建设工程—电站厂房电缆敷设施工法工艺.docx

水电站厂房电缆敷设施工工法1.前言电缆敷设是电缆敷设通道形成、电气设备安装后的工序。电缆敷设方式一般为直埋敷设、排管敷设、支吊架敷设和电缆沟敷设。本工法电缆敷设包括电力电缆（中低压和高压）、控制电缆、通信电缆及光缆的敷设，采用机械牵引敷设、人机混合协作，结合BIM技术的多元化敷设方式。2 .工法特点本工法介绍了电缆敷设安装工序，并对电缆敷设施工工艺细节进行了简要的说明，并在保证工期、质量的前提下对电缆敷设的安装方法进行了优化和改进，节约了施工成本和施工进度，为机组的顺利发电夯实基础。2.0.1传统电缆敷设大多借助人力敷设电缆，耗费大量人力，增加人工成本,且时常造成电缆外护套磨损、人员敷设不当受伤事件等经济损失和质量事故。增加机械设备和敷缆装置的使用，人机混合协作，减少人力投入，保证电缆敷设时受力均匀、匀速敷设、不易损伤电缆，提高敷设效率。2.0.2自制敷缆装置适用于电缆竖井口、垂直落差度较大、地方狭小、截面积大的高压电缆等不便人多敷设的地方。通过该装置的应用，保证电缆敷设后轻易上支架，避免二次人工抬上电缆支架，可有效提高电缆在不便于敷设空间的敷设效率和质量。2.0.3传统的电缆敷设施工方法依靠施工人员根据现场情况和以往施工经验规划电缆走向，以避免电缆交叉和超弯曲半径的情况。但人为排布几百根电缆,工作强度大，难免有考虑不全面，且电缆一旦铺设好很难再进行大幅度更改。运用BlM技术，结合三维虚拟仿真，绘制全场电缆桥架、精准定位电气设备，为电缆敷设打好坚实的根基，每根电缆在软件中提前布置，及时调整电缆的排布位置，减少电缆交叉，在三维模型的基础上实现可视化显示和准确的电缆定位以及电缆路径的精确定义，也为准确统计电缆型号规格、长度提供了详尽的信息。最后，完成电缆的数字化模型，为实现电缆的生命周期管理奠定基础。3 .适用范围本工法适用于电力电缆、控制电缆、通信电缆及光缆的敷设。4 .工艺原理4. 0.1按电压等级由高至低的电力电缆、强电至弱电的控制和信号电缆、通讯电缆“由上而下”的顺序排列。当水平通道中含有35kV以上高压电缆，或为满足引入柜盘的电缆符合允许弯曲半径要求时，按“由下而上”的顺序排列。在同一工程中或电缆通道延伸于不同工程的情况，均按相同的上下排列顺序配置。5. 0.2支架层数受通道空间限制时，35kV及以下的相邻电压级电力电缆，可排列于同一层支架上，IkV及以下电力电缆也可与强电控制和信号电缆配置在同一层支架上；同一重要回路的工作与备用电缆实行耐火分隔时，配置在不同层的支架上。6. 0.3同一层支架上电缆排列的配置：控制和信号电缆可紧靠或多层叠置；除交流系统用单芯电力电缆的同一回路可采取品字形（三叶形）配置外，对重要的同一回路多根电力电缆，不叠置；除交流系统用单芯电缆情况外，电力电缆相互间有1倍电缆外径的空隙。7. 0.4满足电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范GB50168-2018；厂家技术文件；设计图纸、设计电缆清册等要求。5 .施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程工艺流程如下图5.1-1所示。电缆通道清理施工设备、照明准备电缆运输、绝缘检查电缆敷设电缆排列电缆固定绑扎悬挂标识牌图5.1-1电缆敷设施工工艺流程图5.2 操作要点2.1施工准备1.与电缆工程有关的土建工程已结束，电缆桥架、支架安装工作已结束，电缆通道内无杂物，积水已清理干净。照明、通风符合施工要求。2 .卷扬机、电缆放线架、敷缆机、地面直线滑车等设备布置到位。3 .自制敷缆装置及支架提前制作并固定于混凝土墙、竖井口处等。自制敷缆装置实物图如图5.2.IT所示，装置主要包括滑轮、底座、支撑3个部分。滑轮与底座连接，旁边有支撑加以稳固，整体固定在地面或者墙面上，滑轮可以自由组合，实现不同方向、多角度的电缆敷设。在竖井口处敷设截面积大的高压电缆时，结合支架能更好的稳固电缆，防止因电缆重力大造成的高处坠落事故，如图5.2.1-2所示。