關于高速公路隧道機電安裝工程的施工探討

何 武

中鐵十二局集團有限公司，山西 太原 030024

0 引言

在高速公路隧道工程施工過程中，隧道機電安裝工程的設計與施工是重點也是難點。公路隧道機電安裝工程，是一個涉及機電、通風、機械自動化控制等多個技術領域的復雜系統工程，技術復雜、施工質量要求和運行安全可靠性要求高，且具有施工線路狹長、工程量大、施工工期緊張、系統復雜、不同領域的技術集成度高等特點，屬于大型綜合性機電安裝工程。

隧道機電安裝工程的施工，一般情況下可分為現場勘測、設計繪圖、預制構件加工制作、安裝、單機調試、系統聯合調試、系統試運行和竣工驗收等不同階段。

1 工程概況

某高速公路隧道，全長約1560m，施工作業面相對較長，機械設備、原材料以及施工技術人員的運輸量大，施工質量要求高且，隧道機電安裝工程合同工期僅為160d，工期十分緊張。該隧道機電工程主要由配電系統、通風系統、照明系統、消防系統、防雷及接地系統、火災檢測與報警系統、緊急呼救系統、閉路電視監視系統、中央管理與控制系統等系統設備組成，設計效果圖和現場施工圖如下圖1所示。

圖1 隧道機電安裝工程設計效果與現場施工圖

2 施工準備

隧道機電安裝工程正式開始施工前，應編制確定項目的施工總進度計劃方案和單項安裝工程的具體網絡計劃。在安排施工技術人員、現場管理人員組成項目管理部時，應組織抽調在機電、消防、通風、通信及自動化等相關專業且具有相對豐富的施工經驗和較高理論水平的工程技術人員。在安裝施工所需的機械設備準備方面，應注意配備足夠的運輸工具（如叉車、工具車等）和高精度測控儀器（如多功能信號源、光纖熔接儀、便攜式誤碼檢測儀等）。針對該隧道機電工程項目設備材料需求量大，設備質量要求高等特點，對于大部分重要的大型機械設備和材料選擇采用國外進口的先進機械和優質材料，并根據各分部工程的具體工期要求，制定了具體明確的機械設備和材料采購方案。

3 關鍵施工工序和技術

3.1 通風和消防系統施工

該隧道機電安裝工程中，通風系統和消防系統的設備是主要的大型機械系統設備。該隧道通風系統選用縱向射流風機通風方式，在隧道洞頂上分散均勻地安裝了15臺1250mm、功率為60kW的射流風機，風機采用預制鋼支架固定；消防系統供水設備主要包括有2臺潛水泵（型號為QXl0）和2臺消防泵（型號為XBD6.4/5-65型），潛水泵安裝設置在相應的集水井內，消防泵則設置在消防泵房內。上述設備的主要安裝程序如下：預埋件荷載試驗，基礎質量驗收，機械設備進場驗收，吊裝就位，粗平、精平，安裝，調校，單機試運行。

在隧道洞頂上安裝射流風機時，要求對每塊預埋鐵構件進行相應的額定載荷試驗[1]，每一塊預埋構件的強度和穩定性要通過試驗驗證后才能進行設備安裝，射流風機的鋼吊架選材、預制、安裝及焊接施工都應充分考慮到通風機長期懸空吊掛持續運行的特殊要求，確保通射流風機的長期運行安全。

3.2 消防管道安裝施工

隧道消防管道（包括隧道外消防集水井進出水管），總管均采用直徑DN200的管材，支管視具體情況選用，消防管道接頭處采用溝槽式方式進行連接[2]，其主要安裝程序如下：現場測繪，繪制消防管道系統（包括消防栓）加工草圖，管材預制，管道支架、吊架預制，支吊架熱鍍鋅處理，支墩混凝土澆注施工，管道、消火栓鋪裝，設備接口連接，管道吹掃，消防系統試壓、調試，系統試運行。

由于隧道內同時施工的分部工程較多，導致施工隊伍較多，另外還放著大量正在使用的機械設備和材料，且要預留好相應的運輸車輛通道，因此施工空間十分有限。為了盡量提高施工效率，拓展隧道內施工作業面，可將管道切割加工、配件制作等工序安排在隧道外的相應場地上進行，待隧道內管道支墩、支架等基礎設施完工后再將預制管道構件直接運進隧道內安裝，但運輸過程中應注意防止管道管口等易損部位或構件壓槽碰傷。安裝消防管道時，應按管道走向順序依次鋪裝，并遵循先總管后支管、先大管后小管的基本原則，各總管和支管的三通接口處也均采用溝槽式管接頭進行連接處理。消防栓應嵌入隧道側壁結構內進行安裝。

