1、超高层施工技术手册超高层电缆垂直敷设技术指南超高层电缆垂直敷设技术超高层电缆垂直敷设技术指南指南中国建筑一局（集团）有限公司中国建筑一局（集团）有限公司CHINACHINA CONSTRUCTIONCONSTRUCTION FIRSTFIRST BUILDING(GROUP)BUILDING(GROUP)CORPORATIONCORPORATION LIMITEDLIMITED二一六年十月二一六年十月超高层施工技术手册超高层电缆垂直敷设技术指南前前言言在国内超高层施工建设领域中，中建一局集团坐拥目前中国第一高楼深圳平安中心，并且持续承接完成了上海环球金融中心、俄罗斯联邦大厦、天津津塔、温州世贸2、中心、中国国际贸易中心三期等诸多国内外 300 米以上的超高层建筑。通过长期的实践和总结，拥有着极其丰富和宝贵的超高层建筑施工经验，总结形成了一套相对成熟的施工技术。为了能够更好地借鉴以往工程施工经验，在不断完善、提高超高层建筑成套施工技术的同时，为今后同类工程的施工提供指导和参考。技术中心在总结大量工程实践资料及经验的基础上，选取部分超高层施工常用或典型的关键技术，集成整理成系列超高层施工技术指南，并最终汇集成超高层施工技术手册，陆续在集团科技资源平台上发布，供各子企业及项目参考。本册为超高层施工技术指南系列中的超高层电缆垂直敷设技术指南，借鉴了行业内已有的成功案例，针对超高层电缆敷设的难点3、，从深化设计、施工方法两个层次进行了研究和总结，重点介绍了典型超高层已成功应用的“钢丝绳牵引提升敷设技术”、“电缆阻尼缓冲器顺放敷设技术”、“垂吊式电缆敷设技术”等三项施工技术，提供了广州新电视塔和上海中心大厦的垂直电缆敷设施工实例以供读者参考。超高层施工技术指南系列的编制依托于各子企业及项目无私提供的施工履约资料、科技成果总结，以及相关经验反馈。在此向超高层施工技术资料收集工作中提供支持和帮助的各子企业及项目部，以及参与或协助施工技术指南编制的单位及个人致以诚挚的感谢！并欢迎大家在施工实践过程中结合实际应用，对本系列施工技术指南提出改进和提升意见，以便于我们不断的更新和完善。主编单位：中建一4、局集团技术中心中建一局集团安装工程有限公司编 写 人：雷仕民、曹艳明、彭琳、张晓明审 查 人：陈蕾、王楠超高层施工技术手册超高层电缆垂直敷设技术指南目目录录综综述述.1 11、技术难点与背景.12、国内典型工程.1一、超高层建筑电缆的深化设计一、超高层建筑电缆的深化设计.3 31、变电站及配电室位置深化.32、变电所及配电室内布置深化.33、竖向电缆布置的深化.3二、超高层垂直敷设的方法二、超高层垂直敷设的方法.5 51、超高层电缆敷设的特点.5（1）钢丝绳牵引法.5（2）阻尼缓冲器法.5（3）垂吊式电缆敷设.52、钢丝绳牵引敷设技术.5（1）技术原理.5（2）施工流程与操作要点.53、电缆阻5、尼缓冲器顺放敷设技术.8（1）技术原理.8（2）施工流程与操作要点.84、垂吊式电缆敷设技术.9（1）技术原理.9（2）施工流程与操作要点.10附附 录录.15151、广州新电视塔电缆敷设实例.15（1）工程简介.15（2）竖井电缆敷设的难点及解决措施.15（3）施工步骤.172、上海中心大厦电缆敷设实例.23（1）工程简介.23（2）电缆吊装特点和难点.23（3）电缆敷设施工流程.25（4）电缆垂直敷设关键技术介绍.25超高层施工技术手册超高层电缆垂直敷设技术指南1综综述述1、技术难点与背景技术难点与背景现在的超高层建筑一般都将副变电所分布设计在大楼的不同位置，采用 10kV 电缆从建筑底层6、高压变电所直供至相应楼层的副变电所。高压电缆垂直段布设在强电井道中，通常采用一次性超高敷设的方法，尽量减少接头，既降低了成本又节省了工期，但同时也引发了一系列施工难题。一方面，垂直段超高、电缆一次性敷设较重，造成了电缆摇摆幅度较大、易被自身重量拉伤的风险。另一方面，强电井空间相对狭窄，无法设置大吨位、大容绳量的卷扬机，施工人员也不易进出操作，在电缆数量密集的井道中，电缆绝缘皮也容易被洞口划伤破坏。通过对中央电视台新台址工程（234 米）、上海中心大厦（632 米）、广州新电视塔（600米）、上海环球金融中心（492 米）、广州国际大厦（200 米）等国内一系列超高层建筑的电缆垂直敷设技术的集成7、研究，同时借鉴了行业内已有的研究成果，针对超高层电缆敷设的难点，从深化设计、施工方法两个层次进行了研究和总结，重点介绍了典型超高层成功应用的“钢丝绳牵引提升敷设技术”、“电缆阻尼缓冲器顺放敷设技术”、“垂吊式电缆敷设技术”等三项施工技术。最后提供了广州新电视塔和上海中心大厦的垂直电缆敷设施工实例以供读者参考。2 2、国内典型工程、国内典型工程（1）中央电视台新台址建设工程 CCTV 主楼的建筑面积为 472,998 平方米，建筑高度为 234米，地上 51 层，地下 4 层。主要由地下室、裙房、塔楼一、塔楼二和悬臂组成，是集行政管理、综合业务、新闻制播、员工服务等功能于一身的综合性大楼。10 8、层以上的变配电所 8 间，电缆垂直敷设距离在 120260m 之间，采用钢丝绳牵引法进行敷设。