民用建筑配电房电缆沟及电缆敷设施工技术

武汉建工集团股份有限公司 王海清 熊 杨 付勤友 肖鑫琦 陈筱炜

配电房电缆沟是电缆及配电设备的承载结构，对供电系统稳定运行影响重大[1]。民用建筑空间利用率较高，预留给配电房的空间往往狭小，配电房电缆沟及电缆敷设具有湿作业较多、对沟边金属护角及槽钢埋设精度要求高、电缆敷设量大等特点[2-3]。传统施工方法在狭小空间内极易造成配电设备摆放不平稳、电缆敷设混乱等一系列问题。

为保证电缆沟及电缆敷设施工既满足使用功能要求，又能达到简洁美观的效果，本文通过监委大楼项目配电房基础工程实例，经研究和改进，形成了一套成熟的民用建筑配电房电缆沟及电缆敷设施工技术。该技术工艺成熟先进，合理、安全、经济解决了配电房电缆沟及电缆敷设施工难题，保证了施工质量。

1 工程概况

市监委执纪执法审查调查场所建设项目位于武汉市江岸区温馨路与和谐大道交会处，包括一栋11层综合楼、三栋2层留置区、一栋13层看护辅警备勤楼、1层地下室，总建筑面积94800m2。

该工程共有4个配电房，均位于地下一层，占地面积约为590m2，室内高压开关柜共26台，低压开关柜65台，具有设备多、电缆沟及电缆敷设量大、场地小、施工难度大、质量要求高等特点。

图1 项目效果图

2 关键技术分析

2.1 关键问题分析

配电房内高低压柜、变压器及柴油发电机馈线柜等设备占用空间较大，为方便后期使用、检修，需综合设计电缆沟及电缆布局，以降低施工难度为目的[4]。设计电缆沟及电缆布局时，应保证减小电缆磨损的同时提高电缆沟利用率[5]。考虑配电房内整体观感，应避免电缆沟混凝土压顶与室内回填区地坪交接处产生裂缝、埋件易振动偏位等问题。

2.2 技术措施

将进线及出线口分别设置在离高压进线间和电井较近部位，减小部分回路电缆敷设长度，节约材料，降低成本。配电房高压进线口至高压进线间、低压出线口至电井的两段路线减少拐弯，尽量选择直线段，降低电缆敷设难度，并对高压及低压电缆分设电缆沟进行设计。

将电缆沟90°直角优化为钝角，减小电缆敷设过程中产生的磨损；将电缆沟压顶分为两次浇筑，其中第二次与室内钢筋混凝土地坪一起浇筑，避免电缆沟压顶与室内回填区地坪交接处出现裂缝；电缆沟金属护角、配电柜槽钢基础、电缆支架均采用成品后置固定的方式，解决电缆沟混凝土压顶浇筑时埋件易振动偏位的问题，保证埋件标高。

3 工艺流程及操作要点

3.1 工艺流程

具体施工流程如图2所示。

图2 施工工艺流程图

3.2 操作要点

一是配电房电缆沟施工及电缆敷设所用材料的品种、规格、性能和等级应符合设计要求及国家现行标准、工程技术规范的规定，材料进场时按规定进行抽样检验，提出检验报告。二是砌体灰缝的砂浆饱满度应满足要求，不允许出现瞎缝，假缝。三是混凝土地坪的厚度应符合设计要求，振捣密实无蜂窝麻面。四是铝合金护角、槽钢、电缆支架安装标高应保持一致，顺直美观。五是电缆芯线无损伤，对地绝缘良好，制作工艺正确，包扎紧密、整齐、密封良好。

3.2.1 确定电缆沟尺寸

一是核对配电柜屏前与屏后距离是否满足GB50053-94《10kV及以下变电所设计规范》，若不满足要求须按下式调整配电柜布置。

公式（1）中，L为配电房内空间净宽度；n1为配电柜排数，单排取1，双排取2；n2为屏前通道数量，n3为屏后通道数量，均视布置形式按表取值；A为单排配电柜宽度，按配电柜实际尺寸取值；B为屏前通道宽度，C为屏前通道宽度，均视布置形式按表取值。

二是确定区段内电缆直径之和。绘制电缆走向图并结合干线图，确定固定区段电缆沟内电缆规格及数量；计算固定区段内电缆直径之和X。

公式（2）中，xn为单根电缆直径。

图3 电缆走向

图4 干线图

三是计算电缆沟基本宽度与深度。电缆沟的基本宽度为：K=X/E+400mm，E为电缆敷设层数，400mm为检修及电缆绑扎间距之和。核对电缆沟基本宽度是否小于配电柜屏前及屏后走道宽度，若不满足需增加E值，即增加电缆敷设层数。

电缆沟的深度D=200×（E-1）+Y+100mm，电缆支架垂直距离为200mm，Y为电缆沟压顶厚度，最底层电缆支架距沟底距离为100mm。

3.2.2 BIM软件建模

一是依据配电房大小及形状，结合高低压柜的数量将配电房分为高压、低压2个区。二是结合配电房周边电井的位置确定高压进线、低压出线及变压器的位置。三是结合配电设备的数量及定位，确定电缆沟的走向、槽钢定位，依据电缆尺寸及数量确定电缆沟的尺寸、电缆支架排布。