在牵引电缆时，使牵引钢丝绳通过滑轮，电缆本体在滑轮上移动，避免电缆本体外护层磨损，如图5.2.1-3所示。图5.2.1-1固定在墙面的自制敷缆装置图5.2.1-2带支架敷缆装置图5.2.1-3固定在地面的自制敷缆装置通过牵引钢丝绳牵引电缆时，电缆本体会随着牵引钢丝绳进入滑轮，这样可以保证电缆敷设后轻易上桥架，避免二次人工抬上电缆桥架，节省人力物力，减少电缆敷设安全事故。由于滑轮有底座固定支撑，可以避免电缆本体直接接触电缆支架，在牵引时不会损伤电缆本体，既能减少电缆敷设时间，又能提高电缆敷设质量。从施工技术角度来说，通过自制的敷缆装置和支架装置，能够提高电缆在竖井口处、高处桥架上、环境狭窄等地方的敷设效率和质量，减少电缆敷设安全事故的发生，保障人身安全。4 .电缆敷设前检查符合下列要求：1）电缆的规格、型号、电压等级符合设计要求；2）电缆外观无损伤，电缆封头实严密，标识完整，标尺清晰、正确，绝缘良好，并附有制造厂的商标原封包装；3）电缆的质量保证书，合格证及出厂试验报告齐全。5 .电缆敷设前，根据设计出具的电缆清册和设计长度，合理配置每一盘电缆对应的电缆回路，避免浪费电缆、避免频繁在电缆放线架上更换电缆，节省时间。6 .桥架、支吊架电缆敷设前，搭建好临时电缆敷设平台，用可拆卸、可移动的脚手架或者用钢管搭建排架。5.2.2电缆敷设1.电缆清册是电缆敷设和布置的依据。电缆清册包含：电缆的敷设顺序号,电缆的设计编号，电缆敷设的起点、终点，电缆的型号规格，电缆的设计长度，实际敷设长度，敷设时最好也标注每根电缆的电缆盘号和敷设时间。2.利用BlM技术（Bentley.CAB-C等机电分析软件）进行二次施工设计，具体包括；1）资料搜集：包括一次电缆清册、二次电缆清册、电气设备布置图、桥架布置图、电缆沟布置图、埋管布置图、土建图纸、结构图纸、水机设备图纸等；2）三维建模:利用软件按设计图纸绘制全场建筑三维图、精准定位电气设备/元件安装位置，在BIM软件中设置电缆路径规则、电缆走向、桥架容积率等参数指标，导入电缆清册自动生成电缆路径，检查生成路径，手动调整因软件问题无法调整或识别的错误电缆，对电缆敷设线路进行预敷设。整个敷设过程，BIM精细化建模，并可根据电缆三维模拟展示效果，可视化施工，及时调整电缆的排布位置。对电缆桥架、电气设备等进行智能编号，采用“最短路径最优化法”自动计算电缆起点到终点的最优路径，同时准确计算出电缆长度，模拟整个厂房的电缆，最终生成满足实际工程需要的成品。整个过程完全三维设计，有效避免各专业间的碰撞问题，此方法可实现电缆敷设路径自动选择与优化，提高了质量，缩短了设计时间，为在未来施工过程中合理安排施工和提交数字化移交成果奠定基础，见下图5.2.2-1、5.2.225.2.23图5.2.2-1电缆桥架三维效果图图5.2.2-3厂房电缆桥架鸟瞰图图5.2.2-4桥架四通处电缆局部图图5.2.2-5电缆转弯局部图3）施工管理：利用软件合理规划施工，因场地限制，无法同时敷设规格较多的电缆，我们按部位到部位进行集中敷设，减少施工换盘次数。定点绑扎，减少交叉，对于不可避免的交叉，采取集中交叉、整体转向、长电缆优先摆在下层等原则，确定电缆排列顺序及交叉点位置；当同层电缆交叉无法避免，且电缆可叠层摞层时，通过分析计算，在保证不影响电缆摞层要求的前提下（如控制电缆在桥架中不超过3层等），对关键位置，通过跳层解决电缆交叉。施工过程中可实时记录电缆的实际敷设结果，确立电缆敷设状态，有效进行施工过程管理，提高电缆敷设效率和电缆敷设工艺水平，见下图5.2.2-4、5.2.2-5o4）运维管理：电缆施工结果可实现数字化移交（施工全过程信息记录、相关技术与管理文档资料等），移交数据在物理表现上可采用PDF、XML文件、电子文件等形式。通过对数据格式制定相应标准，对数据访问接口进行固化约束，保证移交数据的完整性、正确性、可用性。有效为运维提供数据支持，实现数据价值延伸3 .电缆敷设时，电缆从盘的上端引出，不使电缆在支架上及地面摩擦拖拉。电缆上不得有压扁、绞拧、护层折裂等机械损伤。