高速公路隧道機電設備施工技術研究

李書民

（廣西交通投資集團崇左高速公路運營有限公司大新分公司，廣西 崇左 532200）

在高速公路隧道項目施工中，機電設備工程具有較強的系統性及綜合性，涉及供配電、照明、通風、監控及通信等多個方面，通常都是高速公路隧道項目中的一個難點。同時，由于高速公路隧道是半封閉狀態的，光線較暗，易發生交通事故，而完善的機電系統可以保障隧道良好的照明及通風，減小交通事故的發生概率。所以在高速公路隧道項目中，要嚴格把控機電設備安裝質量，規范落實技術措施，才能保障高速公路隧道項目的質量及安全。

1 工程概況

某高速公路隧道項目為分離式雙洞隧道，左線進口樁號為K53+457，出口樁號為K54+157，長700m；左洞坡度為1.6%/435.8m，-0.5%/264.2m的人字坡；左洞位于R=1200的圓曲線上。右線進口樁號為K53+487，出口樁號為K54+188,長701m；右洞坡度為1.6%/401.039m，-0.5%/299.961m的人字坡。右洞位于R=1440m的圓曲線上。

2 機電設備安裝施工技術要點

2.1 照明系統安裝

該項目的照明系統主要指的是隧道的燈具，具體安裝工序為：基礎測量定位→打孔→底座安裝→燈具安裝及調整→管內配線→燈具接線→系統調試。首先，現場使用標高尺、水平尺、卷尺及線繩等現場測量并畫出水平安裝線及燈具安裝位置，并標識出來。然后使用電鉆或者電錘根據測量確定好的燈具位置打孔。其次，安裝施工人員現場組裝燈具底座，并檢查合格后，使用榔頭及膨脹螺栓將底座固定到制定位置，然后對底座進行調整，并擰緊螺母固定好底座。再次，由人工在安裝平臺上對燈具進行安裝，并根據設計圖紙對燈具角度進行調整，確保燈具安裝的外觀效果。然后根據接線圖使用穿刺線夾將零線和相線與配電主干線連接，并將燈具的接地線可靠接地。最后，對燈具、接線、安裝角度等進行全面檢查，若存在元器件損壞或者安裝不牢、位置不正確的，要及時處理調整。待檢查合格后，進行通電調試，以確保燈具工作正常。

2.2 電纜敷設

電纜敷設主要涉及電力電纜、控制電纜、信號電纜及光纜等多種纜線敷設，具體施工流程見圖1所示。

圖1 電纜敷設工藝流程圖

（1）敷設電纜前，使用專業疏通工具（見圖2所示）對線纜管道進行清理，疏通管道，確保敷設施工順利開展。

圖2 管道疏通工具示意圖

（2）根據各線纜的不同端別，按照正確的方向及順序進行敷設。在敷設線纜過程中，要固定好牽引網套，并在線纜入口處安好井口滑輪，方便線纜牽引拉拽。線纜牽引需6～7人按5～15m/min的速度進行拉拽，并且牽引中需勻速進行，嚴禁突然啟動或停止，防止線纜損傷。為防止線纜在拉拽中出現損壞，在入管處及出管處均增設了鐵瓦進行保護，具體見圖3所示。

圖3 電纜敷設保護示意圖

（3）若光、電纜敷設中，其長度超過2.5km或者是需轉2次以上彎道，這時應從中間向兩邊敷設線纜，并按“∞”字型放置線纜倒盤。同時，線纜牽引拉拽過程中，控制其彎曲半徑≥15倍線纜外徑。

（4）線纜敷設完成后，用鐵絲將線纜綁扎固定在支架上，以防線纜損壞，并掛上敷設完畢的標志牌。

2.3 攝像機安裝

攝像機安裝工藝流程見圖4所示。

圖4 攝像機安裝流程示意圖

（1）施工準備。復檢預埋螺栓的中心間距及攝像機立柱底座法蘭的孔距，若存在不合格的地方須及時調整并做防腐處理；查看預留塑料管有無變形，并清理掉外露的塑料管，然后穿入φ2.0mm鐵絲以便后續穿線使用；檢查攝像機及施工機具性能是否良好，確保后續工作高效優質開展。

