盾构施工临时用电组织设计.docx
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盾构施工临时用电组织设计
附件：
施工场地临电布置图
盾构施工临时用电组织设计
一、概况
本工程为长春地铁1号线9标工程，包含长春火车站南广场站～北京大街站区间（简称长～北区间）、北京大街站、北京大街站～人民广场站区间（简称北～人区间），共一站两区间，其中长～北区间与北～人区间设计采用浅埋暗挖与盾构相结合的施工方法。
城轨公司仅负责两个区间盾构隧道掘进施工，其余北京大街站、长～北区间暗挖隧道与竖井、北～人区间暗挖隧道与竖井以及两个区间联络通道均由二公司负责施工。
图1工程平面总体示意图
（1）长～北区间
长～北盾构区间右线起讫里程为k16+030.793～k16+833.35，长805.869m；左线起讫里程为k16+033.733～k16+833.35，长809.714m。
隧道顶埋深20.4～27.2m，线路中间位置设联络通道及排水泵房一座，线路最小曲线半径350m，最大纵坡20‰，线间距13.0～16.0m。
图2长~北区间总平面图
图3长~北区间纵断面图
（2）北～人区间
北～人区间区间右线起讫里程为k17+485.00～k18+85.887，长601.273m；区间左线起讫里程为k17+437.174～k18+86.631，长649.843m。
设计在K17+314设置临时施工竖井一座。
隧道顶埋深17～29m，本线路中间设联络通道及泵房一处。
线路最小曲线半径1000m，最大纵坡22‰，线间距13.0～16.0m。
图4北~人区间平面图
图5北~人区间纵断面图
二、施工用电简介
本标段盾构工程用电采用独立电源供电，由两部分组成：
盾构机用高压电和隧道附属设施用电，分别由高压开关柜和一台630KVA变压器提供电源。
根据盾构施工的特点,用电负荷主要集中在井口附近,计划配电房放置在变压器附近,高压及低压供电全部使用电缆,电缆采用套管埋设、沿墙敷设,尽量避免与施工冲突。
盾构机始发用高压电缆用200米,在地面用沿墙敷设及套管埋地敷设,由围护结构墙引至井下，下井沿井壁用卡子固定,隧道内用电缆挂钩沿管片悬挂敷设,随着掘进里程的加长,每600米做一次接头,高压电缆接头由有施工资质的专业队伍施工。
隧道内动力用电采用YC3*35+2*16电缆每百米安装一个开关箱,隧道照明用YC16mm２的电线沿管片用电线支架固定敷设,每五百米安装一个照明开关箱。
所有施工用电必须按照《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005；《建设工程施工现场供电安全规范》GB0194-93规定安装使用。
三、施工现场用电布置图
3.1施工用电总体布置
布置原则主要是高压满足隧道盾构机掘进需求，低压满足现场龙门吊、通风机、充电房、搅拌站、加工棚等用电需求。
施工临电布置图见附件。
3.2隧道用电布置图
隧道用电主要为盾构掘进高压电缆、隧道照明线路。
图6隧道用电布置图
四、现场施工用电
4.1现场施工用电明细表
表1盾构施工用电设备功率统计明细表
部位
序号
设备名称
功率（kW）
数量（台）
小计（kw）
合计（kw）
盾构机
1
063、051盾构机
1250
2
2500
2500
后配套用电设备
2
充电房
30
6
180
561
3
水泵
30
1
30
4
45T龙门吊
150
1
150
5
机修棚
30
1
30
6
通风机
55
2
110
7
搅拌站
45
1
45
8
隧道照明
16
1
16
总计
4.2施工用电计算
4.2.1计算总用电容量
（1）高压电计算
高压电同时两台盾构机施工最大功率为2500KW，施工现场高压变压器为3000KV.A，满足施工现场高压用电需求。
（2）低压用电计算
施工现场的用电可按下列公式估算：
∑P1
∑P（KVA）=K（K1K1+∑P2K2）
∑P（KVA）=1.05X{561/（0.9X0.8）X0.5+0}=409.06KW
式中：
∑P（KVA）——工地总用电量（kVA）
K——备用系数，一般取K=1.05~1.1
∑P1——全工地动力设备的定额输出功率总和（kW）
∑P2——全工地生活用电和照明用电的电量总和（kW）
η——动力设备的效率，一般取η=0.85~0.9
