苏通长江大桥CI标施工用电设计

　　摘要：文章基于苏通长江公路大桥CI标项目施工用电特点，根据不同类型的施工作业面划分归类，合理布局，较好地解决了项目配电难点，并通过设置双回路供电系统保证了施工用电连续性。

　　1　项目施工用电概况

　　中交二航局在苏通长江大桥建设中承建C1标主北主塔基础工程，C1标段位于长江主泓，距离南、北两岸均为3km左右。北主塔基础工程的临时配电工程用电设备负荷较大，单台钻机负荷300kw。该工程施工用电具备如下特点：施工供电线路较远，从陆上开闭所到水上开闭所供电线路有6km距离；施工用电设备多，施工高峰时同时作业的有各型钻机达12台以及龙门吊、桅杆吊等大型起重设备；用电质量要求高，水下基桩及封底承台砼一次浇注量较大，且砼浇注必须连续进行，要求其临时施工供电系统必须可靠，能确保施工用电的连续性，不允许有较长时间的停电。此外，用电安全性要求高、临时供电线路区域地址较复杂等。

　　2　施工供电方案

　　2.1　施工用电布置

　　项目部用电设备布置主要分为6个区域，分别为北主塔基础（4号墩）、近塔辅助墩（3号墩）、远塔辅助墩（2号墩）、过渡墩（1号墩）、加工生产区及项目部办公、职工宿舍用电区。

　　2.2　施工供电方案

　　2.2.1　4号墩供电方案

　　在4号墩工作平台上设置一座电压为10kV的移动式开闭所，总容量为3000kVA，10kV进线电源，3馈出回路，设置2座容量为1000kVA，10kV/0.4kV箱式变电站，为北主塔基础施工供电。

　　2.2.2　1、2、3号墩供电方案

　　在1号墩工作平台上设置1座电压为10kV的移动式开闭所，总容量为3000kVA，10kV进线电源，3馈出回路，分别为1号墩、2号墩、3号墩提供10kV电源。在3号墩工作平台上设置1座容量为1000kVA，10kV/0.4kV箱式变电站；1号墩、2号墩工作平台上及生产区分别设置1座容量为800kVA，10kV/0.4kV的箱式变电站。

　　2.2.3　陆上生产与生活用电供电方案

　　陆上生产区电源由陆上开闭所用架空线路引入，在电杆终端设置一座容量为500kVA，10kV/0.4kV的杆上变压器为陆上生产区供电。项目部加工车间、办公、职工宿舍用电区电源由陆上开闭所通过高压电缆沟敷设方式引入，设置一座容量为800kVA，10kV/0.4kV的箱式变电站为此区域供电。

　　2.2.4　陆上开闭所与水上移动式开闭所高压配线

　　由于陆上开闭所与水上移动式开闭所间有施工道路、防洪堤、航道和江水等相隔，考虑到施工时水上的通航、陆上道路的通行和长江防洪堤安全、水上结构件的吊装方便、供电系统的安全可靠及施工现场条件等因素。陆上和水上两开闭所之间分成两段，其中陆上开闭所至防洪堤一段，采用10kV的双回路架空线路配线方式；而防洪堤外至水上开闭所采用2根高压水下电缆沿江底敷设的配线方式。

　　2.2.5　开闭所与箱式变电站的线路连接

　　1号墩施工平台上的移动式开闭所（1号开闭所）至3号墩、2号墩供电区各箱式变电站间均采用单根高压水下电缆江底敷设的配线方式，1号墩施工平台上的移动式开闭所（1号开闭所）与1号墩箱式变电站间用单根高压电缆相连；水上4号墩施工平台上的移动式开闭所（2号开闭所）与主塔基础的两箱式变电站间也均选用单根高压电缆相连。

　　2.2.6　水下高压电缆敷设线路

　　苏通长江大桥水上施工电源由岸边高压电杆终端经水下高压电缆送至主墩施工区域。高压水下电缆线路分为岸边到水上开闭所双电源高压主电缆线路（高压主电缆）和水上开闭所到水上主桥墩高压连接电缆线路（高压连接电缆）。连接电缆由3号、4号、5号组成，共3根。1、2号双电源主电缆通过1、3号开闭所形成双回落供电系统，提高施工用电的可靠性。

　　由于主电缆受到4号主墩河床冲刷防护抛石的影响，为避免电缆因防护抛石造成电缆故障修复时间长等不利因素，2号主电缆终端设在1号墩上的3号开闭所上，然后由5号高压连接电缆接至2号开闭所。当5号高压连接电缆发生故障，可立即将预备的5号电缆敷设，这样就缩短了施工停电时间。

　　当主桥基础施工完毕后，1号墩施工平台需拆除时，可把1号主电缆与5号连接电缆做软接头，这样1号主电缆直接到达4号墩，为4号主塔继续提供电源。

　　为保障高压电缆运行的安全性，避免电缆在施工过程中其它作业对电缆造成的损伤，水下电缆的敷设区域为桥轴线上游，平行桥轴线方向，且距桥轴线50m和150m间的施工水域内。

