淺析高速公路通信管道工程的設計與應用

洪晉夫

（山西省交通科學研究院，山西 太原 030006）

1 高速公路通信管道材料

20世紀80年代以前，國內外高速公路的通信光電纜都采用直埋方式敷設，由于高速公路施工界面交織復雜，施工工期長，通信路由復雜等固有特點，經常發生線纜被擠壓影響通信質量或被夯填施工阻斷的現象，重新接續難度大，對通信音頻視頻信號造成嚴重且不可恢復的損耗，后采用預埋通信管道再穿纜施工方式有效地解決了這一問題。

1.1 硅芯管

生產硅芯管的主料使用符合國家標準的高密度聚乙烯擠塑樹脂。硅芯管采用帶有條紋的彩色管，外觀顏色均勻一致且多孔敷設時方便辨認孔號；內外壁實體平整、均勻、光滑，無塌陷、坑凹、孔洞、撕裂痕跡及雜質麻點等缺陷，方便吹纜施工；截面無氣泡、裂痕；硅芯管內壁緊密熔結、無脫開現象，吹纜時不易出現吹爆管壁的現象；拉伸強度大于21 MPa；斷裂伸長率大于350%；最大牽引負荷大于8 000 N；冷彎曲半徑大于400 mm；脆化溫度低；耐沖擊性好；外壁上產品標識完整。硅芯管順序纏繞在盤架上，每盤硅芯管出廠標稱長度為2 000 m，敷設距離長，運輸及施工方便?；谝陨蟽烖c經過多年的篩選淘汰，現在我國高速公路通信管道基本采用多孔數的φ40/33HDPE硅芯管敷設。

1.2 多通道波紋管（COD）

COD的英文全稱為Corrugated Optic Duct，結構上采用了由波紋管包裹多個相鄰緊密結合的通信子管形式，中文名稱為多通道波紋管。

多通道波紋管施工迅速、造價低廉、安全可靠。2000年初開發于韓國，現已應用于我國多個省以及美國、日本和新加坡等國家的通信線路和高速公路施工領域。

1.3 鋼網玻璃鋼管箱

玻璃鋼制品在20世紀80年代中期從鐵路上最先應用，主要應用于沿線光電纜過橋梁構造物時的保護，90年代中期開始在高速公路上應用。目前玻璃鋼管箱在高速公路上用量十分龐大，有橋梁的地方，都需要安裝玻璃鋼管箱來對通信光纜進行承載和保護。由于早期普通玻璃鋼管箱的材料為樹脂+玻璃纖維布，一般都是手糊成型質量難以控制，老化嚴重，且出現箱體破損后更換箱體困難，故現高速公路建設中使用鋼網玻璃鋼管箱。鋼網玻璃鋼管箱主要材料為樹脂+復合玻璃纖維氈+鋼絲網，使管箱的強度大大增加，其比重只有1.8～2.0[3]，只有普通鋼材的1/4～1/6，而且還具有機械強度高，耐化學腐蝕、壽命長、絕緣、施工簡單、配線靈活、安裝標準和外形統一美觀的優點。

1.4 鍍鋅鋼管和聚乙烯實壁管

這兩種管材具有強度高、密封性好以及適用范圍廣等特點，但由于其價格較高所以我們不選擇這兩種管材作為通信管道的主要管材，而只作為通信管道光電纜在路基中橫穿過路的保護材料。

2 高速公路通信管道工程的設計和施工

2.1 通信管道設計原則

2.1.1 干線通信管道

高速公路整體式路基段干線通信管道一般采用12、18孔數的φ40/33硅芯管，或者使用相同孔數的COD管；分離式路基段干線通信管道采用每側各敷設8孔φ40/33硅芯管，或者使用相同孔數COD管。

2.1.2 支線通信管道

支線管道包括從干線管道至互通區匝道的通信管道，從干線管道至監控外場設備、通信站分歧管道、預留分歧管道等。設計時注意分歧管線的管孔數、埋深、人（手）孔的變化。

a）從干線中央分歧人孔至路側監控外場設備或遠期預留手孔，采用2孔φ114×4鍍鋅鋼管。

富察氏掃了殿中一眼，嘆了口氣：“是青福晉安排的吧？果然事事妥帖。”她見素心有些不服，看向青櫻道，“你做得甚好，月福晉說我累了……唉，我當為后宮命婦表率，怎可在眾人面前累暈了？只怕那些愛興風作浪的小人，要在后頭嚼舌根說我托懶不敬先帝呢。來日太后和皇上面前，我怎么擔待得起？”

b）從干線中央分歧人孔至互通區（服務區）橫穿過路管道，采用4孔φ114×4鍍鋅鋼管。

c）從互通區路肩轉角人孔沿匝道采用6孔40/33硅芯管鋪設至收費廣場路肩人孔（或其他高速路肩人孔）。

2.1.3 管道過構造物

a）管道過大、中、小橋和橋式通道時，采用管箱保護用托架支撐通過，硅芯管或COD管鋪設于管箱內。

b）管道過分離式立交中墩基礎時，硅芯管或COD管自基礎立柱兩側繞過。

c）管道過箱形通道或拱涵時，硅芯管或COD管直接從通道、涵洞頂部通過。

2.2 通信管道路由和鋪設方法

在整體式路基段，干線管道鋪設于中央分隔帶內，管道中心線位置與中央分隔帶中心線重合，由于硅芯管或COD管的柔軟度較高，鋪設管道后受溫度氣候光照等影響容易變形扭曲纏繞在一起，故鋪設管道時應開挖相應寬度的坑槽，管道鋪設下去后要用打包帶或鐵絲進行每隔4 m的捆扎來防止管道由于變形偏離中心線，而后用素土或者細砂進行回填夯實。

