地铁变电所电缆敷设及接续施工工法

地铁变电所电缆敷设及接续施工工法1前言电缆敷设的排布是地铁供电施工工程中的一个重点施工工序,影响着整个电气工程的施工进程及工艺水平。整个电缆的敷设是个过程繁杂、手续众多的工序,很容易出现一些错放、漏放的问题，为了避免电缆敷设过程出现错放、漏放、线缆排布不整齐等问题，对施工过程中的各环节采取了一系列的改进措施。通过加强从施工策划到过程控制等各环节的控制，避免了二次电缆错放、漏放、排布不合理以及返工现象等问题的出现。本工法以无锡地铁3号线供电工程为依托，利用BIM技术对电缆敷设进行建模和深化设计，电缆敷设过程中，无论是从电缆走向、排列的合理性还是从工艺美观角度，均取得了很大的进步，从而提高了整体工程的施工质量。本工法解决了施工中出现的电缆敷设错乱、线缆排布不整齐等问题，避免了人、财、物的浪费，提高施工效率，降低工程成本。2工法特点2.0.1通过采用BIM建模和设计优化，使得电缆排布更加整齐，提升电缆敷设的准确性、美观性，达到节约成本目的。2.0.2对电缆的弯曲半径、预留长度、接地连接等细部工艺统一标准施工，达到实用、美观、统一的目的。3适用范围本工法适用于城市轨道交通供电专业变电所电缆敷设及接续施工。4工艺原理变电所内的电缆数量繁多，电缆夹层多变且纵横交错，要使电缆敷设得整齐美观，首先要熟悉图纸，了解电气设备的安装位置，对整个工程的电缆敷设及二次接线工作做到心中有数。电缆到达施工现场后，根据敷设需要进行放置，并在盘上进行挂牌标识，标识要正确、清晰，且须注明电缆的规格、型号及数量，在电缆敷设前检查电缆沟道是否畅通、预埋管埋设是否到位、电缆支架是否漏装、电缆型号规格正确且标识齐全，为下一步的电缆敷设打好基础，确保有序进行敷设电缆。电缆敷设时，按事先策划好的顺序进行依次敷设，先敷设长电缆，后敷设短的电缆，且同一沟道或同一起点和终点的电缆同一批敷设。同一批电缆敷设时，使直径相同或相近的电缆尽量在同一平面层上。采用边敷设、边整理、边固定的方式进行，每敷设一根立即沿线整理，排列整齐后挂上号牌。转弯部分，每根电缆都一致地、相互平行地弯转，且满足电缆的弯曲半径。5施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程城市轨道交通变电所电缆敷设及接续施工工艺流程如图5.1所示。施工准备施工准备BIM建模BIM建模现场测量定位现场测量定位电缆敷设及排布电缆敷设及排布辅助支架制作辅助支架制作一次电缆接续一次电缆接续二次电缆接续防火封堵质量验收图5.1施工工艺流程图5.2操作要点5.2.1施工准备变电所电缆敷设及二次电缆排布是比较复杂的工序，不能单独地只考虑局部的电缆敷设，先期要统筹布局及走向设计，前期的准备工作和电缆的辅助设施很重要。当拿到设计施工图纸，立即召集技术人员及施工负责人将总图、电缆清册以及一次、二次的接线图和原理图进行认真比对，认真核对电缆清册的电缆型号与接线图、原理图完全吻合一致，尽可能地减少日后电缆的设计变更，防止因电缆敷设的缺少或增加破坏整体的布局。5.2.2BIM建模1模型建立建立场地分析模型和施工模型，应用于技术实施与施工管理。通过对电缆敷设路径进行路径优化，在确保符合设计原则的前提下，减少了电缆支架的数量，提高了电缆支架利用率。其中图5.2.2-1、图5.2.2-2为设计优化后的路径。图5.2.2-1变电所电缆敷设BIM优化后路径

