過河海電纜隧道施工要點分析

黎嘉樂 李 蹊

（廣東電網有限責任公司東莞供電局，廣東 東莞 523000）

過河海電纜隧道與傳統電纜施工存在較大的差異，其主要體現在隧道挖掘、電纜架設等方面。因此，在過河海電纜隧道施工過程中應依照具體施工環境形成對應技術指標，在該技術標準的支持下做好工藝流程、技術要素等的設計，形成全周期、全方位的施工管理體系，保證其工程能夠順利開展，從根本上改善過河海電纜隧道施工質量。

1 過河海電纜隧道施工的技術指標

過河海電纜隧道施工過程中須從性能指標、結構狀況、配套設施等方面出發形成相應標準，尤其是在安全性、穩定性方面，要依照國家規范合理設計隧道強度、剛度見表1[1-3]。

表1 過河海電纜隧道施工技術指標

2 過河海電纜隧道施工的關鍵要素

該次研究過程中主要以某熱電聯產項目接入系統工程為例，對其施工工藝和施工要素進行研究。跨橫涌海頂管電力隧道涉及頂管工作井（平面尺寸 12.0 m×12.0 m，埋深約 27.0 m），頂管接收井（平面尺寸 12.0 m×12.0 m，埋深約 26.0 m）， 頂管電力隧道采用混凝土管內徑 3.5 m 頂管，長度 460.0 m，埋深約 23.50 m，管頂距離最低河床底標高10.0 m。

2.1 施工工藝

為進一步滿足技術指標要求，考慮到該熱電聯產項目220 kV 出線4 回，預留110 kV 出線4 回，過江隧道部分長460.0 m。

該次施工過程中選取頂管工法，淺埋和深埋均選取承載力較好的土層，隧道區間主要穿越淤泥層、粉質黏土層，區間覆土約23.0 m～30.0 m 時使用淺埋法。隧道區間主要穿越黏土層、礫質黏性土層和全風化花崗巖層，區間覆土約30.0 m～42.0 m 時使用深埋。

2.2 關鍵要素

2.2.1 隧道施工

采用頂管法時應先在管道設計路線上建造一定數量的小基坑用作頂管的工作井，并作為一段頂管的起點與終點。在工作井的一面或兩面側壁鑿出圓孔作為預制管節的進口或出口，孔口對面側墻為頂推預制管節的承壓墻。通過孔口由安裝在承壓墻上的液壓千斤頂和承壓墊板把帶有切口和支護開挖外殼的工具頭水平的頂入土層中，然后以工具頭為先導，將預制管節按設計軸線逐節頂入土層中，直至工具頭后的第一段管節前端進入下一工作井的出口而完成2 個工作井之間的管道鋪設，如圖1 所示。

施工過程中要在過河海電纜隧道兩側設置頂管頂進井和頂管接收井，并安裝工作人員專用樓梯，便于施工操作。隧道洞門施工中應預埋環形鋼板及連接鋼筋，預埋的連接鋼筋在施工洞口時要扳直，伸到洞口結構內，保持洞口結構與工作井端墻的有效連接。隧道支護過程中盡量選用連續墻+鋼筋混凝土環框梁內支撐支護，控制開挖深度在30 m 左右，并保證地下連續墻嵌固深度超過20 m。開挖隧道時應注意按照頂管法施工要求逐步開挖，并定期檢查配套裝置，保證隧道開挖順利完成。

2.2.2 電纜敷設

電纜敷設時應按照《電力電纜隧道設計規程》中的要求由下而上開展，盡量采用品字形緊湊排列。電纜接頭布置時要預留相應的220 kV 電纜接頭布置空間，在接頭設定位置處安裝固定接頭用的鋼托架，每回電纜三相接頭沿電纜路徑走向方向一字排列，每回A、B、C 相電纜錯位排列。交叉互聯箱在隧道內靠近對應的電纜接頭布置，也采用鋼托架固定。接出隧道時應設置專用的豎向爬升裝置，利用該裝置進行垂直蛇形敷設，電纜保持品字形排列。敷設過程中電纜豎井側壁上延豎向每隔1 m預留一道鋼板預埋件，后期電纜敷設施工時在預埋件上安裝支架、抱箍及電纜，防止電纜脫落。

圖1 頂管施工法

2.3 配套設施

2.3.1 通風系統

隧道通風設計時應安裝排風機，采用溫度控制、定時控制和手動控制3 種控制方式合理調整隧道內通風狀況，滿足拍熱、換氣、巡檢等需求。電纜溝采用自然通風，下沉式電纜溝且溝內不填沙，每隔20 m 設置檢修人孔，檢修人孔及工作井蓋板上留有通氣孔。

2.3.2 給排水系統

給水管采用PVC-U 管，電纜溝底部最低處及每個工作井的底部設置排水管，就近接入市政雨水系統。電纜溝底部每隔25 m 左右及工作井的底部設置滲水井。排水管安裝時需結合排水要求適當設置，一般安裝過程中須配套使用倒流防止器、截止閥和水表等。

2.3.3 供電系統

采用2 路獨立電源供電，在隧道外設置變配電室，閾值埋設箱式變電站。采用低壓母線側集中功率因數自動調節補償裝置（電力電容器），在隧道內依照用電需求合理設置動力插座、管架線路等，設計相應過載保護和安全防護。

2.3.4 在線監測

使用智能在線監測平臺對隧道施工、配套設施等進行實時監測，保證過河海電纜隧道施工的安全性、可靠性。一般在線監測系統包括視頻監控、溫度監測、異常報警等。視頻監測系統主要由多媒體裝置、攝像頭等組成。溫度監測裝置包括溫度傳感器、紅外感應裝置等。煙塵監測包括粉塵檢測裝置、CO 檢測裝置、SO2檢測裝置等。上述裝置將監測到的數據直接傳輸到系統中，一旦超過設定閾值，系統聲控和光控裝置同時報警。

2.3.5 消防系統

消防系統設計時主要包括防火區域、防火門等。根據《電力電纜隧道設計規程》（DL/T 5484—2013），隧道內約200 m 設一個防火隔斷，內部電纜均采用非金屬外護套的干式交聯電纜，接頭處涂抹防火漆[3-6]。

3 結語

過河海電纜隧道施工過程中應滿足施工、使用、城市規劃、防水、防火的要求，保證結構具有足夠的耐久性，要嚴格在工藝指標基礎上合理設置施工參數，形成合理的施工工藝，對給排水系統、供電系統、通風系統和智能監測等進行完善，最大限度地改善過河海電纜隧道施工成效，實現對過河海電纜隧道進行有效監測，不僅可以保證電纜隧道施工過程的安全和施工質量，而且可以為隧道設計參數的優化和設計變更提供可靠的技術依據，提升項目施工的經濟效益[7]。