鎖緊的優(yōu)勢，確保施工安全。

（3）施工時還應注意以下事項：①施工前工作人員要認真測量施工對象的尺寸，以確保施工位置的精準性，保障每個設備均能夠滿足要求；②起吊時需要對鋼絲繩進行合理、靈活地調(diào)節(jié)和改變，確保電纜每個區(qū)域受力均衡；③操作前期還應做好垂吊式電纜敷設相關試驗工作，為保障施工過程的安全穩(wěn)定打下良好基礎；④在各個樓層部署電纜裝置時要求電纜與其他相接觸的物體間設置1 層膠皮，避免電纜被其他硬物損壞，確保電纜安裝敷設的可靠性和有效性。

4 結(jié)語

綜上所述，電纜垂直敷設是超高層建筑施工中十分重要的工作，必須要保障電纜垂直敷設施工安全和施工質(zhì)量。在高層建筑電纜垂直敷設過程中，施工人員不僅需了解相關的施工技術要領、注意事項及質(zhì)量要求，并且要結(jié)合實際情況選擇鋼絲繩索連接法、阻尼緩沖法或垂吊式電纜敷設法等垂直敷設方式，要從細節(jié)入手把好質(zhì)量關和安全關，確保電纜敷設高效高質(zhì)量施工。