图5.2.2-2隔离开关电缆敷设BIM优化后路径2模型校核拿到设计图纸后对图纸进行仔细审核并建立电缆敷设及支架安装模型，建模完成后对模型进行碰撞检查，将问题上报设计方审核并优化完善模型。根据调线调坡数据以及测量基础数据进行敷设路径校核；创建动态施工计划，并安装三维工程模型对敷设过程进行校核；进行虚拟测量，三维虚拟安装以及衔接检测，调整及检验设计数据；进行设计优化，制作可视化技术交底视频。5.2.3现场测量定位根据电缆整体走向合理规划敷设次序，使用测量工具实测出敷设长度与预留长度，将测量结果做详细台账记录。5.2.4电缆敷设及排布1电缆敷设前对电缆进行试验，质量合格后，方可进行下步施工。2敷设开始前用油漆笔标明电缆起始端。3将电缆盘支撑放至放线支架上，用人工展放。电缆展放时避免与地面或其它硬物磨擦。4电缆敷设路径山路站电缆敷设路径为的优化。以黄山路站为例，如图5.2.5-1黄山路站电缆敷设设计路径，BIM优化后敷设路径如图5.2.5-2所示。图5.2.5-1电缆敷设设计路径图5.2.5-2电缆敷设BIM优化后路径5变电所夹层电缆敷设按照交直流、高低压、控制与电力电缆的不同，依据施工设计图纸要求，分别放在不同层的托架或托臂上。为确保整理、核对电缆方便，在敷设过程中可临时用胶带纸缠绕并标明电缆编号。电缆应有一定的弛度，且在设计规定的敷设路径基础上进行BIM优化敷设路径，以减少电缆的敷设容错率，并减少与其他各型号电缆的交叉，电缆在支架、桥架上需排列整齐。6若设备间电缆较短，可先测量出所需长度，将该段电缆从电缆盘上拉出截断后，人工敷设电缆到所内指定位置。7电缆敷设完成后，及时挂电缆标牌，电缆标牌清晰、准确。电缆在每个悬挂点处固定。在电缆进出设备处、进出支/桥架处、转弯处及垂直敷设时需固定牢固，其余处每隔3个支架用非铁磁性材料刚性电缆卡子固定，其余支架用尼龙扎带固定牢固。8电缆终端和接头的制作应严格遵守国家标准及制作工艺规程。5.2.5辅助支架制作电缆敷设完成后，根据现场实际情况，在夹层内电缆引上部位制作辅助支架，以保证电缆终端头垂直方向不受力；在电缆预留处制作辅助支架，确保电缆与夹层底部间距满足图纸要求。5.2.6一次电缆接续1仔细检查设备预留的接线处是否有损坏，是否符合设计要求，以原理接线图为依据，以制造厂商提供的电缆头连接指南为参照进行接线。2电缆头制作完成后再次对电缆进行校线，并核对电缆标牌。3对核对过的电缆进行电缆绝缘试验、耐压试验，试验合格后与设备进行连接并按要求接地。4接地线必须根据规范连接，且连接要牢固、可靠。5根据设备预留电缆孔的位置将电缆用卡子固定在设备的横撑上并排列整齐，使电缆精简美观。6如果接线过程中电缆与设备外壳尖锐处有碰触，必须对电缆进行保护。7接线时电缆的弯曲半径不应小于电缆直径的20倍。8连接时根据不同设备的要求，用扭距扳手对接线端子的固定螺栓进行紧固。5.2.7二次电缆接续1检查引入电缆的型号、规格、走向是否正确，按技术要求安装塑料线槽并固定牢固。2将电缆接地线与设备外壳接地牢固连接。3以原理图和生产厂家提供的端子排接线图作参考，分回路对全所配电装置或盘、屏、箱内的内部配线进行一次全面校对，把校线中发现有问题的地方改正过来，同时在端子排接线图中把有问题的进行修改，标注清楚。4准备好相应的芯线管号，对所内二次配线电缆芯线逐一核校确认同一电缆两端的同一芯线编号，确认好后套上标号牌，将芯线弯一小钩，以防管号脱落。5将校好的芯线逐根理顺、理直，按芯线编号、端子排高低顺序进行排线，端子排高处的放在里层，依次将所有芯线排完，并依次将芯线从线槽边孔穿出至端子排接线位置排列好，每根芯线适当预留后接至对应端子排，然后每隔200mm对线槽内的芯线用尼龙扎带捆绑后，盖上线槽。