直线段敷设电缆时在转弯处、较长直线段增设敷缆机和地面直线滑车，垂直段采用从上向下的敷设方式，敷设电缆时用卷扬机牵引住电缆一端，用滑车、槽钢、工字钢、膨胀螺栓自制固定装置固定在垂直段入口处，每隔一段距离进行固定。敷设电缆的速度要均匀，防止由于速度过快，导致电缆在某一处大量堆积、打折和浪涌，影响敷设工作的正常进行。电缆沟转弯、电缆层井口处的电缆弯曲弧度一致、过渡自然，敷设时人员站在拐弯口外侧。所有直线电缆沟的电缆必须拉直，不允许直线沟内支架上有电缆弯曲或下垂现象。电缆最小弯曲半径满足设计要求,见下图5.2.2-6、5.2.2-7o4 .用扎带绑扎电缆，电缆在首末两端、拐弯处两侧、电缆接头处均要固定。垂直敷设或超过45°倾斜的电缆每隔2m固定。水平敷设的电缆每隔510m进行固定，绑扎均匀，方向一致。进入柜、箱中的控制电缆留有一定的余度，并且在柜体底部支架上排列整齐、美观，绑扎牢固，不得使所接端子排受到机械应力的作用。5 .电缆标识牌字迹清晰、工整，不褪色，绑扎牢固，标识牌齐全，规格统一，两端、转弯处、水平段、垂直段均要悬挂标识牌。标识牌上要写明电缆的编号、型号、规格、起迄点，挂装牢固并与电缆一一对应。6 .安装完毕后，将盘柜线槽的盖板恢复，对电缆的孔洞进行封堵，清理施工现场。图5. 2. 2-6电缆敷设图5. 2. 2-7电缆沟敷设6.材料与设备6.1 材料与设备本工法中使用的主要设备及材料见表6.I-Ie表6.IT材料设备表序号设备名称规格型号数量（台）备注1载重汽车根据需要根据需要2汽车吊根据需要根据需要3卷扬机根据需要根据需要4电缆放线架根据需要根据需要5敷缆机根据需要根据需要6地面直线滑车根据需要根据需要7自制敷缆装置根据需要根据需要序号设备名称规格型号数量（台）备注8电缆网套根据需要根据需要9尼龙扎带根据需要根据需要10电脑根据需要根据需要11号牌打印机根据需要根据需要12钢管、锁扣根据需要根据需要7 .质量控制7. 0.1为确保安装质量，施工人员必须经过培训，通过班组技术交底，使施工人员熟悉工艺和质量要求。8. 0.2敷设电缆时，在转弯、桥架接口处或管口处，用软皮或废电缆皮防护包裹在电缆外护套上，防止电缆被锐物划伤。9. 0.3在同一电缆桥架内的不同信号，不同电压等级的电缆，分类布置；对于交流仪表线路和安全联锁线路，应用和隔板与屏蔽的仪表信号线路隔开敷设。如果无法避免交叉时，使两种电缆垂直交叉或采用桥架立交槽引过电缆。10. 0.4新敷设的电缆不允许有中间接头。11. 0.5电缆敷设完毕及时进行检查。这种检查也在敷设的同时，由全线各处施工人员边进行外观检查，以便发现问题及时处理。12. 0.6控制电缆，尤其是直径较小的控制电缆，敷设时用力适中，以防止拉伤电缆，破坏其绝缘层。电缆敷设检查验收见表7-1。表7T电缆敷设验收表分部工程名称及编码分项工程名称及编码单元工程名称及编码设备（部件）名称工序序号检查（检验）项目性质单位质量标准检验方法及器具检查结果是否合格电缆固定1电缆支持点间距离按GB50168规定检验工器具检查2水平敷设主要电缆首末端及转弯处、接头两端观察检查3超过45°倾斜敷设主要电缆每个支持点4固定强度牢靠用手扳动检查5J型式按设计规定对照图纸检查单元工程名称及编码设备（部件）名称工序序号检查（检验）项目性质单位质量标准检验方法及器具检查结果是否合格6交流单芯电缆固定夹具无铁件构成的闭合磁路观察检查7紧固件表面处里镀锌观察检查电缆接地8电缆钢铠层符合规范观察并导通检查9电缆屏蔽层符合规范及反措要求观察并导通检查敷设后检查10电缆外观检查主要无机械损伤观察检查11电缆管口封闭按GB50168规定观察检查12电缆孔洞处理电缆沟、隧道、竖井、建筑物及盘（柜）电缆出入口封闭良好观察检查13电缆沟无杂物、无积水，清洁观察检查电缆终端制作14电缆终端盒及其配件齐全，无损伤对照技术文件检查15制作工艺按工艺规程规定16接地线接地线规格按GB50168规定对照规范检查17电缆穿过零序AT接地线18接地线焊接牢固、可靠19单芯电缆金属层接地一端接地观察检查20电缆芯线外观检