（2）上海中心大厦面积 433954 平方米，建筑主体为 118 层，结构高度 580 米，总高度 632米。110kV 主变电站设在 B2 层及 B1 层，从 B3 层、B2 层、B1 层至主楼 6、20、35、66、82、99、116 层共 11 座 10KV 分变电站。本工程最长电缆是到 116 层 2 根 3*185 2 电缆，长度为 824m，总重量 13678.4kg，最大截面电缆是 99 层二根 3*240 2 高压电缆，长度为 736m，总重量14057.6kg，采用钢丝绳牵引法进行敷9、设。（3）广州新电视塔工程总建筑面积约 12.9 万平方米，建筑物高度为 600 米，由一座高达 454米的主塔体和一根高 146 米的天线桅杆构成，地下 2 层，地上 38 层。设 4 处变电所，分别位于-10.m、-5m、381.2m、386.4m 层，垂直落差最大的是高压电缆约 400 米，截面最大的电缆 400mm2，最重电缆约 5.2t，采用钢丝绳牵引法进行敷设。（4）上海环球金融中心是位于中国上海陆家嘴的一栋摩天大楼，楼高 492 米，地上 101 层。地上部分设置 10KV 副变电所 14 座。10KV 干线从 B2 层至 90 层副变电所供电干线电缆总长 708米，垂直段长 410、05 米，总重 14 吨，垂直段重 8 吨，为最长最重一根，本工程采用垂吊式电缆敷设方法。（5）广东国际大厦工程，动工于 1987 年，建成于 1991 年，曾经一度是 1990 年代期间中国大陆楼层最多、高度最高的大厦。广东国际大厦占地面积 1.95 万平方米，建筑面积 18.4 万平方超高层施工技术手册超高层电缆垂直敷设技术指南2米。由 5 层裙楼联结 1 座主楼、2 座副楼组成，主楼 63 层、3 层地下室，主楼高 200.18 米，副楼分别为 30 层 109.8 米的公寓楼和 33 层 117.6 米的写字楼。本工程垂直电缆采用阻尼缓冲器法敷设。（6）典型工程的技术应用情况序号工程名11、称电缆敷设长度电缆最大重量技术应用1央视新台址电缆垂直敷设距离在120260m 之间钢丝绳牵引法2上海中心大厦最长电缆到 116 层，长度为 824m14t钢丝绳牵引法3广州新电视塔最长电缆约 400 米5.2t钢丝绳牵引法4上海环球金融中心供电干线电缆总长 708米，垂直段长 405 米干线电缆总重 14t，垂直段 8t垂吊式电缆敷设5广东国际大厦阻尼缓冲器法超高层施工技术手册超高层电缆垂直敷设技术指南3一、超高层建筑电缆的深化设计一、超高层建筑电缆的深化设计超高层电缆工程深化设计的主要目的在于降低运营和建造成本、提高施工和运营效率、方便施工。一方面可以对变电所位置的进行调整，优化区域供电范12、围，优化电缆的垂直和水平布置，以提高运营效率并降低运营和建造成本；另一方面通过垂直和水平电缆布置的优化，方便竖直电缆、水平电缆的接驳，减少交叉，减少电缆井内垂直电缆数量，解决电缆井空间狭窄、电缆数量密集问题。1、变电站及配电室位置深化、变电站及配电室位置深化（1）通常情况下，超高层建筑变电站及配电室位置在工程实施过程中不会改变，但是在个别案例中，深化设计阶段经过综合评估后，使业主、设计方认为变电站和配电室的设计变更确实具有必要性，通过优化设计，可以提高后期运营效率、降低成本。（2）国贸三期变电所位置的设计变更原设计：主塔楼高度为 330 米，共 78 层。29 层和 54 层为设备层，原设计仅13、在主楼 29 层设备层设有变压器，同时为中区及高区配电，导致高区垂直段配电路径过长，大截面电缆数量过多，不利于配电系统运行管理，也增加了建造成本。优化设计：把原设置在 29 层的、为高区配电的两台变压器变更至 54 层设备层，10kv 高压电缆接入 54 层变电所变压器，再向高区用电设备进行就近配电，节省了原设计 29 层为高区配电的垂直段电缆，此变更减少了大截面低压电缆的长度、截面及数量，节约了电缆投资，减小了电缆敷设难度。2、变电所及配电室内布置深化、变电所及配电室内布置深化变电所低压配电柜的布置应根据负荷性质、用电容量、工程特点、所址环境、地区供电条件和节约电能等因素，合理确定布置方案。14、可采用建立 BIM 三维可视化模型，检查桥架及电缆交叉情况，合理布置桥架走向及桥架内电缆的布置。3、竖向电缆布置的深化、竖向电缆布置的深化（1）超高层电缆较长，电压降增大、电能损耗较大，容易引起设备故障。根据设计规范要求，供电半径大于 200m，必须考虑压降的不利影响，可以针对上述问题对竖向电缆的布置进行深化设计。（2）超高层建筑通常设计有电缆井转换的情况，可以通过结构的变更，尽可能使竖向电缆设置在同一个电缆井内，达到减少中间接头、施工方便、降低成本的目的。（3）可以对电缆井内多个竖向桥架的固定方式、排布进行深化设计，使之固定强度符合要求、减少交叉、施工方便、排布合理。根据桥架内电缆的数量及重15、量，计算出支架承载力，合理选择支架的形式及间距要求，如果桥架固定在二次结构上，则需要编制专项施工方案，需对支架进行加固处理，以保证桥架安装的可靠性。