在整體式橋梁路段，干線管道用鋼網玻璃鋼管箱承載并鋪設于橋梁中央預埋的托架上，為防止管道受溫度氣候光照等影響變形扭曲纏繞在一起也應在鋪設管道后對管道進行每4 m一處的捆扎。

在分離式路基段，干線管道鋪設于路側土路肩邊坡處。

在分離式橋梁路段，通信管道由鋼網玻璃鋼管箱承載鋪設于橋梁內側預埋的通信管道托架上。

分歧管道為橫向分歧預埋管道及各種機電監控通信設備用管道，全線通信管道應每隔1 km左右做橫向分歧人孔為后期全程監控和機電系統升級改造預留，路側有通信或監控外場基礎時，在指定樁號設置分歧人（手）孔。

管箱過橋時，支撐管箱的托架按2 m間距均勻設置。托架預埋在橋梁護欄基礎下，管箱安放于托架上后通過螺釘將管箱與托架固定。

在跨線橋中墩處，利用管道的柔性從中墩兩側繞行，并用混凝土進行包封。

管道過中央分隔帶活動開口時，應先預埋4孔φ114鍍鋅鋼管，管道通過鋼管保護穿過活動開口。

在互通收費站或服務區鋪設進站通信管道時，應先設置分歧人孔并預埋鍍鋅鋼管，將通信管道引入路側分歧人孔后再沿路肩邊坡埋設一定孔數的通信管道至站房邊局前人孔。

3 高速公路通信管道工程在設計與施工中應注意的問題

高速公路通信管道在設計上應與收費、通信、監控和供配電系統共同考慮，施工中與路面、路基、房建等工程同步進行。雖然高速公路發展迅速，但其總量是有限的，而且高速公路一旦建成，通信管道的整改非常困難?？偟膩碚f，我國高速公路通信管道工程的建設中還應注意如下問題。

3.1 因地制宜 靈活設計

由于我國特殊的地理環境，東西南北各省份地區氣候地形差異較大，在設計高速公路通信管道工程時，應充分考慮當地的氣溫、地質、降雨、降雪、霜凍等具體因素來確定管道的材質、埋深、人手孔的深度、大小尺寸、混凝土標號、管道的防水防凍、人手孔的排水等問題，不可死搬硬套沿用一套方案。

在高寒地帶，應著重考慮管道的防凍問題，管道的埋深和人手孔深度應相應增大，避開凍土層，防止管道受溫度影響變脆變硬扭曲變形或破損并且做好保溫層。

在南方多雨地區，應著重考慮通信管道的排水防銹問題，參考當地歷年的氣象資料，人手孔排水不應使用積水罐，應預留排水管，為避免污水進入管道中妨礙后續吹纜施工，必須確保井中管道的接頭密封達到要求，管道底部距離井底不應小于30 cm，且關口要向下彎曲，防止積水網管道內流，還應注意在人手孔四周涂刷瀝青，避免地下水通過人手孔壁滲入井內。

遇到石質路基路段，要考慮施工開挖的難度，人手孔的深度和管道的埋深應相應減小，在鋪設管道時要用中粗砂或者細土做好墊層，防止回填夯實的過程中管道受擠壓而破損。

遇到高路基路段，要充分考慮通信管道及人手孔的排水問題。遇到多橋涵路段，通信管道通過橋涵的方式盡量協調一致。遇到隧道路段，要著重考慮通信管道在隧道洞口的預埋橫穿，以及通信管道從洞口人孔穿入洞內線纜槽的方式，避免隧道洞口硬化后的反開挖施工以及對隧道口排水溝的破壞。

3.2 統一規劃 協調施工

通信管道工程是高速公路機電系統中與路基路面、房建、綠化以及機電其他各子系統界面交織最多最復雜的分項工程，因此在施工管理中應做到統一規劃協調施工。

在實際施工中，管理者應根據各界面進度情況綜合考慮安排施工，避免在土建或者綠化工程完成后被反復開挖帶來的不必要的麻煩，從而確保高速公路通行使用和各項功能的正常發揮。

4 結束語

高速公路通信管道是高速公路機電系統的基礎，是連接機電各系統與主體工程的紐帶。通信管道能否良好地構建對于充分發揮高速公路的功能及各項作用有著極其重要的意義。因此它的設計要完善齊全、考慮周到，施工要嚴謹認真、合理快捷，才能既滿足當前需要又適應智能化交通運輸系統發展的需求。