高速公路新建工程通信管道設計淺談

張俊峰

捷科（北京）系統集成有限公司, 北京 100000

高速公路新建工程通信管道設計淺談

張俊峰

捷科（北京）系統集成有限公司, 北京 100000

高速公路在我國的公路運輸系統中占有非常重要的地位，與人們的日常生活也有重要的關聯。在高速公路施工過程中，通信管道設計有著至關重要的作用，其中地下通信管道建設則占有很大比例。在高速公路建設過程中，地下通信管道的設計可以保證整個通信網的順利實施，是通信光纜合理布局的重要途徑。建立地下通信管道需要制定一個合理的程序，滿足整個高速公路建設的要求。在公路通信管道設計之前，要充分認識公路本身的優勢和特點，特別是在高速公路管道設計中，應注意優化設計。高速公路通信管道的設計，根據當地氣候和地理條件等因素，在基層水平上進行了改進，為高速公路通信管道設計提供了科學合理的依據，具有很好的安全性。基于此，主要對高速公路中的地下通信管道設計進行了研究，以促進地下通信管道設計的發展，為高速公路的建設提供經驗。

高速公路；通信管道；管道設計；新建工程

通信管道的規劃設計，為通信網絡的建設和現代城市的發展做了很大的貢獻。人民生活水平的提高，促使通信管道規劃設計更加科學和完善。根據實際情況，良好的技術控制、良好的溝通管道工程實踐，為通信網絡建設的發展奠定了良好的基礎。在高速公路的機電系統中通信管道是基礎，是連接機電的各個系統和主體工程的橋梁。通信管道是否可以進行良好的構建，對能否充分發揮高速公路的各項作用和功能具有十分重要的意義。所以，它的設計需要考慮全面，施工時只有合理快捷、嚴謹認真，才能夠既滿足當前的需要，又適應智能化的交通運輸系統的發展需求[1]。

1 路線情況

興國（寧都）至贛縣高速公路是江西省2020年高速公路網規劃中位于贛江東岸的南北縱向通道走廊，同時也是橫貫江西省東西方向的泉南高速（G72）江西石城至吉安段以及廈蓉高速（G76）江西瑞金至贛州段兩條國家高速公路的縱向聯絡線。項目按照兩期工程進行分期建設：一為興國（寧都）至贛縣高速公路興國至贛縣段（下文簡稱“興國至贛縣高速公路”）：二為興國（寧都）至贛縣高速公路寧都至龍口段（下文簡稱“寧都至龍口高速公路”）。本次的設計為“興國至贛縣段”。

興國至贛縣段的高速公路位于江西省贛州市興國和贛縣兩縣，路線全長71.995 km。本次項目全線設計速度是120 km/h雙向四車道標準的高速公路，路基的寬度是28 m。互通式的立體交叉有6處。其中，樞紐互通有2處，分別為興國樞紐和贛縣東樞紐；一般型的互通有4處，分別為興國互通、興國南互通、南塘互通以及江口互通。另外，本項目有兩處服務區，分別為興國服務區和贛縣服務區。隧道有一處，即江口隧道。

2 高速公路通信管道的材料選擇

2.1 主通信管道選擇

目前，通信管材主要有鋼管、混凝土管及塑料管。三種管材性能指標比較如下：

（1）鋼管。鋼管擁有密封性好和強度高等特點，但因為其價格高，因此只能作為輔助性材料，一般只用于橫向過路等對管材的強度要求高的地方。

（2）混凝土管。混凝土管價格便宜，有較高的強度，但其缺點是抗彎性差、重量較大、接頭數量較多，如地基發生不均勻沉降時，管塊易錯位，導致無法穿纜，所以本工程沒有采用混凝土管。

塑料管材分為普通塑料管、高密度聚乙烯（簡稱HDPE）雙壁波紋管、聚氯乙烯（簡稱PVC）雙壁波紋管以及硅芯管[2]。

（1）普通塑料管由于強度低、耐沖擊性差、易老化等缺點不適合用在高速公路的建設中。

（2）PVC雙壁波紋管性能上優于普通塑料管，但質地較脆，不適宜在四季溫差變化較大的地區使用。

（3）HDPE雙壁波紋管優于雙壁為環形中空結構，所以它與普通的PE管相比，原材料可以節約50%。其價格大大降低，并且強度和其他的性能維持原樣，適合長途通信的電纜管道，但由于采用的是人孔穿纜，所以人孔的間距不宜大于150 m，否則穿纜會很困難。這是因為人孔間距過小，對人孔施工隊路基、路面工程的影響較大。由于HDPE雙壁波紋管容易在紫外線的照射下容易老化，因此在通過橋梁等建筑物時，應換成玻璃鋼管箱、玻璃鋼管、鋼管等性能較穩定的管材，并需要在橋頭做人孔，以便在更換管材時調整管線標高[3]。構筑物變更會對通信管道設計產生較大的影響。