超高层施工技术手册超高层电缆垂直敷设技术指南4（4）计算竖向电缆的最大允许拉力，根据施工和运营维护的需要，评估计算结果，并据此调整主线芯和中性线的截面。在选用机械敷设竖向电缆时，根据电缆最大允许拉力，选择合适的吊点，避免由于电缆过长，电缆自重超过允许值而造成对电缆的损伤。电缆敷设时承受的最大允许拉力计算：承受的最大允许拉力T=S（KN）；T最大允许拉力；系数，当电缆是单芯时：铜导体=68N/mm2，铝导体=39N/mm2；侧压力=T/R（N/m）；16、T牵引力 N；R弯曲半径(按电缆外径 20 倍)m；对于塑料护套的电缆最大允许侧压力为 3kN/m；承受的最大允许拉力，按照单芯电缆计算。超高层施工技术手册超高层电缆垂直敷设技术指南5二、超高层垂直敷设的方法二、超高层垂直敷设的方法国内超高层建筑成功应用的电缆敷设技术主要有如下三种：钢丝绳牵引法、阻尼缓冲器法、垂吊式电缆敷设法。1、超高层电缆敷设的特点、超高层电缆敷设的特点（1 1）钢丝绳牵引法）钢丝绳牵引法在电缆垂直敷设段的上部楼层设置卷扬机，利用吊具抱箍、卡具等把电缆分段固定到钢丝绳上，卷扬机通过提升钢丝绳提升电缆，电缆垂直吊装过程中主要是钢丝绳受力，在电缆敷设到位后，依次拆除吊具、抱箍卡17、具。这种方法对井道空间要求小，采用小型卷扬机提供牵引力，把电缆分段抱箍在钢丝绳上，解决了牵引力、电缆自重大于电缆抗拉能力而引起电缆变型或破坏。目前，钢丝绳牵引法垂直敷设技术应用最广，施工组织灵活，牵引设备易获得，但需要加主吊绳，对吊具、抱箍卡具及施工人员素质要求较高。（2 2）阻尼缓冲器法）阻尼缓冲器法阻尼缓冲器法垂直敷设是利用高位势能把电缆由上往下输送，阻尼缓冲器由 3 个轮子和型钢支架组成，分段设置阻尼缓冲器以确保安全的下放速度。阻尼缓冲器法垂直敷设所需装置简易、成本低、人工少、安全，且能有效避免电缆损伤，但对施工人员的操作熟练程度要求高，对现场条件和施工组织要求较高。在塔吊拆除前，利用塔18、吊把电缆盘吊运至上面楼层，通常电缆盘在楼层中放置时间较长，因此保护成本提高，近期较少使用此方法。（3 3）垂吊式电缆敷设）垂吊式电缆敷设超高层垂吊式电缆是一种特殊结构电缆，电缆在垂直敷设段带有 3 根钢丝绳，并配吊装圆盘，钢丝绳用扇形塑料包覆，并与三根电缆芯绞合，水平敷设段电缆不带钢丝绳。垂吊式电缆是一种新材料，可替代传统的铠装电力电缆，自身可承受较大的拉力，缆体受力均匀，可以按常规方法敷设，不用考虑超高层因素，敷设安装所需的空间小、效率高，但垂吊式电缆采购周期长、成本高。2、钢丝绳牵引敷设技术、钢丝绳牵引敷设技术（1 1）技术原理）技术原理在电缆敷设上部楼层设置卷扬机提供牵引力，把电缆分段抱19、卡在钢丝绳上，解决了牵引力、电缆自重大于电缆抗拉能力而引起电缆变型或破坏。（2 2）施工流程与操作要点）施工流程与操作要点1)1)井口测量井口测量电气竖井满足吊装条件后，对相应各楼层井口进行测量，做好测量记录，对宽度小于 300mm的井口做出标识。超高层施工技术手册超高层电缆垂直敷设技术指南62)2)电缆排布表电缆排布表根据项目配电系统的实际情况编制电缆排布表，标明长度、功能、回路编号等信息。3)3)选择、布置起重设备选择、布置起重设备(a）起重设备布置：吊装卷扬机布置在电气竖井的最高设备层或设备层以上楼面，除设置定滑轮外，还需在地面上设置用作电缆水平段导向的导向滑轮。对于超高层电缆吊装，卷扬20、机除吊装最高设备层的电缆外，还要考虑吊装同一井道内其他设备层的高压或低压电缆。(b）起重设备选择：A 卷扬机及钢丝绳受力按下式计算：式中：S-钢丝绳拉力；Q 计-计算荷载，包括电缆、钢丝绳、吊索具重量，同时并考虑动载因素；n-省力倍数；m-定滑轮、动滑轮组门数之和；k-导向滑轮的个数；f-滑轮的阻力系数。对青铜轴套轴承 f=1.04；对滚珠轴 f=1.02；对无轴套轴承 f=1.06。B 根据计算受力 S，选择卷扬机，一般选择 23t 慢速卷扬机。若不能满足要求，可相应调整滑轮组的门数，同时还应考虑卷扬机的容绳量是否满足要求。C 钢丝绳选择。承载破断拉力可按 P=k*S 计算，k 为安全系数，21、一般取 5 或 6；通过查钢丝绳规格型号表，选用合适的钢丝绳。4)4)吊具选择吊具选择(a）主吊具：在电缆起始端采用具有消除电缆及钢丝绳旋转扭力，以及垂直受力锁紧特性的旋转头网套连接器，做为主吊具一，见图 1。在上水平段与垂直段的拐弯处，采用具有垂直受力锁紧特性的覆式侧拉型中间网套连接器，做为主吊具二，如图 2，用以增加摩擦，满足二次倒缆需要。两主吊具之间的距离为上水平段电缆敷设的长度。(b）辅助吊具：隔 50m 增设一副覆式侧拉型中间网套连接器 B,见图 3，直至电缆终端。主要作用是分担主吊具的吊重，使电缆垂直段均匀受力，其具有垂直受力锁紧特性。图 1 主吊具一：旋转头网套连接器超高层施工技22、术手册超高层电缆垂直敷设技术指南7(c）防晃型吊具：采用防晃型吊具，可控制电缆摆动幅度，见图 4。图 4 专用电缆防晃型吊具图(d）专用抱箍卡具：用以固定电缆与吊装绳的卡具。