查无损伤电缆终端制作21芯线绝缘包扎长度按工艺规程规定检验工器具检查22油纸电缆铅封位置电缆终端盒金属外壳与该处的电缆金属护套观察检查23外观检查主要粘附密实，牢固，厚薄均匀，表面光滑,无夹渣、砂眼、缝隙24聚乙对壬电缆芯线外观检查无碳迹、划痕观察检查25预制电缆终端制作按制造厂规定对照厂家资料检查26热缩电缆终端制作27冷缩电缆终端制作28线鼻子线鼻子规格与芯线相符观察检查39铜线鼻子镀锡表面光滑，干净单元工程名称及编码设备（部件）名称工序序号检查（检验）项目性质单位质量标准检验方法及器具检查结果是否合格30芯线连接压模规格与导线规格相符31压入深度按工艺规程规定32相色标志正确观察检查33固定强度牢固用手扳动检查34线鼻子与电气装置连接按GB50168规定观察检查施工单位是否同步执行本质量控制点对应的验评标准是口否口检查（检验）项目数：合格项数：不合格项数：检ff（检抬）顶Il合格项数合格率（检查（检验）项Ll数X100%）=等级：合格（优口良口中结）不论不吩合格口检查人（签名）：年月日8 .安全措施1. 0.1施工开始前，依据施工现场实际情况，向监理上报专项安全施工措施,经监理批准后方可实施；作业前对相关临边临空面进行安全防护隔离，悬挂警示标牌标牌，并由工程部牵头组织安环部、监理及业主进行联合检查验收；施工人员需经安全技术交底及专业技能培训考核。8. 0.2高空施工时佩带安全带，严禁向下抛物，上部施工时，地面有专人警戒守护。9. 0.3按照相关规范搭设脚手架，制作施工平台，脚手架的搭设或拆除，均不得上、下部同时作业，搭设后或使用前联合检查；定期检查脚手架、施工平台，并做好维护工作，确保施工安全；搭设的脚手架、施工平台最上层设置安全护栏，明显位置悬挂“当心坠落”和“当心落物”等字样的警示标志。10. 0.4搭设脚手架，将脚手架踏板捆绑牢固，斜撑连接杆安全插削必须插好,支撑平稳，经检查验收合格后方可使用；脚手架踏板不得随意堆放杂物。11. 0.5在装卸过程中，严禁电缆直接由车上堆下；滚动电缆盘时必须顺着电缆的缠紧方向。9 .环保措施作业现场设备、材料需在指定区域摆放整齐。施工垃圾集中存放，及时清运，做到工完场清。电缆桥架安装场地进行局部区域隔离，设置专门的安全通道，并挂标识标牌。电动工具作业人员必须熟悉操作规程。10 .效益分析传统电缆敷设借助人力敷设电缆，耗费大量人力，增加人工成本，短距离敷设人员7-12人为一个小组，长距离敷设人员15-25人为一个小组，有时截面积大的长距离电缆甚至需要40人左右敷设，且时常造成电缆外护套磨损、人员敷设不当受伤事件等经济损失。该工法增加机械设备的使用，人机混合协作，长距离水平段、垂直段依靠机械设备，敷设电缆时人员只需要在桥架转弯处辅助，防止电缆转弯掉落，在直线段跟随电缆敷设排列电缆。短距离敷设人员5-7人为一个小组，长距离敷设人员10-12人为一个小组，大大减少人力投入，节约人工成本，且用机械设备施工，特别是电缆竖井口这类施工环境狭窄、垂直落差大的地方，可以保证电缆敷设时受力均匀、匀速敷设、不易损伤电缆。仅人工费一项，短距离敷设节约人工2-5人、每人每天150元计算，即节约资金约300-750元/每天;长距离敷设节约人工5T3人、每人每天150元计算，即节约资金约750-1950元/每天。左岸电站BlM团队核心绘图人员只有2人，没有找专业团队制作，培养本单位人员绘制，采购专业BIM应用软件，技术人员提供现场技术支持，完成了约90万米的电缆敷设绘制任务，在合同结算中，仅花费技术软件费用，节约资金约100万元。以BlM模型为基础的电缆敷设，对比传统电缆工艺可减少因施工顺序不明确而产生的时间浪费，提高施工速度，缩短施工工期；通过电缆施工管理系统对每根电缆选择最优的敷设路径，节约施工资源投入；在模型阶段解决电缆排布凌乱、交叉、桥架超容积等问题，无需在电缆敷设完成后整理、重排或增加辅助装饰设施，省去二次施工环节；与传统工艺对比，电缆敷设施工三维优化系统有降低施工资源投入、节约施工时间、节约成本、提高施工进度等优势，提高了工程生产的整体经济效益。