6在线槽至端子排间稍留有预留，经弯曲成统一的形状后，确定芯线长度及芯线绝缘剥出长度后依次截断每根芯线的多余长度和芯线绝缘层，并套上管号（截断线芯时不能两根以上同时进行）。7接线采用压接法，根据端子深度，剥取合适的芯线，确保压接紧密。8接完芯线立即进行调整，横平竖直，不应随意或交叉连接，每根芯线的预留要一致，以使其美观。备用芯线预留在线槽顶端，连接时，每个端子的一侧尽量只接一根，每个端子排的两侧接线不允许接在端子的一侧。9接线完毕后，所有芯线的标号牌应齐全、清晰、正确，并将线号（回路编号）统一向外。5.2.8防火封堵在电缆穿过竖井、墙壁或进入屏、柜的孔洞处，将防火泥用火烘烤使其变软，将洞口密实封堵，如果孔洞过大，需用防火材料板做衬板，再用防火堵料密实封堵。耐火衬板须安装牢固，防火包填实、无缝隙，防火堵料密实，不透光。用于封堵孔、洞的防火泥，根据实际制作成瓷砖状，厚度约20mm，表面用灰刀蘸少许变压器油抹平整、光滑，在很大程度上提高了观感质量。5.2.9质量验收1电缆排列整齐美观，电缆绑扎整齐、方向一致，电缆牌排列整齐，内容正确。电缆在电缆支架上的位置符合设计要求。电缆接续应牢固，电缆的余长（引入、接头处）应符合设计规定，排列正确、平直，良好，耐压强度、绝缘电阻等电气性能符合技术条件的规定。2电力电缆与控制电缆不在同一层支架上。高、低压电力电缆，强电、弱电控制电缆按由上而下的顺序分层配置，但大截面电力电缆引入盘、柜时，为满足弯曲半径的要求，宜由下向上配置；当电缆沟内两侧均有电缆支架时，低压电缆及控制电缆宜与高压电缆敷设在不同侧支架上，单芯电缆按设计要求固定，单芯交流电缆固定夹具不构成闭合磁路，电缆外皮无损伤、绝缘良好。5.3劳动组织根据变电所电缆敷设及接续施工工艺及施工要求，作业人员配置如表5.3所示。表5.3人员配置表序号岗位或工种数量单位备注1施工负责人1人2技术负责人1人3作业人员15人4辅助人员8人6材料与设备根据变电所电缆敷设及接续施工工艺及施工要求，设备材料如表6所示。表6主要材料设备表序号名称型号规格单位数量备注1导向滑轮吊式个202滑轮座式个203液化气喷枪黄铜套14断线钳M-16011把15煤化气罐丁烷个17质量控制7.0.1本工法采用的标准及规范如下：《地铁设计规范》（GB50157-2013）；《城市轨道交通技术规范》（GB50490-2009）；《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》（GB50168-2006）。7.0.2施工中严格执行操作规程，技术标准，认真进行自检、互检和交接检，如实填写施工记录。严格控制各作业流程的质量活动，严格把关，质量不合格不能进入下一流程。定期分析各种质量记录，及时消除影响工程质量的潜在不良因素。7.0.3对施工作业人员进行施工工艺培训，重点掌握参电缆敷设、一次电缆连接、二次电缆连接等重要工序的施工方法、操作步骤和注意事项等。7.0.4编制详细的作业指导书，施工前要向施工人员进行详细的技术交底，对关键工艺进行专门技术培训，使每个施工人员必须了解施工程序、安装工艺、质量标准及各材料的用途。7.0.5电缆敷设完毕后需安装电缆卡子及扎带进行固定。7.0.6确保变压器侧交流电缆接地铜线悬空，且不与支架连接，此处接地铜线仅用于电缆测试。8安全措施8.1机械安全保证措施设专人对施工机械、工机具、仪器仪表进行保管，作好防盗工作。严格操作规程和持证上岗，杜绝对工机具、仪器仪表性能不熟悉的人员进行操作。