5)5)电缆敷设吊装电缆敷设吊装吊装过程中，在电气竖井的井口安装防摆动的定位装置，以控制电缆摆动。将主吊具一固定在顶部定滑轮的吊钩上，进行电缆试吊，确认各环节无误后，方可正式起吊。在吊装过程开始阶段，将电缆与主吊绳渐渐并拢。每隔 510m 用专用抱箍卡具连接用以增加摩擦力，并在专用抱箍卡具内加设胶皮保护层，以防电缆外绝缘层损伤；在主吊具二以下垂直段电缆每隔 50m 增设 1 个辅助吊具。并使电缆垂直段均匀受力。当电缆始端提23、升到水平安装层时停止起吊，转换吊点，将主吊具二固定在吊钩上，拆除主吊具一，利用主吊具二作为新的提升吊点。随着卷扬机提升，上水平段电缆逐步进入水平安装层，依次拆除专用抱箍卡具。电缆经导向滑轮靠卷扬机牵引，需倒缆的水平段电缆，可系于周围结构柱上，电缆向前一段，相应向前固定一段，直至利用主吊具二将电缆提升到安装高度。吊装工作完成后，自下而上逐步拆除各种吊具、卡具。同时将电缆固定在电缆梯架上，并保证安装牢固、可靠。图 2 主吊具二：中间网套连接器 A图 3 辅助吊具：中间网套连接器 B超高层施工技术手册超高层电缆垂直敷设技术指南83、电缆阻尼缓冲器顺放敷设技术、电缆阻尼缓冲器顺放敷设技术（1 1）技术24、原理）技术原理利用塔吊或其他方式先将整盘电缆吊运至高层，利用高位势能把电缆由上往下垂直输送敷设，用分段设置的“阻尼缓速器”对下放过程产生的重力加速度加以克制，确保做到既安全快捷，又保证电缆绝缘完好。阻尼缓冲器的结构由 3 个导轮和型钢支架组成，见图 5。图 5 阻尼缓冲器示意图（2 2）施工流程与操作要点）施工流程与操作要点井内桥架安装井口测量编制电缆排布表电缆盘吊装安放阻尼缓速器设置安装井道电缆顺放电缆固定拆卸阻尼缓速器在进行电缆顺放安装开始之前，竖井内桥架须安装完成，井口测量、电缆排布表要求同“钢丝绳牵引提升敷设技术”相关内容。电缆敷设架安装须靠近电缆桥架，以便于电缆从导轮处移至桥架进行排25、列、固定，同时敷设架须固定在坚实的建筑结构上，如楼板、框架、剪力墙，在高层起点处装一个制动器。导轮装配时，导轮与轴杆配合需稍紧(可在导轮两侧加垫橡胶片，用轴端螺栓调节松紧)，上下导轮位置固定不变，中间导轮可左右调整，以适应不同规格电缆允许的弯曲半径。通过导轮转动的摩擦，使电缆在导轮上转动的摩擦力加大，从而有效地衰减下放电缆的重力加速度。每根电缆敷设的基本步骤为：电缆规格位号确认绝缘检查缆盘上架缆头牵引下放垂直段电缆依次绕经各阻尼器导轮进行敷设水平段敷设终端尺寸预留自上而下将电缆从阻尼器移入桥架排列固定始端尺寸预留裁截电缆挂编号牌。电缆头到终端后，垂直段的电缆从“阻尼缓速器”导轮脱出移入桥架作排26、列固定，必须自上而下一段接一段操作，不能同时进行，避免同时脱出造成上部电缆负荷过重。超高层施工技术手册超高层电缆垂直敷设技术指南94、垂吊式电缆敷设技术、垂吊式电缆敷设技术（1 1）技术原理）技术原理超高层建筑用电负荷越来越大，普通电缆作为垂直供电干线有一定的局限性，电缆垂直敷设难度在不断增加，为使施工更方便快捷，国内已经使用一种特殊结构的电缆超高层垂吊式电缆。该类型电缆不受长度与重量的限制，可靠其自身支撑自重，解决了普通电缆在长距离的垂直敷设中容易被自身重量拉伤的问题。垂吊式电缆具有施工快捷，占用空间少，维护成本低、抗震性强、性能稳定的优点。1 1）10KV10KV 高压垂吊式电缆结构高压垂27、吊式电缆结构垂吊式电缆由上水平敷设段、垂直敷设段、下水平敷设段组成。电缆结构：电缆在垂直敷设段带有 3 根钢丝绳，钢丝绳用扇形塑料包覆，并与三根电缆芯相绞合，见图 6。水平敷设段电缆不带钢丝绳。图 6 10kV 高压垂吊式交联电缆结构图2 2）电缆特性）电缆特性电缆中选用的任意两根钢丝绳的最小破断力总和均大于 4 倍电缆垂吊部分的重力，保证了电缆的吊装安全；为减少电缆吊装敷设时垂直部分来自钢丝的侧压力，选用扇形塑料包覆柔性钢丝绳，填充在电缆的外围空隙，使得扇形弧面与电缆表面紧密接触，这样电缆受到钢丝绳的侧压力会均匀地分散在电缆的表面，不会出现压力集中。垂吊式电缆采用专用吊具吊装，吊具由吊环、吊28、具本体、连接螺栓（钢丝绳拉索锚具）三个部件组成，吊具由生产厂家配套制作。电缆在出厂前，每根电缆头端的 3 根钢丝绳头折弯后分别浇铸在吊装圆盘(专用吊具)的下方连接螺栓的锚杯上，在电缆装盘时，把 3 个锚杯钢丝绳浇铸体与吊装圆盘分离，吊装圆盘单独装箱运输，待电缆吊装敷设时，再把吊装圆盘与 3 个钢丝绳浇铸锚杯安装成一体。超高层施工技术手册超高层电缆垂直敷设技术指南10（2 2）施工流程与操作要点）施工流程与操作要点1 1）吊装工艺和设备选择）吊装工艺和设备选择(a)吊装工艺选择对布置在面积较小、吊装高度较高楼层上的卷扬机，采用在电气竖井内垂直跑绳，通过主吊绳换钩、绳索脱离的分段提升的方法（见图 29、7）。(b)吊装设备选择根据吊装重量及高度，选择相应的卷扬机。在吊装设备确定后，选择跑绳数，要求垂直段电缆主吊绳和上水平段电缆吊绳、跑绳的安全系数大于 3.5。2 2）井口测量）井口测量在电气竖井具备安装条件后，为保证吊装圆盘能顺利通过井口，对每个井口的尺寸及中心垂直偏差进行测量。