民用建筑配電房電纜溝及電纜敷設施工技術

武漢建工集團股份有限公司 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備的承載結構，對供電系統穩定運行影響重大[1]。民用建筑空間利用率較高，預留給配電房的空間往往狹小，配電房電纜溝及電纜敷設具有濕作業較多、對溝邊金屬護角及槽鋼埋設精度要求高、電纜敷設量大等特點[2-3]。傳統施工方法在狹小空間內極易造成配電設備擺放不平穩、電纜敷設混亂等一系列問題。

為保證電纜溝及電纜敷設施工既滿足使用功能要求，又能達到簡潔美觀的效果，本文通過監委大樓項目配電房基礎工程實例，經研究和改進，形成了一套成熟的民用建筑配電房電纜溝及電纜敷設施工技術。該技術工藝成熟先進，合理、安全、經濟解決了配電房電纜溝及電纜敷設施工難題，保證了施工質量。

1 工程概況

市監委執紀執法審查調查場所建設項目位于武漢市江岸區溫馨路與和諧大道交會處，包括一棟11層綜合樓、三棟2層留置區、一棟13層看護輔警備勤樓、1層地下室，總建筑面積94800m2。

該工程共有4個配電房，均位于地下一層，占地面積約為590m2，室內高壓開關柜共26臺，低壓開關柜65臺，具有設備多、電纜溝及電纜敷設量大、場地小、施工難度大、質量要求高等特點。

圖1 項目效果圖

2 關鍵技術分析

2.1 關鍵問題分析

配電房內高低壓柜、變壓器及柴油發電機饋線柜等設備占用空間較大，為方便后期使用、檢修，需綜合設計電纜溝及電纜布局，以降低施工難度為目的[4]。設計電纜溝及電纜布局時，應保證減小電纜磨損的同時提高電纜溝利用率[5]。考慮配電房內整體觀感，應避免電纜溝混凝土壓頂與室內回填區地坪交接處產生裂縫、埋件易振動偏位等問題。

2.2 技術措施

將進線及出線口分別設置在離高壓進線間和電井較近部位，減小部分回路電纜敷設長度，節約材料，降低成本。配電房高壓進線口至高壓進線間、低壓出線口至電井的兩段路線減少拐彎，盡量選擇直線段，降低電纜敷設難度，并對高壓及低壓電纜分設電纜溝進行設計。

將電纜溝90°直角優化為鈍角，減小電纜敷設過程中產生的磨損；將電纜溝壓頂分為兩次澆筑，其中第二次與室內鋼筋混凝土地坪一起澆筑，避免電纜溝壓頂與室內回填區地坪交接處出現裂縫；電纜溝金屬護角、配電柜槽鋼基礎、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埋件易振動偏位的問題，保證埋件標高。

3 工藝流程及操作要點

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

一是配電房電纜溝施工及電纜敷設所用材料的品種、規格、性能和等級應符合設計要求及國家現行標準、工程技術規范的規定，材料進場時按規定進行抽樣檢驗，提出檢驗報告。二是砌體灰縫的砂漿飽滿度應滿足要求，不允許出現瞎縫，假縫。三是混凝土地坪的厚度應符合設計要求，振搗密實無蜂窩麻面。四是鋁合金護角、槽鋼、電纜支架安裝標高應保持一致，順直美觀。五是電纜芯線無損傷，對地絕緣良好，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

一是核對配電柜屏前與屏后距離是否滿足GB50053-94《10kV及以下變電所設計規范》，若不滿足要求須按下式調整配電柜布置。

公式（1）中，L為配電房內空間凈寬度；n1為配電柜排數，單排取1，雙排取2；n2為屏前通道數量，n3為屏后通道數量，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。

二是確定區段內電纜直徑之和。繪制電纜走向圖并結合干線圖，確定固定區段電纜溝內電纜規格及數量；計算固定區段內電纜直徑之和X。

公式（2）中，xn為單根電纜直徑。

圖3 電纜走向

圖4 干線圖

三是計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為電纜敷設層數，400mm為檢修及電纜綁扎間距之和。核對電纜溝基本寬度是否小于配電柜屏前及屏后走道寬度，若不滿足需增加E值，即增加電纜敷設層數。

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

一是依據配電房大小及形狀，結合高低壓柜的數量將配電房分為高壓、低壓2個區。二是結合配電房周邊電井的位置確定高壓進線、低壓出線及變壓器的位置。三是結合配電設備的數量及定位，確定電纜溝的走向、槽鋼定位，依據電纜尺寸及數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 導墻壓頂施工

一是壓頂模板支設施工。導墻壓頂寬度同墻厚，無洞口處以導墻頂面作為底模，不單獨設置，而在電纜洞口處需設置底模。梁側模必須有夾木和斜撐，夾木宜用50mm×60mm通長木方，夾緊側模使面板緊貼墻面，避免澆筑混凝土時漏漿；斜撐宜用50mm×50mm木方，間距同橫擔，拉通線校直后將側模用釘固定在橫擔上。