　　2.2.7　水上移动式开闭所及双回路主电缆运行

　　水上移动式开闭所共有3座，1号开闭所和3号开闭所安装在1号墩施工平台上，2号开闭所安装在4号墩施工平台上。其中1号开闭所总容量为3000kVA，10kV进线电源，3馈出回路，分别为近塔辅助墩（3号墩）、远塔辅助墩（2号墩）、过渡墩（1号墩）提供10kV电源。2号开闭所总容量为3000kVA，10kV进线电源，3馈出回路，为北主塔基础施工供电。3号开闭所为1、2号开闭所中间连接的开闭所，1号开闭所与3号开闭所形成双回落供电系统，它们的连接将提高施工用电的可靠性和连续供电能力。

　　2.2.8　应急电源

　　为保证电网停电时重要的电气设备能连续工作，在各施工用电区域配备发电机组作为应急电源。4号塔墩供电区备用400kW的自启动柴油发电机组2台；1号墩、2号墩、3号墩供电区备用300kW的自启动柴油发电机组2台；生产区及项目部办公、职工宿舍用电区备用200kW的柴油发电机组1台。

　　3　高压水下主墩电缆敷设方案

　　苏通长江公路大桥高压水下电缆敷设分为两个步骤：①岸边到水上开闭所高压电缆的主敷设。②水上开闭所到水上主桥墩高压连接电缆的敷设。苏通长江公路大桥C1标施工供电系统共需3根水下高压连接电缆，连接电缆敷设方式如下：

　　水下电缆放线船的选用和布置：根据施工现场的具体情况，可选用400t及以上的方驳作为电缆放线船。电缆放线船的布置是：在电缆放线船的尾部安装电缆放线架；在电缆放线船的船头安装电缆入水滑道。

　　水下电缆的展放方向：自安装在1号开闭所工作平台向指定方向展放。

　　连接电缆的水上展放：电缆放线船在岸边码头布置好，并在电缆放线架上装好一盘待展放的电缆后，用拖轮将其拖至水上开闭所处，选择长江平潮时间段进行电缆的展放。

　　具体施工步骤为：

　　（1）施工测量，根据现场条件制定科学合理的测量方法，对水文资料、气候、地形进行逐一核对。

　　（2）始端电缆的登陆。敷设船停在浅滩附近（深水侧），将电缆头固定在小船上，入水电缆均匀系绑在充气轮胎上；岸上卷扬机牵引小船将电缆拉至北岸电缆终端位置；岸边过浅区域用高压水枪冲槽，让电缆沉至淤泥底部，用预制好的水泥盖板加以保护。

　　（3）水下电缆敷设。电缆在深水中敷设时应采用定（路）经抛敷，电缆形态呈“S”形；敷设时严格控制电缆的入水角在45°~60°之间便于控制张力；利用GPS定位系统准确控制电缆敷设船的位置，使电缆抛敷在规定水域内。

　　（4）末端电缆敷设。浅滩电缆登陆后，敷设船行驶至深水区电缆终端平台附近，然后将电缆末端放入江中小船牵引到配电平台（K19）上，然后安装电缆终端。

　　（5）电缆运输、敷设技术要求。在运输、敷设过程中应保证电缆的完整性，以防水汽进入电缆。在江中敷设电缆时必须严格控制电缆路经、拉力、入水角、电缆弯曲半径，使电缆不打扭和偏移过多。电缆入水角为45°~60°，拉力或张力＜2000kg。电缆敷设船定位及航向应满足电缆线径和敷设顺序要求。电缆在深水区利用电缆自重沉降及水底被泥沙流动掩埋覆盖，北岸及浅滩电缆利用冲槽掩埋，掩埋深度1.5~2m，同时岸上部分用水泥板覆盖电缆。水下部分电缆要求呈“S”状敷设，江中段深水区呈大“S”状。为保证电缆在敷设时的安全，敷设船定位及行线（径）控制采用“八字锚”固定船身，借助“GPS”定位系统控制收、放锚缆移动船身的方法进行。电缆在敷设时承受的拉力和弯曲半径应满足要求。敷设时，电缆从电缆敷设自航船上由导向装置经过刹车装置缓缓进入水中，电缆的转向和入水角度均需满足电缆的弯曲半径要求。

　　4　结语

　　结合苏通大桥项目临时用电的特点，将不同类型的施工作业面划分归类、合理布局，提出了解决施工用电负荷大、配电距离长、水域电缆敷设等临时用电难的技术方案。并通过设置双回路供电系统，保证了施工用电连续性，避免了因供电故障停电的损失，提高了施工用电的可靠性。该工程的实施经验，为后续类似特大性桥梁施工用电技术的应用提供了一定的参考。

　　作者简介：皮春明（1964-），男，重庆人，中交（广州）建设有限公司高级工程师，研究方向：机械设备管理与施工。

　　参考文献

　　[1]王石凌．超长距离公路工程集群施工临时用电设计技术[J]．工程施工技术，2019（5）：171-172．

　　[2]杨德林．建筑施工现场临时用电安全技术管理[J]．江西建材，2010（1）：89-90．

　　（责任编辑：张闪闪）

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