cosψ——功率因数，根据实际情况取0.80
K1——同时使用系数，一般设备数量在五台以下取K1=0.6，五台以上取K1=0.4~0.5。
K2——生活用电及照明用电设备的同时使用系数，一般取K2=0.6~0.9。
现场低压变压器功率为630KW大于实际用电409.06KW，满足实际用电要求。
4.2.2主要设备负荷计算及选择
主要验证龙门吊、充电房、搅拌站、通风机主要设备的线路选择
（1）搅拌站线路计算
由“场地平面布置图”及现场设备的使用情况可知，该线路的用电特点：
用电量大，路程较短，所以根据该电路所供给的负载的功率求出其工作电流，然后再查出对应导线的截面面积（K1取0.7）。
根据式（1-3）可求其电路的工作电流，其中∑P总=45kW，即：
工作电流：
I===62.62（A）
查表可得，搅拌站及场地照明回路路应采用截面为YC3*50mm2+2*35mm2铜芯橡套电缆。
由“临电布置图”可算出搅拌站线路长度为60米。
对导线的电压降进行验算：
取T2-1中L=0.06km，带入式（1-5）：
ΔU=√3·I·R=32·I·L/S=32×62.62×0.06/50=2.4（伏）
相对电压降ε=2.4÷380=0.6%＜5%，线路损耗不大，因此可以采用。
所以机修车间回路应采用截面为YC3*50mm2+2*35mm2铜芯橡套电缆。
（2）龙门吊线路计算
由“场地平面布置图”及现场设备的使用情况可知，该线路的用电特点是：
用电量大，路程较长，所以先根据该电路所供给的负载的功率求出其工作电流，然后再对导线的电压降进行验算（K1取0.8）。
根据式（1-3）可求其电路的工作电流，其中∑P总=150KW，即：
工作电流：
I===238.3（A）
查表可得，采用截面为95mm2铜芯橡套电缆。
所以，龙门吊回路应采用截面为YC3*95+2*50mm2的铜芯橡套电缆。
由“临电布置图”可知龙门吊回路长度为120米。
对导线的电压降进行验算：
取L=0.12km，带入式（1-5）：
ΔU=√3·I·R=32·I·L/S=32×238×0.12/120=7.6（伏）
相对电压降ε=7.6÷380=2%＜5%，线路损耗不大，因此可以采用。
所以龙门吊回路应采用截面为YC3*95+2*50mm2铜芯橡套电缆。
（3）通风机线路计算
由“场地平面布置图”及现场设备的使用情况可知，该线路的用电特点是：
用电量大，路程长，先根据该电路所供给的负载的功率求出其工作电流，然后再对导线的电压降进行验算（K1取0.8）。
根据式（1-3）可求其电路的工作电流，其中∑P总=110KW，即：
工作电流：
I===175（A）
查表可得，采用截面为95mm2铜芯橡套电缆。
所以，风机回路应采用截面为YC3*95+2*50mm2的铜芯橡套电缆。
由“临电布置图”可知风机回路长度为100米。
对导线的电压降进行验算：
取L=0.1km，带入式（1-5）：
ΔU=√3·I·R=32·I·L/S=32×175×0.1/120=4.7（伏）
相对电压降ε=4.7÷380=1.2%＜5%，线路损耗不大，因此可以采用。
所以风机回路应采用截面为YC3*95+2*50mm2铜芯橡套电缆。
（4）充电池导线选择
由“场地平面布置图”及现场设备的使用情况可知，该线回路的用电特点：
用电量大，路程较长，所以先根据该电路所供给的负载的功率求出其工作电流，然后查出对应的导线截面积即可（K1取0.7）。
根据式（1-3）可求其电路的工作电流，其中∑P总=180KW，即：
工作电流：
I===286（A）
查表可得，充电房回路应采用截面为95mm2铜芯橡套电缆。
所以应采用截面为YC3*95mm2+2*50mm2的铜芯橡套电缆。
由“临电布置图”可知充电房回路线路长度为85米。
对导线的电压降进行验算：
取T1-1中L=0.085km，带入式（1-5）：
ΔU=√3·I·R=32·I·L/S=32×286×0.085/150=5.2（伏）
相对电压降ε=5.2÷380=1.4%＜5%，线路损耗不大，因此可以采用。
所以充电房回路应采用截面为YC3*95mm2+2*50mm2铜芯橡套电缆。
4.2.3用电设备配备
图7用电设备布置图
图8低压配电接线图
630KVA10/0.4kv
图9高压配电接线图
五、施工用电管理机构
为保证现场用电安全，成立现场用电管理机构，保证现场用电安全。