（4）硅芯管。硅芯管在HDPE雙壁波紋管的內壁以硅膠質為固體潤滑劑管材。利用先進技術生產的硅芯管具有以下優點：

①有較好的可塑性和柔性，彎曲的半徑較小，抗壓、抗張、應力開裂等強度方面優于普通塑料管。

②管道本身的密封性好，具有水密性或氣密性配套的接口件，確保了管道中的清潔干爽，對于光纜具有較好的保護作用。

③單根管道長度1.5～2 km，且可盤，大大方便了運輸。

④由于單根管道較長，不需接頭處理，并且對地基的要求不高，降低了管道施工的難度，因此提高了施工速度，可不受地震以及不均勻沉降等自然災害的影響。

⑤由于管道的內壁有硅膠作為永久性的固體潤滑劑，因此管道的內壁摩擦系數降低，有利于光纜的抽放。一般的穿纜都采用氣吹法，不會對光纜產生損傷，并且對光纜可任意抽取，使施工的效率和敷纜速度有了很大的提高。

2.2 高速公路通信管道的材料選擇

高速公路通信管道的材料選擇至關重要。在選擇材料上，不僅通信線路的質量會對道路交通產生影響，而且工程造價也比較突出。材料選擇時要注意材料的機械強度。在混凝土結構中的應力影響因素很多，運輸和機械強度如果不夠，則會受到各種應力，從而造成材料的管道損壞。因此，在選材的過程中，應保證使用性能。

3 高速公路通信系統特征和通信管道施工分析

3.1 高速公路通信系統的特征

高速公路本身具有優越性，在通信管道設計中要清楚通信管道的用途，同時重視通信的系統層面。通信管道的主要用途是鋪設光纜。從高速公路通信發展的方向來看，應用光纜傳輸是大勢所趨。此外，還可以應用在緊急電話的電纜層面。高速公路服務的水平在某種程度上取決于緊急電話的服務水平。一旦發生事故，就需要緊急電話進行處理。目前，通信光纜及郵電部門租用管道等方面都有了應用。

3.2 高速公路通信管道的施工探究

在公路通信管道建設中，必須充分遵循靈活的設計原則和因地制宜的原則。我國的地理環境比較復雜，不同地區的施工方法不同。在通信管道的設計過程中，應遵循因地制宜，主要表現為充分考慮當地地質、溫度、降水等因素的原則。高寒地區必須注意管道的防凍處理，使管道保溫措施與實際情況相結合。多雨地區應注意通信管道的排水和防銹問題，掌握好氣象資料。在高速公路通信管道的設計和施工中，要進行統一規劃和協調施工。在通信管道混凝土施工中，管理人員應根據各接口的進度安排施工，避免重復施工造成不必要的麻煩。例如，在主管道的建設中，路基段主要通信網的建設需要認真考慮長距離公路加寬對主通信光纜通信的影響。對于整個路基段，通信干管需采用分中心敷設法施工。協調中心分隔器在管道位置的施工，應重視通信管道后期維護工作，以保護通信管道，保障通信設備的正常使用。

3.3 敷設方法

通常情況下，干線管道需求沿公路全線進行敷設，管道就埋設在中心分隔帶內。管道的頂部間隔路面的深度為0.5～1.2 m。為了防止通信管道和其他構造物發生抵觸，管道埋深及方位應根據構造物詳細的狀況進行相應的調整。在互通式立交區處，安置支線管道銜接至收費廣場的場區手孔。管道的一條匝道安置、埋設在匝道路兩邊。在監控的外場設備鄰近位置安置不合管道，路側安置手孔，主干線的人（手）孔要和路側手孔運用鍍鋅鋼管進行銜接。通信管道在過橋梁時，硅芯管要運用玻璃鋼管箱對其進行維護，而管箱安置在過橋的托架上，托架運用膨脹螺栓與橋梁的護欄相銜接，依照管道的路由挑選安裝在橋梁一側或橋梁中心。硅管上、下橋梁的高程突變段，選用管箱或混凝土包封維護。當突變高度較高時，可適當添加鋼網玻璃鋼管箱維護間隔。管道在過中心分隔帶的開口時，需運用混凝土的包封維護或鍍鋅鋼管經過。硅管經過明涵、明通道和填土高度小于30 cm的暗涵時，選用混凝土包封維護。通信管道在經過公路的中心分隔帶有橋梁中墩（如人行天橋、分離式立交、渡槽）的路段，硅芯管應運用自身柔韌性，從中墩的兩邊繞行經過，并運用混凝土的包封維護。通信管道經過主線可變情報板根底或標志根底時，若根底中為通信管道預留了管道，硅芯管可直接從管道中經過；若無預埋管道，可選用與通信管道過橋梁中墩相同的方法經過。為了便于施工人員操作，通常中心分隔帶人（手）孔及地道電力手孔選用內徑1.8×1×1.8 m的人孔；為削減對路基的損壞，下降路側挖方的難度，路側不合人（手）孔選用內徑1.8×1×1.2 m的Ⅰ型手孔；為監控設備預留人（手）孔選用內0.71×0.71×0.88 m的Ⅱ型手孔[4]。

