芻議高速公路隧道機電設備施工技術應用

杜永強 江蘇安防科技有限公司

引言

我國的高速公路網不斷延伸，其機電系統也日趨集約化、智能化、信息化和網絡化，體現出極其重要的作用和地位。然而當前對于高速公路隧道機電系統的研究尚顯薄弱，與高速公路隧道機電的具體環境不相契合。為此，本文重點探討高速公路隧道機電設備施工技術的應用，分析高速公路隧道機電設備安裝施工要點，較好地做好高速公路隧道機電設備施工的質量、進度和安全控制。

1 高速公路隧道機電設備概述

隨著高速公路隧道建設規模的不斷擴大，體現其日益重要的作用，其主要工程類別包括有：（1）供配電系統工程。這是隧道機電工程的重點和關鍵，通風、照明、監控、消防等系統的供配電是重要電力負荷，通常采用UPS 供電的方式，確保各系統的負荷電源不間斷，滿足系統供配電的安全、可靠、優質、經濟性要求。（2）照明系統工程。對于長度超過100m 的隧道而言，要進行電光照明設施的設計和施工，合理選用洞內照明和洞外照明兩種方式，并充分考慮行車速度、通行交通量、分段工況的照度和亮度需求等因素，進行驗證和計算。（3）通風系統工程。要充分考慮隧道長度、交通量等因素，合理選擇自然通風、縱向通風、豎井縱向組合通風等方式。（4）監控系統工程。主要對中長隧道實施交通誘導和控制，并通過車輛檢測系統測出對應的車流密度，針對性地實施交通控制。同時，采用全覆蓋固定攝像機進行連續性的監控。（5）通信系統工程。高速公路隧道自成一個通信自愈環網，能夠進行數據的采集、傳輸和匯聚，極大地提升隧道通信系統傳輸的穩定可靠性。

2 高速公路隧道機電設備安裝施工技術應用

2.1 施工前的準備。施工單位與業主簽訂合同協議書之后，要進行進場前期的準備工作，具體包括有：（1）技術準備。施工人員要掌握監控、通信、供配電、通風、照明等機電設備的技術，重點做好交叉作業面的統籌安排和協調，并對每一道工序進行施工把控，做好施工過程的質量檢查。（2）施工材料準備。要考慮機電施工與土建施工交叉作業的情形，做好設備材料的合理布設，并做好施工材料的篩選，對電/光纜、橋架、鋼管等關鍵材料進行全面的質量檢測和檢查，并對入場材料進行監督管理。（3）施工機具準備。擬定施工機具使用計劃，做好施工機具的全面校正、測量和檢查，并注重施工機具的維護和保養。

2.2 光/電纜線路施工。在保證管道疏通的前提下，進行光/電纜線路的施工，依照敷設方向和順序進行操作，采用中間向兩端敷設的方法，固定好牽引網套，在入口處安裝井口滑輪和鐵瓦保護，確保光/電纜的順利敷設。然后要進行光/電纜的固定，包括直通人孔內光/電纜固定、接續人孔內光/電纜固定等，對敷設完畢的光/電纜要進行掛牌標識。另外，還要做好電力電纜的接續施工。

2.3 攝像機安裝施工。預先檢查預留塑料管是否存在變形、攝像機立柱是否處于垂直狀態、施工機具是否完備，然后進行攝像機立柱組立施工，將尼龍繩套牢于立柱的頂部，對稱綁扎晃繩，進行立柱的起吊施工，避免起吊過程中的晃動現象，使立柱的底板螺孔與預埋螺的位置相對應。在立柱安裝完成之后要調節立柱的垂直度，使其頭部與線路相垂直，并用水泥密封立柱底座與立柱基礎之間的縫隙，確保攝像機能夠正常運行。另外，還要在立柱組立施工完成后，進行攝像機及其配件的安裝施工，進行立柱焊縫處的防腐處理，對敷設的纜線進行絕緣測試和導通測試，滿足接地防護要求。對于攝像機立柱頂部出線口與配線盒的線纜要采用蛇皮管實施保護，并對攝像機進行角度調節。