3.3 電氣及監控系統安裝

該隧道電氣系統主要包括有1個12kV電壓的配電所，3個12/0.4kV電壓的變電所，隧道內通風機動力系統及照明系統，以及防雷接地系統等設備，隧道內的照明燈具主要吊掛在隧道洞頂縱向布置的橋架下方，局部側壁上也安裝了轉向信號燈。隧道內監控系統主要包括有中央控制室內的計算機、網絡服務器、控制臺、智能火災探測器、消防報警系統、揚聲器、車速測定儀、緊急求救電話、區域性控制器、彩色攝像機及電力監控系統等設備。

安裝隧道洞頂部位的橋架時，由于隧道頂部沿水平方向存有相對較大的曲率[3]，直接在洞頂放線定位安裝橋架具有相當的難度。經項目部施工技術人員討論和監理工程師的批準，先在隧道路面上放線定位，然后再用線墜將橋架的設計點位返至洞頂。

鑒于隧道洞頂的橋架、燈具、通信電纜及其他測量、監控設備的安裝量相對較大，還特別改裝研制了二十多只移動式安裝施工平臺。為了適應隧道洞頂的不同拱度變化，將平臺上表面設計成臺階狀，平臺的寬度設計為大約一半路寬，且在平臺立柱上貼了明顯的反光警示標識，避免在施工過程中遭遇撞擊，大大提高了施工效率。

4 施工管理要點總結

4.1 進度控制

隧道機電安裝工程的進度控制，其核心任務是根據各項分部分項工程的網絡計劃按節點進行驗收。對各項分部分項工程的每個控制階段，項目管理部應按時組織項目驗收，檢查階段性的施工任務是否切實完成，如未完成則應制定相應的加班趕工方案，以確保后續工序的按期開始。如有需要，還應根據工程的具體情況在施工過程中對施工組織計劃進行相應的調整，盡可能提高施工效率。此外，還應加強對大型設備和關鍵材料采購、設備運行保障、現場施工技術人員保障和后勤保障等方面的控制，最大限度地消除對項目施工進度影響不利的各種因素。

4.2 質量控制

建立系統的質檢員現場巡檢制度，安排專職的施工質量質檢員在全作業面進行施工巡查，發現問題及時解決。對關鍵施工部位和某些無法進行事后質量檢驗的隱蔽工程，質檢員要和監理工程師共同進行全過程施工監檢。高速公路隧道機電安裝工程的交工資料一般應按交通質檢部門提供的統一表格填制，質檢員應嚴格監督各施工技術人員及時完成相關交工資料的填報工作，并按照相關質檢部門的要求統一組卷、裝訂，待驗收時審查。

4.3 安全控制

在隧道內部施工過程中，施工作業面狹小、光線暗淡且運輸車輛較多，為了確保施工人員和機械設備的安全，在施工技術人員的安全帽、安裝平臺立柱、施工機械輪廓線上的適當部位均貼上明顯的反光標識；隧道內施工運輸車輛對施工人員的危險性相對較大，施工過程中要采取有效措施防止車輛傷害事故，重點注意檢查隧道內的移動安裝平臺停放位置，應留出足夠距離供運輸車輛通行。在車輛頻繁通行的區域或時段，施工時應安排專職指揮人員臨時指揮交通。加強隧道內施工現場的通風、環境和保衛工作，防止毒氣中毒或流行疾病的轉染。

5 結論

在隧道機電安裝工程的整個施工過程中，應根據具體需要對進度計劃進行及時調整，以確保項目總進度具有更高的科學性和合理性。為確保各分部分項工程優質高效地按時完成，必須做好施工技術人員、關鍵機械設備、施工材料三大要素的動態控制，確保其及時合理地優化配置。

[1]公路隧道施工技術規范(JTJ042-94)[S].

[2]唐艷明，孫會玲，李英玉.特長隧道機電施工綜合管理[J].安裝，2009，4.

[3]葛日林.高速公路隧道機電安裝工程施工[J].安裝，2004，4.