二是壓頂鋼筋綁扎。先按箍筋間距在模板一側定位，放置箍筋后穿入受力鋼筋并與箍筋綁扎，綁扎時箍筋與受力鋼筋垂直。壓頂鋼筋應交圈綁扎成封閉狀，在導墻交接、轉角處的錨固拐入長度均應符合設計要求。

三是壓頂砼澆筑。壓頂砼澆筑前模板及導墻應提前澆水，充分潤濕。分段一次灌滿后集中振搗，分段長度一般為2～3m。導墻壓頂較長，一次無法澆筑完畢時留置施工縫，但施工縫留置位置要避開磚墻的十字相交、丁字相交及轉角處，導墻砼采用小型振搗棒振搗。

3.2.4 電纜溝外側回填

一是回填廢棄蒸壓加氣砼砌塊。將砌體施工過程中廢棄的蒸壓加氣砼砌塊按尺寸進行分類整理，大于10cm砌塊需碼放整齊回填以減少回填空隙。回填完畢后使用手持夯打機夯打兩遍以上。

二是砂漿墊層施工。砂漿墊層施工前一天在回填區砌塊表面灑水以保持一定的濕潤，施工時使用M5等級砂漿在回填區表面滿鋪一層，表面流入砌塊空隙沉陷處應及時補料至平整無塌陷，在初凝前抹平。

3.2.5 基礎地坪施工

一是基礎地坪模板支設。地坪設計厚度為70mm，使用100mm厚側模，多余30mm作為標高控制余量。溝邊側模支設應順直平整，選擇支設位置時應提前將金屬護角及電纜溝蓋板寬度考慮在內。

二是基礎地坪鋼筋綁扎。在墊層上劃分間距后擺放鋼筋，在鋼筋下方放置墊塊。

三是基礎地坪砼澆筑。采用商品混凝土，塌落度嚴格控制在110～120mm，使用小型砼泵送裝置進行砼輸送，保證攤鋪砼時的連續性。使用小型振搗棒進行振搗，每小塊振搗完畢后，用槽鋼刮杠反復刮4～5次，直至上表面平整、布滿原漿且粗骨料被擠壓沉實到地坪中下部為止。粗刮完成后用鋁合金刮杠人工仔細刮平，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。

圖6 基礎地坪施工過程圖

四是切縫。地坪混凝土養護三天后，為防止自身溫度變化產生裂縫，需在已澆筑地面用切割機切縫，縫深3cm，寬2mm。

3.2.6 成品材料安裝施工

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

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

三是成品電纜支架安裝。采用SMC復合材料電纜溝支架，用膨脹螺栓將成品電纜支架按照800mm間隔固定于電纜溝內側導墻上，縱向成一線，使上下螺栓連線與底板垂直，間距一致。該支架具有強度高、重量輕、運輸方便、施工便捷等特點。支架整體絕緣無電腐蝕，可防止產生渦流，極大提高了安全性能。

圖7 成品構件安裝施工圖

3.2.7 電纜敷設

根據固定區段電纜溝內電纜的數量及規格繪制電纜敷設草圖，繪制完成后依據下列原則進行適當調整以確定每條電纜位置。

型號較大的排布在下層；為避免出現電纜溝內電纜交叉影響觀感的情況，離電纜溝出口遠的低壓出線敷設在下層；消防電源電纜與普通電源電纜分層或分兩側進行排布。

圖8 電纜進出線布局示意圖

圖9 電纜密集處敷設效果圖

電纜敷設采用卷揚機牽引和人力拉引相結合的方式，當電纜較重時采用機械牽引，當電纜較輕時采用人力拉引。重量較大電纜敷設于支架底層，重量輕電纜敷設于上層，拐彎處最小半徑應符合電纜最小允許彎曲半徑的規定。

4 質量檢查

利用卷尺檢查電纜溝及電纜敷設質量，檢查結果均符合規范要求，見表1。

表1 檢查結果表

電纜溝及電纜敷設施工規范，滿足設計要求。完成后，配電房內整潔美觀，整體觀感效果好。

5 結語

電纜溝及電纜敷設經優化設計后布局合理，高低壓區分隔明顯，高壓進線口與低壓出線口均臨近周邊電井，大大降低了電纜溝內電纜用量。本工程將電纜溝出口直對主樓電井，共計減少了16條回路約307.2m的電纜長度，節省材料費用89660.35元，人工費用7065.6元，共計節約施工成本約96726元，創造了良好的經濟效益。

電纜溝外側回填區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，綠色環保，創造了良好的環境效益。鋁合金護角、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。且操作簡單，僅需兩名工人即可完成，省時省力拆裝便捷，提高了施工效率，也便于后期維修更換。