3 3）穿井梭头设计制作）穿井梭头设计制作为使吊装圆盘顺利穿越电气竖井口，设计制作穿井梭头（见图 8），避免吊装圆盘被井口卡图 7 卷扬机分段提升示意图超高层施工技术手册超高层电缆垂直敷设技术指南11住，造成电缆受损。图 8 穿井梭头示意图4 4）井口台架制作安装）井口台架制作安装井口测量完成后，开始安装槽钢台架，要30、求如下：按井口尺寸设计台架尺寸，一般伸出井口 100mm。例如，井口 3001200 的台架尺寸为 5001400。槽钢台架选用 10#槽钢制作，采用焊接连接方式，焊接前将台架除锈，刷防锈漆和灰色面漆。按电缆排列顺序在台架上开螺栓连接孔，开孔尺寸应与固定电缆的卡具和固定吊装圆盘的吊装板孔径一致。槽钢台架坐落在井口底边钢梁上，槽钢台架的四角处采用12 的膨胀螺栓固定在井口边上。5 5）吊装卷扬机布置）吊装卷扬机布置(a)牵引用导向滑轮与卷扬机设于同一楼面上，导向滑轮与卷扬机配套使用。(b)利用结构梁或柱作为卷扬机、导向滑轮的锚点。(c)卷扬机采用带槽卷筒，安装时卷扬机与导向滑轮之间的距离应大于卷31、筒宽度的 15 倍，当钢丝绳在卷筒中心位置时，确保滑轮的位置与卷筒轴心垂直。（d）悬挂滑轮的受力横担设置在高于设备操作层以上一至二层楼面的井口处设置高 1.2m 的钢桁架，横置 3 根承重钢管作为悬挂滑轮的受力横担（见图 9）。图 9 悬挂滑轮的受力横担设置示意图超高层施工技术手册超高层电缆垂直敷设技术指南12(e）索系连接卷扬机布置完成后，穿绕滑轮组跑绳，并在电气竖井内放主吊绳。主吊绳可通过辅吊卷扬机从设备操作层放下，或由辅吊卷扬机从一层向上提升，到位后上端与主吊卷扬机滑轮组连接，构成主吊绳索系。(f）上水平段电缆头捆绑把吊装圆盘临时吊在二层井口上方约 0.5m 处，将上水平段电缆从电缆盘中32、拖出，穿入吊装圆盘后伸出 1.2m，采用金属网套套入电缆头，与卷扬机吊绳连接。(g）吊装圆盘连接当上水平段电缆全部吊起，且垂直段电缆钢丝绳连接螺栓接近吊装圆盘时停下，将主吊绳与吊装圆盘吊索（千斤绳）用卡环连接，同时将垂直段电缆钢丝绳通过连接螺栓与吊装圆盘连接。连接时，应调整连接螺栓，使垂直段电缆内 3 根钢丝绳受力均匀，调整后紧固连接螺栓。(h）组装穿井梭头吊装圆盘连接后，组装穿井梭头。组装时，吊装圆盘 2 个吊环必须保持在穿井梭头侧面的正中，以保证高压垂吊式电缆在千斤绳的夹角空间内，不与其发生摩擦，在穿井时吊环侧始终沿着井口长面上升。(i）防摆动定位装置安装电缆在吊装过程中，由人力将电缆盘上33、的电缆经水平滚轮拖至一层井口，供卷扬机提升。在二层电气竖井井口安装防摆动定位装置（防晃滚轮），如图 10，可以有效的控制电缆摆动，同时起到了保持电缆垂直吊装的定位作用。(j）上水平段电缆捆绑主吊绳已受力，上水平段电缆处于松弛状态，这时将上水平段电缆与主吊绳并拢，并用绑扎带捆绑，由下而上每隔 2 米捆绑，直至绑到电缆头。主吊卷扬机提升主吊绳及绑有绳上的水平段电缆（见图 11）。图 10 防摆动定位装置示意图图 11 主吊卷扬机提升图超高层施工技术手册超高层电缆垂直敷设技术指南13(k）吊运上水平段和垂直段电缆采用二台主吊卷扬机互换提升或二台主吊卷扬机分段提升吊运上水平段和垂直段电缆。卷扬机互换提34、升法：垂吊式电缆吊装由两台主吊卷扬机以接力方式跑绳，当 1 号主吊卷扬机水平跑绳到位后，再由 2 号主吊卷扬机接着水平跑绳。以此互换，直至将吊装圆盘吊到安装位置。卷扬机分段提升法：先由 1 号主吊卷扬机在电气竖井内垂直跑绳，当滑轮组到达设备层井口下方时，由 2 号、3号卷扬机配合，进行主吊绳换钩、脱离。在 1 号卷扬机跑绳滑轮组换钩时，由 2 号卷扬机主吊绳承担吊装荷载，3 号卷扬机提走要脱离的主吊绳，依次按这样的方式进行每节主吊绳的换钩、脱离。当剩下最后一节主吊绳时，为使上水平段电缆能够继续随着主吊绳提升，再由 2 号主吊卷扬机采用水平跑绳吊完余下较短的部分。在水平跑绳过程中，每次锁绳必须用35、三个骑马式绳夹，水平跑绳每跑完一次，需将主吊绳与锚点锁紧，以防止吊起电缆的滑落。当上水平段电缆吊至设备层，第二绑节露出井口时叫停，解除第一绑节，以下绑节都以这种方式解除，需要注意的是必须待下绑节露出井口时才能解除上绑节，避免电缆与井口摩擦，解绳后的上水平段电缆用人力沿桥架敷设。(l）拆卸穿井梭头当穿井梭头穿至所在设备层的下一层时叫停，拆卸穿井梭头。拆卸时要将该层井口临时封闭，以防坠物。拆卸完后，应检查复测吊装电缆 3 根钢丝绳的受力情况，必要时调整与吊装圆盘连接的螺栓，使其受力均衡。(m）吊装圆盘固定当吊装圆盘吊至所在设备层井口台架上方 6070mm 处时叫停，将吊装板卡入吊装圆盘的上颈部。此36、时应使吊装板螺栓孔对准槽钢台架的螺栓孔，用 M12X80 的螺栓将吊装板与槽钢台架连接固定。然后卷扬机松绳、停止，使吊装板压在槽钢台架上，至此电缆吊装工作完成。(n）辅助吊索安装吊装圆盘在槽钢台架上固定后，要对其辅助吊挂，目的是使电缆固定更为安全可靠，起到了加强保护作用。辅助吊点设在所在设备层的上一层，吊架选用 14#槽钢，用 M12X60 螺栓与槽钢台架连接固定。