2.4 風機安裝施工。做好施工用工機具的準備，對到貨的風機進行驗收和拆裝檢查，然后進行風機預埋件的焊接、靜載試驗，在風機安裝施工就位的操作中，要全面檢查風機的各項參數，將5T 手拉倒鏈的一端掛于吊鉤上，另一端固定于射流風機起吊鉤，由施工人員拉動倒鏈，將風機起吊至安裝位置，再由地面作業人員進行移動和固定，確保風機平穩起吊到位。還要注重做好風機位置的調整，完成之后安裝風機與連接附件間的螺栓，確保風機中心線在平面后移1mm 以下，標高為±10mm 以內。待風機安裝之后要進行完工檢查，包括風機安裝位置檢查、牢固情況、緊固件受力均勻性等，最后要進行風機的調試施工，在調試過程中觀察風機的風量、風速、啟動、停機、反向啟動等情況。

2.5 配電箱/柜安裝施工。在進行低壓配電柜安裝施工的過程中，要對基礎槽鋼的長度、寬度、直線度、水平度、標高、相對位置等參數進行檢查，運用推車搬運低壓配電柜，先對低壓配電柜中第一塊盤的對應位置和尺寸進行找正，再以此為基準進行調整，然后依次藏寶其他各盤。同時，還要做好柜體間聯絡母線的安裝，要確保母線搭接面的緊密連接，再將電力復合脂均勻涂抹于接觸面上。另外，還要進行斷路器和隔離開關的調整。

2.6 電氣接地。（1）接地體安裝。主要設備就位后即可進行接地裝置的安裝，依照設計圖像確定接地極位置和接地干線的走向，然后進行放線挖溝施工，確保接地極的埋地深度與設計要求相吻合。還要做好接口螺紋的特殊防護，最后做好接地極測試井的安裝。（2）接地體連接。以專用端子螺栓連接接地干線和接地體，以壓接端子和螺栓連接接地線和設備，當接地線穿越建筑物縫隙時要設置補償器，并采用PVC 管進行接地線露出地面部分的防護。（3）設備接地。做好電纜橋架的接地，高/低壓電纜的鎧裝層要分別做好接地施工，所有電氣設備的非導電金屬裸露部位、鋼結構、管廊均要做好接地作業。（4）防雷保護。當容器和塔的高度超出15m 時，要在其接地的兩側做好特殊的防雷保護。

3 高速公路隧道機電設備調試

作為高速公路隧道機電設備安裝工程的組成部分，機電設備調試工作是一大難點，其主要作業內容包括有：

3.1 本地控制連接。先做好外場設備管路、線纜的測試和一般性檢查，然后進行外場管路、線路的校驗和測試，最后做好系統的開通調試，包括機械、電氣、機－電聯動調試等，并完成調試開通報告。

3.2 單系統調試。對已經完成安裝的硬件進行單機調試，通電前要全面檢查接線的安全性，并監測輸入電源的電壓是否符合設計規范。監理工程師要全面核驗檢查設備安裝方式、數量、質量、技術參數，并進行報警裝置的演練。

3.3 多系統聯合調試。檢查所有設備和線路的質量和安全，包括：線與地之間絕緣電阻是否在20M 以上；系統接地是否符合要求；報警控制器零件的完好性檢查等。同時，還要做好各子系統的軟件調試，按照控制方案進行信號輸入，監測控制器輸出的響應狀態，對偏差及時調節確保其正常輸出。重點要監測模擬量參數是否正常，確保機電設備運行的穩定可靠性。

4 小結

綜上所述，高速公路隧道機電設備是不可或缺的重要部分，有較高的專業程度和技術含量，要將其視為一個完整的系統，改進和優化高速公路隧道機電設備設計安裝方案，做好高速公路隧道機電設備安裝施工技術的應用和控制，包括光/電纜線路安裝、攝像機安裝、風機安裝、配電箱/柜安裝、電氣接地等，并進行隧道機電設備的調試。后續還要結合不同地質環境和水文特征，優化隧道機電設備施工方法、施工工藝和參數范圍，更好地實現隧道機電設備的標準化施工。