4 高速公路的通信管道工程在設計與施工中應注意的問題

高速公路的通信管道在設計時應綜合考慮收費、通信及監控和供配電系統，施工時要與路面、路基和房建等同步進行。高速公路的發展雖然迅速，但其總量是固定的，而高速公路的施工一旦完工，其通信管道的整改是非常困難的。因此，高速公路的通信管道在工程建設中還應注意以下問題。

4.1 因地制宜，靈活設計

由于我國特殊的地理環境、氣候，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、降雨等自然因素，以此確定管道材質、大小、深度、混凝土等級、手孔深度、手孔排水管道、防水防凍等問題，不能機械地用一套方案。在高山區，需重點考慮防凍液管道的問題。管道的深度和手孔深度應相應增加，避免凍融土壤，避免管道因溫度變硬、破損、變形。在南方多雨地區，需重點考慮通信管道生銹的問題。根據當地的氣象資料，應預留排水、污水管；根據威爾斯管道密封的要求，管底應不小于30 cm。控制管網水流量，同時注意手孔間距的涂料，防止地下水滲入井。在路基石方開挖路段，在管道中采用細砂墊層或砂墊層，減少管道的手孔深度和埋深，避免管道回填。在開挖高路基路段時，必須充分考慮通信管道的排水和人工孔的排水。當橋梁遇到許多橋涵時，通信管道應盡可能一致。在隧道斷面上，在管道埋入隧道入口前，應從入口進入人孔穿電纜槽的溝通渠道，防止巷道硬化后造成隧道防排水的損傷。

4.2 統一規劃，協調施工

通信管道是高速公路中機電系統基于路基路面、房建、綠化及機電的其他子系統界面交織中最復雜也是最多的分項工程，所以在施工管理中需要做到統一規劃、協調施工。在實際的施工中，管理者需按照各界面的進度情況來綜合考慮施工，防止在土建或綠化工程完工后被反復開挖所帶來的麻煩，從而保證高速公路的通行使用及各項功能的正常發揮。

5 結論

通信網絡絕大部分的基礎設施、設備都與地理信息有著緊密的聯系，它是城市地理信息中相當復雜的組成部分。我們應當將地理信息系統作為基礎，施行對城市通信管線的管理，在城市通信線路資源管理系統下進行相關的研究與開發，包括分析信息屬性和空間屬性，使工程設計、網絡規劃、維護管理等在通信管線的管理活動中實現計算機一體化等。很多線路管道的數據是動態變化的，我們必須考慮到地下通信網絡復雜的特性，選擇合適的方法對其進行更新。

[1]賈曉剛，王炎.高速公路擴建工程通信管道設計淺談[J].中國交通信息產業，2006（6）：26-28.

[2]洪晉夫.淺析高速公路通信管道工程的設計與應用[J].山西交通科技，2014（4）：120-122.

[3]毛雪梅.淺談高速公路通信管道工程的設計與施工[J].中國交通信息化，2011（11）：128-129.

[4]劉大亮.高速公路通信管道工程的特性及設計原理[J].通訊世界，2014（22）：44-45.

Discussion on Communication Pipeline Design of Expressway New Construction

Zhang Junfeng
JTech (Beijing) System Integration Co., Ltd., Beijing 10000

The highway plays a very important role in the road transportation system of our country, and also has an important connection with people’s daily life. In the process of highway construction, communication pipeline design plays a vital role, and underground communication pipeline construction occupies a large proportion. In the process of highway construction, the design of underground communication pipeline can ensure the smooth implementation of the whole communication network, and it is an important way for the rational layout of communication optical cable. To establish underground communication pipeline needs to make a reasonable procedure to meet the requirements of the whole highway construction. Before highway communication pipeline design, it is necessary to fully understand the advantages and characteristics of the highway itself, especially in the design of the highway pipeline, should pay attention to the design optimization. The design of expressway communication pipeline, according to the influence of local climate and geographical conditions, at the grass-roots level is improved, which provides scientific basis for the design of expressway communication pipeline, has good safety. Based on this, mainly to the underground communication pipeline in highway design was studied, in order to promote the development of the design of underground communication pipeline to provide experience for the construction of expressway.

expressway; communication pipeline; pipeline design; new project

U495

A

1009-6434（2017）7-0058-03