吊索选用20 钢丝绳，通过厚 10 钢板固定在吊架上。辅助吊装点与吊装圆盘中心应在同一垂直线上，二根吊索应带有紧线器，安装后长度应一致，并处于受力状态。辅助吊索安装（见图 12）。超高层施工技术手册超高层电缆垂直敷设技术指南14图 37、12 辅助吊索安装示意图(o）楼层井口电缆固定在吊装圆盘及其辅助吊索安装完成后，电缆处于自重垂直状态下，将每个楼层井口的电缆用抱箍固定在槽钢台架上，电缆与抱箍之间应垫有胶皮，以免电缆受损伤。(p）水平段电缆敷设上水平段电缆在提升到设备层后开始敷设。下水平段电缆在上水平段电缆和垂直段电缆敷设完成后进行。通常采用人力敷设水平段电缆。为减轻劳动强度，提高效率，在桥架水平段每隔 6 米设置一组滚轮。电缆敷设完成后，应排列整齐，绑扎牢固，按要求挂电缆标志牌。超高层施工技术手册超高层电缆垂直敷设技术指南15附附 录录1、广州新电视塔电缆敷设实例、广州新电视塔电缆敷设实例（1 1）工程简介）工程简介广州新电38、视塔工程总建筑面积约 12.9 万平方米，建筑物高度为 600 米。由一座高达 454 米的主塔体和一根高 146 米的天线桅杆构成，地下 2 层，地上 38 层，建筑结构是由一个向上延伸、旋转、缩放的椭圆形钢外壳不断变化生成。见图 13。图 13 广州新电视塔立面图电气系统包括各功能区的照明、动力及航空障碍灯、外墙照明、外立面泛光灯、安防、电信、电梯、电视广播发射系统等设备用电。本工程设地下一层变配电室和高层配变电室。两路 10kV电缆引入至地下一层高压变配电室，高压电源两路互换运行，10kV 高压电源均停电时,应急电源系统投入运行。塔体包括 37 个不同功能区，分别为 AE 段的功能楼层。39、地下共两层，分为五个区段，地下一、二层各设一个电房外，在高区 381.2m 层、386.4m 层各设一个配电间。本项目超高层建筑电缆敷设主要采用提升敷设技术进行施工。（2 2）竖井电缆敷设的难点及解决措施）竖井电缆敷设的难点及解决措施1 1）施工特点和难点施工特点和难点(a）井道内电缆垂直吊装距离长，长达 391.4m，受塔楼楼层条件限制，不能布置大容绳量、大吨位卷扬机。(b）垂直段电缆长度长、重量重，电缆吊装过程中容易被自重拉伤。(c）井道在无功能层为超长全封闭式直通井道，长达 166.4 m，人员无法直接到达，电缆支架施工难度大，电缆吊运时摆动大。(d）电缆竖井空间狭窄，不到 1.5m2，40、在竖井内操作困难。(e）电气竖井洞口尺寸小，长为 1.2m，宽为 0.4m，电缆穿越井道洞口过程中容易被刮伤。(f）电视塔细而高，摆动大，敷设后的电缆须采用防摆动装置。超高层施工技术手册超高层电缆垂直敷设技术指南162 2）解决方法解决方法(a）难点 1：塔楼楼层不能布置大容绳量、大吨位卷扬机。解决方法：分别在 168m 和 386.4m 各设置一台卷扬机，设置专用电缆吊具，采用空中接力方式吊装电缆，解决了卷扬机容绳量不够的问题。(b）难点 2：无功能层支架安装及人员凌空作业按设计要求，电气竖井每隔 1.3m 设一副电缆支架。支架施工难度最大的是 168m-334.4m 的无功能层段，高差达 41、166.4m，支架数量为 124 副，人员在凌空情况下无法正常作业。特制一对移动作业小平台（如图 14）。以高压电缆支架为支撑，两个小平台在高压电缆支架上交替向上搬移，为作业人员提供站立空间，克服人员凌空作业的难题。图 14 移动作业小平台图(c）难点 3：无功能层井道内电缆摆动大问题由于无功能层井道高差大，线缆敷设路径长，在垂直牵引过程中会出现摆动，加上井内空间狭窄，而且尖角物件（支架、爬梯）较多，导致电缆容易被碰伤刮损，影响电缆质量，以及危害井内作业人员的人身安全。在无功能层井道段的顶、底部之间架设二根导向滑绳，在电缆进入无功能层井道段的底部时，在电缆首端加电缆导向支架（如图 15），把高42、压电缆限制在两根滑绳之间，减小了高压电缆的轴向扭转及水平摆动，为电缆的敷设提供安全稳定的作业环境。图 15 电缆防摆动装置示意图超高层施工技术手册超高层电缆垂直敷设技术指南17(d）难点 4：电视塔摆动大，造成电缆经常拉伸，影响电缆使用安全。设置专用的防摆动支架，在电气竖井每隔 5.2m 安装一副，电缆保持一定的余量，采用特制的夹具，在槽钢基础上滑动，以保持电缆能随电视塔摆动，不会被拉伤。(e）难点 5：垂直段电缆长度长、重量重，电缆吊装中容易被自重拉伤。设置辅助钢丝绳，使用电缆夹具（见图 16），在电缆垂直牵引过程中，每隔 20m 用夹具将电缆固定在辅助钢丝绳上，把电缆吊装重量分摊在辅助钢丝43、绳上，使电缆各段均匀受力，避免了电缆吊装过程中被自重拉伤。图 16 电缆夹具图(f）难点 6:电气竖井洞口小，电缆穿越井道洞口过程中容易被刮伤。有功能层的部位洞口侧每隔二层设置电缆导向滚轮及托架，确保电缆在吊装过程中不受到其它外力。（3 3）施工步骤）施工步骤1 1）施工机具布置施工机具布置(a）选择 168m 和 391.6m 层分别布置 5t 卷扬机 A 和 B。(b）在竖井内 168m 和 386.4m 层处分别设置导向滑轮 A1 和 B1。