图10施工用电管理机构图
（1）加强施工现场的安全管理，保障职工的人身安全和电气设备的安全。
（2）健全电气安全管理和责任制度，设备部门负责电气安全管理，公司和施工作业队均设一名专职人员负责电气安全，各级安全部门负责监督检查，施工现场的电工在设备部门的指导下，负责管辖范围内的电气安全。
（3）施工现场的电气设备必须有有效的安全技术措施
1）凡是触及或接近带电体的地方，均应采取绝缘或隔离措施，以确保人员安全。
2）所有电气设备的外壳必须具备良好的接地或接零保护。
3）所有的临时电源和移动电具必须设置有效的漏电保护开关。
4）在十分潮湿的场所或金属构架等导体性能良好的作业场所，宜使用安全电压（12V）。
5）有醒目的电气安全标志
6）电气线路和设备安装完工后，由设备部门会同安全部门，进行验收，合格后方可投入运行。
（4）对电气专业人员和职工进行电气安全技术教育和电气常识教育，新工人的三级教育中，必须有一课时以上的电气安全教育，所有施工人员必须懂得触电急救知识，未经培训考核取得合格证书的电工和电气设备操作人员及其他人员，不得从事电气安装，修理和电气设备的操作规程。
（5）电工有权拒绝执行违反电气安全规程的指令，有权制止违反安全用电行为。
（6）发生电气工伤，电气火灾和电气设备等事故，必须按“四不放过”的原则认真处理。
六、施工现场安全管理
6.1高压电缆接头
高压电缆连接时必须有专业人员进行作业，并严格按照操作规程进行作业。
（1）电缆接头清洁
电缆长期运行来说，水分和小杂质是非常有害的，容易引起水树和局放的发生，所以在接头施工中一定要注意环境湿度及粉尘情况，施工前要注意将环境打扫干净，夏季施工接头人员应戴手套，如果环境湿度太高，应进行去湿处理（升高环境温度或利用去湿机），在套入应力锥前应用吹风机吹干绝缘表面。
（2）电缆接头调直
电缆接头前应对电缆加热调直，有时候施工人员认为电缆没有弯曲就可以不加热，其实这个观点是不正确的。
电缆应加热调直有两个原因：
一是消除电缆内因放缆时扭曲而产生的机械应力；二是消除电缆投运后因绝缘热收缩而导致的尺寸变化。
所以电缆接头前必须对电缆加热调直。
（3）绝缘屏蔽末端处理
绝缘屏蔽末端处理是电缆接头工作中及其重要的一步，这一步骤的技术、工艺要求最高。
电缆附件厂家一般采用的方法有涂刷半导电漆、模塑半导电层）、套半导电管以及仅将半导电屏蔽末端刮齐并形成一光滑过度的斜坡，相比较而言，模塑半导电层这种方法更为保险。
（4）绝缘表面处理
打磨完成后用不掉毛的清洁纸进行清洗，并用电吹风进行风干，也有一些厂家用高热电吹风对绝缘表面进行短时间加热以保证表面光滑。
安装应力锥前用电吹风对应力锥和电缆绝缘表面进行去潮处理。
（5）导体连接
高压电缆导体连接一般采用压接，压接次序为先压中间最后压边。
压模每压接一次，在压模合拢到位后，使压接部位金属塑性变形达到基本稳定后，才能消除压力。
压接前首先要将电缆调平，钳头模具高度位置合适，要考虑压接过程中模具的上升，保证压接后接管与电缆成一直线。
实际压接时需压两次，先用大一点的模具压一次，再用所选模具压接，否则将处很大的飞边。
（6）接头密封
考虑到塑料产品无法长期保证没有水分渗入，隧道内经常有积水，所以在中间接头定货时一般要求接头外有铜壳，铜壳与电缆金属护套间采用搪铅，铜壳外采用热缩管，这样一种双层密封的结构。
终端头下部一般也采用搪铅再加热缩管的方法。
6.2用电安全及防火措施
（1）线路布置规则：
分路合理，电器灵敏，完好，整洁，排列整齐，压接牢固，无带电体外露，设零排和地排，动力和照明分开设置，回路标记明显。
（2）总配电箱：
有总熔断器，总开关（或漏电开关）分路熔断器，分路开关，电度表等。
分配电箱：
有总熔断器，总开关，分路熔断器，分路漏电开关（额定漏电动作电流<30mA/0.1s）。
配电箱线路下进下出（铁电箱加护套），排列整齐，不破皮老化，箱底离地1.4～1.6m，分配电箱和移动电箱每个回路设漏电开关，一机一箱一闸一漏，编号标记，下班后拉闸、断电、上锁。
（3）动力照明的配电箱应封闭严密，不得乱接电源，应设专人管理并经常检查，维修和保养，配电箱（室）门、锁、安全标志齐全，编号、防雨、防尘、整洁完好。
（4）施工应设双回路电源，并有可靠的切断装置，照明线路在施工区域内不得大于36V，成洞和施工区以外地段可用220V。