定期对工机具、仪器仪表进行检查，发现不安全隐患及时进行整修，避免在施工中出现不安全事故。仪器仪表在运输和施工过程中作好安全防护工作，避免造成损坏。各作业班组在班前、班后对生产机具、设备等的安全情况进行检查，发现不安全因素及时处理和解决。8.2交叉施工作业的安全保证措施积极主动配合交叉施工作业过程中与其他承包商的配合，服从监理工程师或其代表和业主或其代表的统一协调。加强交叉施工配合，争取各相关承包商的大力配合，施工前与相关承包商签订施工协议，交叉施工过程中重点部位派专人盯守，并做好施工的安全防护工作。加强施工管理，调整施工环节，解决影响施工安全的问题，随时根据施工情况调整优化安全防护方案。8.3临时用电和机电设备的保护措施临时设施及变压器等外电设施，严格按现行《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规定采取防护措施，包括增设屏障，遮栏、围栏或保护网等。凡可能漏电伤人或易受雷击的电器设备及建筑物均应设置接地或避雷装置，安排专人负责这些装置的采购、安装、管理和维护，并定期派专业人员检查这些措施的效果。现场临时用电线路的安装和使用，必须按配电规程、安全操作规程和临时用电设计执行，不准任意拉线接电。临时用电配电箱、开关箱，必须装设漏电保护装置。临时用电的配电箱必须使用合格的配电箱，以保证临时用电的安全。临时用电电缆的截面积要符合载流的要求，不能以小代大、以次充好。施工临时用电设施要专人管理，严格控制，施工完毕后要及时切断电源，在安全管理人员确认后，方可离开。各种手持电动工具和额定电流小于60A的人体可能触及的用电设备，必须安装触电保安器。电气设备必须完整无损、绝缘良好、设保护地线。各工点应采用和电网相一致的保护接地或保护接零。熔断器和熔丝应配置适当，严禁用其它金属丝代替熔丝。开关应接在相线上，螺丝灯头的丝扣应接在中性线上。不得将线头勾挂在灯头上或直接插在插座内。严禁用二线裸露部分搭接作为开关。电钻应有绝缘手柄和保护接地线。使用电钻时，应站在绝缘垫上或戴绝缘手套。电焊机必须接地，电焊机用毕必须及时切断电源。9环保、节能措施9.0.1在工程施工过程中，严格执行国家、当地环保部门及建设单位制定的有关规定，施工过程制订完善的环境保护、水土保持措施，环保、水保本着“三同时”的原则与工程施工同步实施，确保工程所处的环境不受污染和破坏。9.0.2加强对施工机械的管理，改进施工工艺及流程，减少施工过程中的噪声污染。避免造成噪声类环境污染。预防污染、净化环境、强化环保意识、遵守法规、持续改进、铸造绿色工程。9.0.3施工区域与生活区要分开，临时建筑、建筑材料和施工机械等按区域整齐搭设或堆放，分类隔离并有标识。9.0.4保持施工现场、施工临时基地环境清洁，预防噪声、振动、废气和固体废弃物污染，净化环境，强化环保意识，遵守法规，持续改进，铸造绿色工程。9.0.5施工中产生的建筑垃圾及固体废弃物及时收集、及时清理，每天做到工完场清，以保持施工现场的清洁，按照当地政环保部门的要求运至指定地点。对于生活办公垃圾按照可回收、不可回收进行分类集中搜集，交由市政环卫部门统一处理，保护环境。10效益分析10.1经济效益本工法实施后，平均每个变电所电缆敷设减少了2天，整个电缆敷设时长减少了20%。按照每个站电缆敷设所需时长为10天，9个站，人数为10人，每天工作8小时，20元/工时计算，节省的人工费：10*20%*9*10*8*20=28800元。电缆敷设长度每根节省1米，3根一组，8组/所，9个所，230元/