(c）在竖井内 173.2m 和 391.6m 层处分别设置定滑轮 A2 和 B2。(d）在井道内 391.6m 层处设置一只 5t 手动葫芦。(e44、）在竖井5m 层处设电缆转向导轮，在有功能层的部位洞口每隔二层侧设置电缆导向滚轮。(f）在 168m-334.4m 无功能层井道段的顶、底部之间架设二根导向滑绳。井道内架设 36V 安全照明灯具。2 2）施工机具的选用施工机具的选用卷扬机的提升速度，选用低速卷扬机，以 9-12m/mim 为宜。根椐施工现场卷扬机的位置，垂直电缆重量约为 391.4m*7.5kg/m=2935.5kg，吊具重量约为 100kg，动载系数 1.05，安全系数 1.5，卷扬机的最大启动牵引力为 F=（2935.5+100）9.81.051.5=46853N。选择 MJ-5 型卷扬机，满足要求。3 3）钢丝绳与电缆的45、连接钢丝绳与电缆的连接为使电缆各段均匀受力，设置辅助钢丝绳，电缆在垂直牵引过程中，每隔 20m 用电缆夹具将电缆固定在辅助钢丝绳上，把电缆吊装重量分摊在辅助钢丝绳上，避免了电缆吊装过程中被自重超高层施工技术手册超高层电缆垂直敷设技术指南18拉伤。4 4）电缆牵引电缆牵引所有准备工作完成，检查无误，进行无负荷试运转，试运转正常，正式进行第一根电缆的敷设。电缆的敷设由专人统一指挥。实施过程如下：第一阶段：-5m 层高压配电室至000 电气竖井，采用人力沿桥架进行水平段电缆敷设。电缆盘架设地点选择，以敷设方便为原则，一般应在电缆起点附近为宜。本次选取在本建筑物西侧室外-1m 处。人力敷设电缆时人员安46、排要合理，电缆转弯处要增加相应力量，拐弯处应以最大截面电缆允许弯曲半径为准，拖拽电缆的速度要保持一致，听从统一的口令。为减轻劳动强度，提高效率，在桥架水平段每隔 6m 设置一组滚轮。第二阶段：000168m 竖井内的的电缆敷设。电缆首端从-5m 楼层引上到00 层井道内+1.5m 高处，将吊具 1 固定在电缆的首端，然后卷扬机 A 的吊装钢丝绳与吊具 1 的中间吊环连接，再将辅助钢丝绳与吊具 1 的下端吊环连接。点动卷扬机 A，使吊装钢丝绳受力，经检查一切正常，开启卷扬机 A，卷扬机牵引电缆和-5m层水平段人工拖拽电缆相结合，人工拉动的速度不小于电缆提升的速度。电缆提升过程中，每提升 20m，47、用电缆夹具将电缆固定在辅助钢丝绳上。电缆吊装至 168m 层处井道+1.5m 高处，卷扬机 A 停止，将卷扬机 B 的吊装钢丝绳与吊具 1的上端吊环连接，点动卷扬机 B，使卷扬机 B 的吊装钢丝绳受力，这时将卷扬机 A 的吊装钢丝绳从吊具 1 的中间吊环上拆除。从 168m 层处开始，高压电缆进入无功能层全封闭式直通井道，这时应在吊具 1 的下方安装电缆导向支架，使高压电缆限制在两根滑绳之间，减少高压电缆的轴向扭转及水平摆动。见图 17、18。超高层施工技术手册超高层电缆垂直敷设技术指南19图 17 000168m 竖井内的电缆敷设过程 1超高层施工技术手册超高层电缆垂直敷设技术指南20图 148、8 000168m 竖井内的电缆敷设过程 2第三阶段：168386.4m 竖井内的的电缆敷设开启卷扬机 B，电缆吊运至 334.4m 处，停止卷扬机 B，将电缆导向支架从电缆上拆下。继续开启卷扬机 B，电缆首端吊装至 386.4m 层井道+1.5m 高处，卷扬机 B 停止，将事先设置在 391.4m 层井道洞口上的 5t 手动葫芦挂钩挂入吊具 1 的中间吊环内，同时紧葫芦，保证电缆重量全部由手动葫芦承担，然后将卷扬机 B 的吊装钢丝绳从吊具 1 的上端吊环上拆除。168386.4m 竖井内的电缆敷设过程见图 19：超高层施工技术手册超高层电缆垂直敷设技术指南21图 19 168386.4m 竖49、井内的电缆敷设过程第四阶段：386.4m 层处的水平段电缆敷设将电缆吊具 2 固定在距离电缆首端 50m 处，从吊具 2 以下 1.5 处引出辅助钢丝绳与电缆吊夹具 2 下端吊环连接，再将卷扬机 B 的吊装钢丝绳与吊具 2 的上端吊环连接。点动卷扬机 B，使卷扬机 B 的吊装钢丝绳受力，这时将手动葫芦从吊具 1 的中间吊环上脱钩，并将辅助钢丝绳从吊具1 下端吊环上解开，最后将吊具 1 从电缆上折下。开启卷扬机 B，提升最后 50m 电缆，电缆出 386.4m 层井道洞口后，拆除电缆上的辅助钢丝绳，用人力沿桥架敷设电缆。386.4m 层处的水平段敷设过程见图 20：超高层施工技术手册超高层电缆垂50、直敷设技术指南22图 20 386.4m 水平段的电缆敷设过程5 5）电缆固定电缆固定电缆每隔 1.3m 与电缆支架固定，每隔 5.2m 采用防晃支架，夹具采用铝合金材料，夹具与电缆之间应填有胶皮，以免电缆受损伤。电缆应排列整齐，绑扎牢固，按要求挂电缆标志牌。沿桥架敷设电缆在其两端、拐弯处、交叉处应挂标志牌，直线段应适当（25m 间距）增设标志牌，垂直段每层挂一个标志牌。标志牌规格应一致，并有防腐功能，挂装应牢固。标志牌上应注明回路编号、电缆编号、规格、型号及电压等级。