变电站土建工程装配式电缆沟应用研究

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摘要：在当前我国大力发展建筑产业现代化及全面推进城市综合管廊建设的新形势下，电力基建项目中装配式施工发展优势十分明显，如装配式电缆沟工程，现场施工便捷、质量可靠、施工对环境影响较小，因此，装配式混凝土电缆沟应用在电力基建中有显著效益和广阔应用前景。文章介绍装配式混凝土电缆沟特点及施工工艺，与业内人士交流学习。

关键词：装配式；电缆沟；施工

电缆沟是变电站土建工程的重要组成部分，它是敷设电缆的地下专用通道，关系到变电站的使用及后期检修，坚固耐用的电缆沟可极大减少变电站后期维护成本。

1装配式电缆沟优缺点

当前变电站电缆沟按照施工工艺主要有砖砌电缆沟、现浇电缆沟、装配式电缆沟三种，随着国网“两型一化”建设理念的不断深化发展，装配式施工越来越多地被试验和应用。相对于另外两种电缆沟，装配式电缆沟具有以下优点：（1）质量可控，安全可靠。装配式电缆沟由工厂化生产，外形美观、色泽一致、不吸水、不析水、耐久性好，单节结构如图1。（2）快速便捷，经济节约，生态环保。现场不使用模板浇筑，可以比现浇电缆沟缩短工期70%左右，减少施工人员数量，减少施工车辆的使用，减少现场施工用水量，同时减少施工垃圾及噪音的产生。大大化减了人为因素的不良影响，实现制作质量工艺的明显提升，可确保混凝土预制构件的质量稳定、观感优良；另外工厂室内加工不受自然气候的影响和制约；装配式电缆沟现场安装无需用水，在湿陷性黄土等不良地质条件下和缺水地区效果尤为优越；装配式电缆沟安装时强度已达到设计要求，对埋地式电缆沟道安装完成、回填后即可通车，成品保护工作极为简单。装配式电缆沟的缺点主要是具有前期综合成本较高，但后期基本不需要，维护成本极低。经济效益社会效益表现在：（1）满足绿色施工及环保节能的需要。能减省现浇混凝土电缆沟所需的模板、养护用水等材料资源投入，大幅减少文明施工隔离、围护措施费用。（2）个体小利益服从整体大利益的需要。推行装配式电缆沟对电缆沟施工承包商个体的部分利润。目前虽然有所减损，但减损利润额却远小于整体工程和其他承包商从中所得到的利益，装配式预制混凝土电缆沟现场工期大幅缩短，能将电缆沟工程从特高压换流站的关键路径转变为非关键路径，有助于促进工程整体早日建成投产，进而发挥更为巨大的社会效益；（3）符合国家建筑产业现代化（即工厂化生产、装配式施工）的发展方向。2015年开始国家高层在全国范围内大力推行和发展城市综合管廊建设，对装配式混凝土电缆沟的实施将起到极大的促进作用。 

2装配式电缆沟施工工艺流程

（1）测量放线。根据设计图纸现场进行测量放线，确定电缆沟放置位置。（2）土方开挖。待放线完成后，采用机械开挖和人工清底的方法挖掘土方。开挖时要随时注意边坡稳定，及时采取防塌措施，确保施工的顺利进行。（3）垫层施工。沟槽开挖完成后，底部进行找平工作，然后上铺厚度为100mm的混凝土垫层。（4）电缆沟安装。电缆沟单节进场检验合格后，在垫层上铺设20mm~30mm的砂浆层用于电缆沟的安装及找平。电缆沟单节通过汽车吊在电缆沟沟槽内进行组对安装。电缆沟位置、水平度及标高经测量无误后，采用螺栓将两电缆沟单节连接在一起。螺栓安装完成后，使用混凝土将螺栓安装槽封堵起来。（5）勾缝密封。电缆沟组对完成后，采用沥青麻丝或者泡沫填缝剂填充单节间的接缝，再使用胶带纸贴在两单节接缝的缝隙两侧，用黑色硅酮结构胶均匀涂布于缝隙中，待结构胶凝固后，去除胶带纸即可。勾缝需顺直，色泽、宽度、深度一致。（6）土方回填。电缆沟安装完成后，两侧土方即可回填。

3装配式电缆沟的关键技术分析

3.1接口防水技术

装配式电缆沟单节采用企口连接，之后用沥青麻丝或泡沫填缝剂填充接缝，表面用硅酮类结构胶二次密封，防水达到现浇工艺水平。100mm以下开始设置企口，顶部无错缝。企口设置在水泥壁的中间部位，内外缝隙无错缝。受口侧槽深20mm，插口侧凸出25mm。

3.2单节连接技术

装配式电缆沟的接头连接方式关系着电缆沟轴线抗弯性能和整体稳定性，宜采用预应力筋连接接头、螺栓连接接头或承插式接头。综合采用2种以上接头型式更能提升电缆沟抗弯能力。拼缝接头的受弯承载力应由设计验算提出，当采用预应力筋连接接头或螺栓连接接头时，其拼缝接头的受弯承载力可按下列公式计算：式中：M－接头弯矩设计值（kN•M）；fc-混凝土轴心抗压强度设计值（N/mm2）；fpy－预应力筋或螺栓的抗拉强度设计值（N/mm2）；Ap-预应力筋或螺栓的截面面积（mm2）；h-构件截面高度（mm）；x-构件混凝土受压区截面高度（mm）；a1-系数，当混凝土强度等级不超过c50时，a1取1.0；b-单节沟道预制构件的长度（mm）。示意图3为单节采用螺栓连接。电缆沟单节侧壁设有螺栓安装槽，两端有螺栓安装孔。

3.3预埋件设计

现场浇筑的电缆沟电缆支架用不锈钢膨胀螺栓固定在侧壁上，成本较高，装配式电缆沟在工厂生产时可直接预埋电缆支架卡槽或者螺母，误差在1~3mm之内，方便后期支架安装，成本极低。

3.4排水设计

在电缆沟底部中央设置一个半径为40mm的半圆形排水槽，如图4所示。另根据现场实际情况，隔一定距离在电缆沟底部预留一个排水孔，可与提前铺设好的排水管道直接相连，见示意图4。

4结束语

新建换流站或变电站项目工程量大、工序交叉复杂、接口协调难度大，装配式电缆沟的应用价值十分明显，其不受自然气候因素的影响，同时能将人为因素的不良影响控制到最低水平，质量优良稳定，且不占用现场施工场地，多次统计分析显示，装配式电缆沟施工可缩短单位工程现浇结构工期的80%，大大降低了电缆沟施工对整体工程建设管理的影响程度；同时装配式电缆沟能大量减免现场施工人员、模板及水资源的投入，对现场文明施工的要求及费用大幅降低，单位工程造价没有突破目前现浇电缆沟的工程竣工结算价格。另外装配式混凝土电缆沟更符合国家优质工程绿色施工的先进理念，在国家大力推行建筑产业现代化、全面推进城市综合管廊建设的新形势下，电缆沟装配式施工将随着预制混凝土沟道构件的大范围普及而有着越来越广阔的应用前景。

参考文献：

[1]王明志.装配式电缆沟新技术应用探讨[J].武汉大学学报（工学版），2017（S1）：534-536.

[2]周秋鹏，周蠡，黄振喜，等.预装式U型电缆沟设计方案研究[J].湖北电力，2016，40（04）：42-46.

[3]张栋辉.预制式电缆沟在电力施工中的应用[J].科技资讯，2018，16（18）：39-40.

作者：刘飞 单位：湖北荆力工程总承包有限责任公司输变电分公司