超高層建筑豎井電纜倒裝敷設施工技術分析

向波 簡輝

摘 要：針對重慶來福士廣場空中連廊項目的動力和照明電源電纜敷設問題，介紹了超高層建筑豎井電纜倒裝敷設技術。工程實踐證明，該項創新技術可行性強，可為類似工程施工提供借鑒。

關鍵詞：超高層建筑;豎井電纜;倒裝敷設;阻尼緩速器

1 項目概況

重慶來福士廣場位于重慶市朝天門廣場旁邊，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）。空中連廊橫跨在四棟250 m塔樓頂端，與兩棟350 m高主塔樓廊橋連接。空中連廊的主要功能為會所、餐廳和泳池等。空中連廊各種動力設備和照明用電主干采用42回路共15 000 m電纜作為導體向連廊輸送電源。

設計和業主單位為了節省空中連廊建筑面積，決定電纜由T4N塔樓供配電房引出，經T4N塔樓電井引至42層，再水平敷設至連廊到各配電間。

2 豎井電纜敷設中的難點

電纜垂直敷設長度達到204 m，并且管井狹小，電纜敷設過程中存在以下難點：

2.1? ? 順裝敷設難點

（1）采用傳統的人力加卷揚機順裝敷設施工方法，隨著垂直電纜吊起高度的增加，電纜承受自重越來越大，電纜斷裂的風險增大。

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

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

2.2? ? 倒裝敷設難點

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

（2）倒裝敷設到一定長度，需要在中間層轉換電纜，同樣存在增加人手的問題。

2.3? ? 場地狹小，施工困難

采用傳統電纜敷設方式，電纜需要轉換，電纜擺放和人員操作比較困難。

3 阻尼緩速器的結構及原理

電纜倒裝敷設是利用高位勢能把電纜由上往下輸送，關鍵是如何控制重力加速度，采用電纜阻尼緩速器可對下放過程產生的重力加速度加以控制。

3.1? ? 阻尼緩速器的構成

電纜阻尼緩速器（圖2）由3個橡膠輪和角鐵支架組成。橡膠輪帶有凹槽，凹槽直徑6 cm，能將大多數電纜放入凹槽內，橡膠輪直徑20～25 cm。導輪的擺設位置和電纜繞經路徑是阻尼緩速的關鍵。裝配時，導輪與軸桿配合要稍緊（可用軸端螺栓調節松緊），上下導輪位置固定不變，中間導輪可左右調整，以適應不同規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，電纜繞經導輪，使導輪承擔了電纜重力的水平分力，由于電纜體的剛柔性，其在彎曲和重力作用下產生的彈性回復力作用于導輪，同時由于電纜護套是橡塑材質，正好增大了與橡膠導輪內槽接觸的摩擦系數。這樣，通過導輪轉動摩擦，就有效衰減了下放電纜的重力加速度;調整中間導輪位置可改變其減速量。理想的調節效果是當電纜向下施放時，電纜克服阻尼下放運行;當停止施放后，電纜在阻尼緩速器作用下減速直至停止。電纜經阻尼緩速器下放運行，其速度可任意調節控制。該裝置的結構原理既利用了電纜結構特性，又沒有影響絕緣防護，敷設工藝簡單實用、安全快捷。

4 豎井電纜倒裝敷設

4.1? ? 敷設施工前的準備工作

（1）進行現場考察測量，編制敷設計劃。敷設前，沿電纜走向的橋架（支架）全部安裝完成。（2）根據豎井內最重的一根電纜重量在豎井的頂部安裝配套吊裝的電動卷揚機及鋼絲繩、滑輪。（3）按井內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備吊裝井道（如電梯井）或利用建筑塔吊，將所敷設的電纜整盤吊運至所設定高層位置（42層）。（5）沿敷設路徑安裝臨時對講揚聲器，總機設在高層起端，在每個阻尼緩速器位置裝設一個，以便敷設過程的指令傳送和各個環節的信息反饋。（6）先將整盤電纜吊運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留孔內，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? ? 電纜倒裝敷設工序

（1）根據電纜走向及電纜大小安排電纜的敷設順序，一般按照先大后小、先長后短的順序進行，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向滑輪，在電纜導向滑輪的上方固定好卷揚機鋼絲繩用的定滑輪。采用電纜吊裝專用鎖緊夾具和卸扣將電纜連接到電動卷揚機上。（3）盤轉電纜卷盤把電纜從卷盤拉出架設在導向滑輪進入豎立電井的梯架邊。啟動卷揚機并同時人工轉動電纜盤，電纜緩緩下降。（4）電纜降到安裝的阻尼緩速器時，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）隨著電纜繼續下降，逐步增加中凹型托輪的偏移位置，使電纜經過阻尼緩速器中產生的摩擦力逐漸增大。（6）當電纜吊裝專用鎖緊夾具到達阻尼緩速器附近時（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，防止電纜盤轉動，使電纜下墜。將電纜吊裝專用鎖緊夾具松開，反轉卷揚機收回鋼絲繩，并在42層重新固定電纜。（8）繼續轉動電纜盤，啟動卷揚機，繼續緩緩下放電纜，同時將下方阻尼緩速器中的中凹型托輪位移逐漸減小，使電纜繼續向下敷設。（9）采用同樣的方法，直到電纜敷設到配電房內。

電纜豎井敷設效果如圖4所示。

4.3? ? 電纜倒裝敷設注意事項

（1）電纜阻尼緩速器的設置數量根據電纜最大阻尼和樓層高度來決定，并預留一定余量。電纜敷設前先采用電纜阻尼緩速器試吊電纜（采用最大型號電纜），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，電纜阻尼緩速器應固定在堅實的建筑結構上，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彎半徑。（4）電纜敷設時，所有人員應協調一致，聽從指揮，避免因一個阻尼緩速器操作失誤而造成電纜下墜，出現人員傷亡。

5 結語

電纜敷設阻尼緩速器能滿足超高層電氣豎井內各種規格電纜的敷設需要，相比較傳統的超高層建筑電氣豎井各種規格電纜的敷設方式，其具有操作簡便、安全可靠，顯著降低勞動強度，大大加快超高層建筑豎井電纜敷設進度的效果，安全便捷、經濟高效。公司對該項施工技術進行了總結，成功研發了一種超高層建筑豎井電纜倒裝敷設裝置，被國家知識產權局授予了實用新型專利。

[參考文獻]

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

收稿日期：2021-05-18

作者簡介：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。

簡輝（1978—），男，廣東廣州人，機電設備安裝工程師，從事機電設備施工管理工作。