超高层施工技术手册超高层电缆垂直敷设技术指南232、上海中心大厦电缆敷设实例、上海中心大厦电缆敷设实例（1 1）工程简介）工程51、简介上海中心大厦面积 433954 平方米，建筑主体为 118 层，结构高度 580 米，总高度 632 米。见图 21。图 21 上海中心大厦上海中心大厦 110kV 主变电站设在 B2 层及 B1 层，从 B3 层、B2 层、B1 层至主楼 6、20、35、66、82、99、116 层共 11 座 10KV 分变电站。高压冷冻机组 10kV 变电站 2 座。高压电缆由 B1 层主变电站引出至强电井向下至 B2 层，经水平桥架至主楼强电 A 井、B 井；应急电源由 B1 层应急发电机引出，至 B1 层主楼强电 EP 井，分别引至各楼层 10kV 分变电站。（2 2）电缆吊装特点和难点）电缆吊52、装特点和难点1 1）采用国内最新研发的新型电缆采用国内最新研发的新型电缆上海中心大厦高压电缆要求采用国内最新研发的低烟无卤A级“阻燃”“耐火”交联聚乙烯绝缘、聚烯烃护套电缆。铠装层里有无机金属水合物如氢氧化铝、氢氧化镁，代替传统的聚丙烯撕裂膜绳或玻璃纤维。2 2）电缆敷设距离长、弯曲多、施工难度大电缆敷设距离长、弯曲多、施工难度大本工程供至 99F、116F 变电所的 7 根电缆在吊到 83F 第一垂直段，后需要经过有四只 90弯超高层施工技术手册超高层电缆垂直敷设技术指南24头的 26m 长水平段，分别还要经过 71m 和 148m 高度的第二垂直段和约 32m 水平段。全长连续敷设约 7653、8m 的电缆，重量达到 13t，且全部为粗钢丝铠装电缆。由于水平段转弯多并且弯曲半径大，在桥架内无法采用机械牵引，需配备相当多劳动力在脚手架上进行人力牵引。3 3）卷扬机吨位大卷扬机吨位大第一垂直段 402m，电缆最重一根达到 7678kg，综合考虑包括牵引头夹具、摩擦系数等，需采用 12 吨卷扬机。4 4）吊装牵引装置的设计是关键点吊装牵引装置的设计是关键点在采用起端牵引头工况下，重量达到 7678kg。垂直段敷设时电缆本体不能承受自身重量，须采用辅助钢丝绳的方法来吊装垂直段电缆，将电缆固定在钢丝绳上，把牵引电缆改成牵引钢丝绳，把主要荷载传导到钢丝绳上。5 5）电缆井操作空间狭小电缆井操作空54、间狭小电缆井的深度为 600mm,支架 160mm 桥架 200mm,实际操作宽度只有 340mm,在电缆牵引过程极易碰到楼板和桥架，见图 22。图 22 电缆井道俯视超高层施工技术手册超高层电缆垂直敷设技术指南25（3 3）电缆敷设施工流程）电缆敷设施工流程（4 4）电缆垂直敷设关键技术介绍）电缆垂直敷设关键技术介绍1 1）卷扬机配置卷扬机配置电缆吊装重量计算：以 A 井内 99F 和 116F 的 2 根电缆为例进行计算。(a）A、B 井需吊装电缆重量计算：垂直高度 402m（83F 楼面高度 388.95m）。超高层施工技术手册超高层电缆垂直敷设技术指南2699F 为 3*240 2，起55、吊电缆重量 7678kg。116F 为 3*185 2，起吊电缆重量 6673kg。(b）EP 井需吊装电缆重量计算：垂直高度 391m（82F 楼面高度 383.5m）。电缆均为 3*95 2，起吊电缆重量 4808kg。(c）最长和最大截面高压电缆长度和重量计算：最长是到 116F 二根 3*185 2电缆，824m，总重量 13678.4kg。最大截面是 99F 二根 3*240 2高压电缆，736m，总重量 14057.6kg(d）A、B 井卷扬机荷重计算：P1=(Q1+q1)K，包括牵引头、夹具卸扣、钢丝绳自重，动载系数卷扬机计算荷重，P1=9720.9kg考虑到导向轮的摩擦系数，卷56、扬机拉力=10304.2kg(e）选择 JM-12B 型卷扬机底座尺寸 2000*2000，提升速度 5 米/分钟，钢丝绳长度 900 米，满足要求。2 2）力矩保护器设置力矩保护器设置力矩保护器安装在固定滑轮与吊点之间。3 3）智能重量显示限制器智能重量显示限制器主要用于各种重量和力值测量和过载保护场合。整套装置主要有电阻应变式传感器和智能重量显示限制器（二次仪表）两部份组成。具有声光报警并切断起重机起升回路电源和数字显示重量等功能。4 4）电缆夹具的安装电缆夹具的安装将电缆固定在钢丝绳上。第一个夹具夹在 8 米，第二个夹具 16 米，以下电缆在电缆垂直牵引过程中每间隔 3050 米用夹具将电缆固定的钢丝绳上，（50 米电缆的重量约为 50*19.1=955公斤）。在电缆夹具上面安装锥形引导帽，见图 23、24、25。图 23 电缆夹具锥形引导帽图 24电缆夹具超高层施工技术手册超高层电缆垂直敷设技术指南27图 25电缆夹具详图图 26 电缆吊装示意图5 5）电缆牵引电缆牵引各项准备工作全部到位后，启动卷扬机，在牵引的过程中，全程安排工人监护，保持通讯畅通。在 83 层楼板处放置转弯滚轮，见图 26。解开第一个夹具，将电缆头引导至水平段后绑好牵引绳，然后再启动卷扬机将水平段电缆拉出，依此类推，将水平段电缆分 3050 米一次，将水平电缆全部拉出。