（2）攝像機立柱組立。先用尼龍繩在立柱頂部1m位置綁牢固。為了保障吊裝中立柱晃動不穩定，在立柱上距離吊繩1m處對稱著系兩根晃繩，同時在立柱根部也系一根晃繩。然后啟動吊車對立柱進行起吊，并安排人員拉緊晃繩，以防立柱晃動。待立柱到達基礎螺栓上方200～300mm位置后，停止上升，吊車與人工方式配合調整立柱，使其底部螺孔和預埋螺栓對齊并下放，然后擰緊各個螺母，并且配線孔方向與行車方向一致。最后，使用墊片調整立柱垂直度，并用水泥對立柱底座及底部縫隙進行封閉，這樣也能有效防水，避免立柱底座受潮生銹。

（3）攝像機及其配件安裝。立柱安裝完畢后，將接地扁鋼焊接到立柱上，并對焊縫做特殊防腐處理。然后從基礎預埋管中把電源線穿到立柱內的接線盒中，根據設計圖，將電源線和立柱配線箱中的接線端子及防雷設施連接好，并要確保防雷器保護接地與立柱防雷接地保持20m左右距離。最后，將攝像機固定到立柱上，連通各個線路，并調整好拍攝角度。

2.4 通風設施安裝

隧道的通風設施主要包括風機、控制箱及電纜3個部分，風機安裝是該環節的重點，具體工藝流程見圖5所示。

圖5 通風設施安裝流程圖

（1）施工準備。對風機施工圖紙進行審核，并配齊電焊機、切割機、倒鏈及架子車等施工設備。然后，檢查風機型號及規格等是否滿足施工要求，若存在問題必須及時更換。對風機殼體的絕緣性能進行測定，確保風機安裝及使用安全。

（2）風機預埋件的焊接、靜載試驗。首先，根據設計方案對風機預埋件的數量及位置進行復檢，合格后，把風機支架與預埋件焊接牢固，然后將其他連接附件焊接到位，所有焊縫均要平滑完整。其次，對預埋件做靜載試驗，因為要求預埋件負載重量要≥15倍風機及其附件重量，該項目所用風機重量約為1000kg，所以靜載試驗設定荷載為15t，試驗時間為10min。試驗中通過觀測預埋件、風機支架及焊縫等的變化情況，若一切滿足設計及規范要求，則進入下一工序；若存在不合格的地方，需進行調整后再進行試驗，直至全部試驗合格。

（3）風機安裝。安裝風機前，需復檢風機各性能參數，確保風機滿足施工要求。然后使用2個5t手拉倒鏈配合著將射流風機吊裝到指定位置。風機吊裝安排5人一組，2人分別立于風機兩側的作業臺車上拉動倒鏈控制風機吊裝，2人負責移動和固定架子車，1人負責協調和指揮，保證風機安全優質吊裝到位。待風機吊裝就位后，對風機位置進行調整，并用螺栓將風機和連接附件聯接牢固。為防止風機運行振動及螺母松動，每個連接螺栓均要配備平墊片、彈簧墊片及緊固螺母，并且螺栓緊固后其外露絲扣需保持2～3螺距。安裝好風機后，使用經緯儀、水準儀、量尺等對風機安裝精度進行檢查，確保其標高＜±10mm，中心線誤差＜1mm。最后現場驗收，并通電觀測風機的啟動、風量、風速、停機及方向啟動等有關參數是否滿足要求，若有問題，需及時調整。

3 結語

綜上所述，機電設備安裝施工作為高速公路隧道項目中核心分項工程之一，具有涉及面廣、施工繁瑣、技術性要求高、系統性強等特點。為了實現機電設備的合理優質安裝，施工單位及技術人員要結合高速公路隧道現場的條件及環境選擇合適的機電設備安裝方案及技術措施，根據設計要求及規范標準嚴格落實各環節技術措施，保障機電設備運行性能，為高速公路隧道項目整體施工安全及工后運行安全提供保障，促使高速公路隧道項目實現預期的質量及效益目標。