成洞地段固定电线线路应采用绝缘线，施工工作面区段的临时电线线路宜采用铠装电缆。
（5）36V变压器应设置于安全、干燥处，机壳应接地。
（6）动力干线的每一支线必须装设开关及保险丝，不得在动力线上架挂照明设施。
（7）交通要道、工作面和设备集中处应设置安全照明。
（8）移动设备采用二级漏电保护，移动电箱开关额定漏电动作电流为30mA/0.1s，潮湿等特殊场所为15mA/0.1s。
照明回路应设漏电开关，手持照明灯及危险场所使用安全电压，不使用塑料胶质线或花线。
（9）固定设备电线穿管埋地或架空敷设，不乱拖乱拉。
电线穿管埋地时，埋深大于0.7m，管内导线无接头，管口密封。
架空敷设时，用绝缘子固定，严禁使用金属裸线绑扎。
（10）禁止带电作业，需检修线路及设备必须在停电状态下进行，并且要悬挂“禁止合闸，有人工作”标示牌。
（11）主配电室及大容量用电设备必须配置相应的放火设备。
（12）采用的电气设备应符合现行国家标准的规定，并应有合格证件，设备应有铭牌。
（13）使用中的电气设备应保持完好的工作状态，严禁带故障运行。
（14）电气设备保护接地满足《建筑电气工程施工质量验收规范》要求，接地装置如下图:
图11接地装置设计图
6.3雨季施工（防洪）用电管理
（1）提前采购好雨季施工用电物资，如：
水泵、防雨篷布等。
（2）电工要加强对线路及设备的检查，发现问题要及时整改。
以及保证应急电源（发电机）随时投入使用。
（3）做好电气设备的防潮、防雨工作，对地面积水处进行疏通，将未使用的电气设备入库封存。
（4）要求电工时常检测电气设备的绝缘电阻，对达不到绝缘要求的设备坚决不让使用。
（5）遇到大风、雷雨天气时，严禁进行蹬高及带电作业。
七、现场用电应急预案
7.1应急组织机构
图12应急组织机构图
7.2应急措施
（1）对现场施工人员进行用电安全培训，让他们了解电气安全技术方面的知识，并派有经验的人员对现场施工人员进行触电急救培训，让他们掌握重建呼吸和重建循环的技能。
（2）事故险情内部快速通报
如遇触电事故时，在现场的施工人员要立即用最快方式向项目经理汇报险情；在保证自身安全的情况下，现场人员迅速进行抢救触电者脱离电源。
项目经理立即带领抢救指挥组成员赶赴出事现场。
抢救、救护、防护组成员携带着各自的抢险工具，赶赴出事现场。
（3）抢救组到达出事地点，在项目经理指挥下分头进行工作。
防护组负责把出事地点附近的作业人员疏散到安全地带，并进行警戒不准闲人靠近，对外注意礼貌用语。
（4）发生低压触电事故时，应立即使触电者脱离低压电气线路的电源。
方法：
如果事故离电源开关较近，应立即切断电源开关；如果事故离电源开关太远，不能立即断开，救护人员可用干燥的衣服、手套、绳索、木板、木棒等、绝缘杆等绝缘物作为工具，拉开触电者或挑开电源线使之脱离电源；如果触电者因抽筋而紧握电线，可用干燥的木柄斧、胶把钳等工具切断电线；或用干木板、干胶木板等绝缘物插入触电者身下，以隔断电流。
（5）发生高压触电事故时，应立即通知主管供电局停电，或抛掷裸露金属线使线路短路接地，迫使保护装置断开电源。
（6）脱离电源后的救护。
触电者脱离电源后，应尽量在现场救护，先救后搬；搬运中也要注意触电者的变化，按伤势轻重采取不同的救护方法：
如触电者呈一定的昏迷状态，还未失去知觉，或触电时间较长，则应让他静卧，保持安静，在旁看护，并拨打120召请医生。
如触电者已失去知觉，但还有呼吸和心脏跳动，应使他舒适地静卧解开衣服，让他闻些氨水，或在他身上洒些冷水，摩擦全身，使他发热；如天冷还要注意保温。
同时迅速请医生诊治，如发现呼吸困难或逐渐衰弱，并有痉挛现象，则应立即进行人工呼吸与心脏挤压的方法，以起到恢复呼吸顺畅和心脏跳动的作用。
如触电者呼吸、脉搏、心脏均已停止，也不能认为已经死亡必须立即进行人工呼吸与心脏挤压，进行紧急救护，同时迅速拨打120请医生抢救。
（7）触电事故应急抢险完毕后，项目经理立即召集副经理、安全员、机械员和有关班组的全体同志进行事故调查，找出事故原因、责任人以及制订防止再次发生类似的整改措施，并对应急预案的有效性进行评审、修订。
项目经理部向公司安质部书面汇报事故调查、处理的意见。
中铁一局集团有限公司
长春地铁1号线9标项目经理部
2015年6月6日
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