图5 电缆沟BIM模型示意图

3.2.3 导墙压顶施工

一是压顶模板支设施工。导墙压顶宽度同墙厚，无洞口处以导墙顶面作为底模，不单独设置，而在电缆洞口处需设置底模。梁侧模必须有夹木和斜撑，夹木宜用50mm×60mm通长木方，夹紧侧模使面板紧贴墙面，避免浇筑混凝土时漏浆；斜撑宜用50mm×50mm木方，间距同横担，拉通线校直后将侧模用钉固定在横担上。

二是压顶钢筋绑扎。先按箍筋间距在模板一侧定位，放置箍筋后穿入受力钢筋并与箍筋绑扎，绑扎时箍筋与受力钢筋垂直。压顶钢筋应交圈绑扎成封闭状，在导墙交接、转角处的锚固拐入长度均应符合设计要求。

三是压顶砼浇筑。压顶砼浇筑前模板及导墙应提前浇水，充分润湿。分段一次灌满后集中振捣，分段长度一般为2～3m。导墙压顶较长，一次无法浇筑完毕时留置施工缝，但施工缝留置位置要避开砖墙的十字相交、丁字相交及转角处，导墙砼采用小型振捣棒振捣。

3.2.4 电缆沟外侧回填

一是回填废弃蒸压加气砼砌块。将砌体施工过程中废弃的蒸压加气砼砌块按尺寸进行分类整理，大于10cm砌块需码放整齐回填以减少回填空隙。回填完毕后使用手持夯打机夯打两遍以上。

二是砂浆垫层施工。砂浆垫层施工前一天在回填区砌块表面洒水以保持一定的湿润，施工时使用M5等级砂浆在回填区表面满铺一层，表面流入砌块空隙沉陷处应及时补料至平整无塌陷，在初凝前抹平。

3.2.5 基础地坪施工

一是基础地坪模板支设。地坪设计厚度为70mm，使用100mm厚侧模，多余30mm作为标高控制余量。沟边侧模支设应顺直平整，选择支设位置时应提前将金属护角及电缆沟盖板宽度考虑在内。

二是基础地坪钢筋绑扎。在垫层上划分间距后摆放钢筋，在钢筋下方放置垫块。

三是基础地坪砼浇筑。采用商品混凝土，塌落度严格控制在110～120mm，使用小型砼泵送装置进行砼输送，保证摊铺砼时的连续性。使用小型振捣棒进行振捣，每小块振捣完毕后，用槽钢刮杠反复刮4～5次，直至上表面平整、布满原浆且粗骨料被挤压沉实到地坪中下部为止。粗刮完成后用铝合金刮杠人工仔细刮平，在混凝土终凝前采用金属抹子人工压光，最终使上表面光滑饱满。

图6 基础地坪施工过程图

四是切缝。地坪混凝土养护三天后，为防止自身温度变化产生裂缝，需在已浇筑地面用切割机切缝，缝深3cm，宽2mm。

3.2.6 成品材料安装施工

一是铝合金护角安装。采用3mm厚、5cm宽直角铝合金护角，清理沟边阳角积灰后用结构胶粘贴在地坪及压顶混凝土上，铝合金护角具有防锈、易加工、成型效果好的特点。

二是配电柜基础槽钢固定。根据配电柜尺寸确定基础平面位置，采用10cm高组合式槽钢支架，用螺栓固定于混凝土地坪上。安装前应涂防锈漆，安装时先用水平尺、激光水平仪找平后再进行焊接组合。

三是成品电缆支架安装。采用SMC复合材料电缆沟支架，用膨胀螺栓将成品电缆支架按照800mm间隔固定于电缆沟内侧导墙上，纵向成一线，使上下螺栓连线与底板垂直，间距一致。该支架具有强度高、重量轻、运输方便、施工便捷等特点。支架整体绝缘无电腐蚀，可防止产生涡流，极大提高了安全性能。

图7 成品构件安装施工图

3.2.7 电缆敷设

根据固定区段电缆沟内电缆的数量及规格绘制电缆敷设草图，绘制完成后依据下列原则进行适当调整以确定每条电缆位置。

型号较大的排布在下层；为避免出现电缆沟内电缆交叉影响观感的情况，离电缆沟出口远的低压出线敷设在下层；消防电源电缆与普通电源电缆分层或分两侧进行排布。

图8 电缆进出线布局示意图

图9 电缆密集处敷设效果图

电缆敷设采用卷扬机牵引和人力拉引相结合的方式，当电缆较重时采用机械牵引，当电缆较轻时采用人力拉引。重量较大电缆敷设于支架底层，重量轻电缆敷设于上层，拐弯处最小半径应符合电缆最小允许弯曲半径的规定。

4 质量检查

利用卷尺检查电缆沟及电缆敷设质量，检查结果均符合规范要求，见表1。

表1 检查结果表

电缆沟及电缆敷设施工规范，满足设计要求。完成后，配电房内整洁美观，整体观感效果好。

5 结语

电缆沟及电缆敷设经优化设计后布局合理，高低压区分隔明显，高压进线口与低压出线口均临近周边电井，大大降低了电缆沟内电缆用量。本工程将电缆沟出口直对主楼电井，共计减少了16条回路约307.2m的电缆长度，节省材料费用89660.35元，人工费用7065.6元，共计节约施工成本约96726元，创造了良好的经济效益。

电缆沟外侧回填区充分利用本工程砌体施工中废弃的蒸压加气混凝土砌块余料250m3，废弃建筑垃圾再利用，绿色环保，创造了良好的环境效益。铝合金护角、槽钢、成品电缆支架后置固定避免了与土建交叉施工，大大缩短了工期。且操作简单，仅需两名工人即可完成，省时省力拆装便捷，提高了施工效率，也便于后期维修更换。