高速公路新建工程通信管道设计浅谈

张俊峰

捷科（北京）系统集成有限公司, 北京 100000

高速公路新建工程通信管道设计浅谈

张俊峰

捷科（北京）系统集成有限公司, 北京 100000

高速公路在我国的公路运输系统中占有非常重要的地位，与人们的日常生活也有重要的关联。在高速公路施工过程中，通信管道设计有着至关重要的作用，其中地下通信管道建设则占有很大比例。在高速公路建设过程中，地下通信管道的设计可以保证整个通信网的顺利实施，是通信光缆合理布局的重要途径。建立地下通信管道需要制定一个合理的程序，满足整个高速公路建设的要求。在公路通信管道设计之前，要充分认识公路本身的优势和特点，特别是在高速公路管道设计中，应注意优化设计。高速公路通信管道的设计，根据当地气候和地理条件等因素，在基层水平上进行了改进，为高速公路通信管道设计提供了科学合理的依据，具有很好的安全性。基于此，主要对高速公路中的地下通信管道设计进行了研究，以促进地下通信管道设计的发展，为高速公路的建设提供经验。

高速公路；通信管道；管道设计；新建工程

通信管道的规划设计，为通信网络的建设和现代城市的发展做了很大的贡献。人民生活水平的提高，促使通信管道规划设计更加科学和完善。根据实际情况，良好的技术控制、良好的沟通管道工程实践，为通信网络建设的发展奠定了良好的基础。在高速公路的机电系统中通信管道是基础，是连接机电的各个系统和主体工程的桥梁。通信管道是否可以进行良好的构建，对能否充分发挥高速公路的各项作用和功能具有十分重要的意义。所以，它的设计需要考虑全面，施工时只有合理快捷、严谨认真，才能够既满足当前的需要，又适应智能化的交通运输系统的发展需求[1]。

1 路线情况

兴国（宁都）至赣县高速公路是江西省2020年高速公路网规划中位于赣江东岸的南北纵向通道走廊，同时也是横贯江西省东西方向的泉南高速（G72）江西石城至吉安段以及厦蓉高速（G76）江西瑞金至赣州段两条国家高速公路的纵向联络线。项目按照两期工程进行分期建设：一为兴国（宁都）至赣县高速公路兴国至赣县段（下文简称“兴国至赣县高速公路”）：二为兴国（宁都）至赣县高速公路宁都至龙口段（下文简称“宁都至龙口高速公路”）。本次的设计为“兴国至赣县段”。

兴国至赣县段的高速公路位于江西省赣州市兴国和赣县两县，路线全长71.995 km。本次项目全线设计速度是120 km/h双向四车道标准的高速公路，路基的宽度是28 m。互通式的立体交叉有6处。其中，枢纽互通有2处，分别为兴国枢纽和赣县东枢纽；一般型的互通有4处，分别为兴国互通、兴国南互通、南塘互通以及江口互通。另外，本项目有两处服务区，分别为兴国服务区和赣县服务区。隧道有一处，即江口隧道。

2 高速公路通信管道的材料选择

2.1 主通信管道选择

目前，通信管材主要有钢管、混凝土管及塑料管。三种管材性能指标比较如下：

（1）钢管。钢管拥有密封性好和强度高等特点，但因为其价格高，因此只能作为辅助性材料，一般只用于横向过路等对管材的强度要求高的地方。

（2）混凝土管。混凝土管价格便宜，有较高的强度，但其缺点是抗弯性差、重量较大、接头数量较多，如地基发生不均匀沉降时，管块易错位，导致无法穿缆，所以本工程没有采用混凝土管。

塑料管材分为普通塑料管、高密度聚乙烯（简称HDPE）双壁波纹管、聚氯乙烯（简称PVC）双壁波纹管以及硅芯管[2]。

（1）普通塑料管由于强度低、耐冲击性差、易老化等缺点不适合用在高速公路的建设中。

（2）PVC双壁波纹管性能上优于普通塑料管，但质地较脆，不适宜在四季温差变化较大的地区使用。

（3）HDPE双壁波纹管优于双壁为环形中空结构，所以它与普通的PE管相比，原材料可以节约50%。其价格大大降低，并且强度和其他的性能维持原样，适合长途通信的电缆管道，但由于采用的是人孔穿缆，所以人孔的间距不宜大于150 m，否则穿缆会很困难。这是因为人孔间距过小，对人孔施工队路基、路面工程的影响较大。由于HDPE双壁波纹管容易在紫外线的照射下容易老化，因此在通过桥梁等建筑物时，应换成玻璃钢管箱、玻璃钢管、钢管等性能较稳定的管材，并需要在桥头做人孔，以便在更换管材时调整管线标高[3]。构筑物变更会对通信管道设计产生较大的影响。

（4）硅芯管。硅芯管在HDPE双壁波纹管的内壁以硅胶质为固体润滑剂管材。利用先进技术生产的硅芯管具有以下优点：

①有较好的可塑性和柔性，弯曲的半径较小，抗压、抗张、应力开裂等强度方面优于普通塑料管。

②管道本身的密封性好，具有水密性或气密性配套的接口件，确保了管道中的清洁干爽，对于光缆具有较好的保护作用。

③单根管道长度1.5～2 km，且可盘，大大方便了运输。

④由于单根管道较长，不需接头处理，并且对地基的要求不高，降低了管道施工的难度，因此提高了施工速度，可不受地震以及不均匀沉降等自然灾害的影响。

⑤由于管道的内壁有硅胶作为永久性的固体润滑剂，因此管道的内壁摩擦系数降低，有利于光缆的抽放。一般的穿缆都采用气吹法，不会对光缆产生损伤，并且对光缆可任意抽取，使施工的效率和敷缆速度有了很大的提高。

2.2 高速公路通信管道的材料选择

高速公路通信管道的材料选择至关重要。在选择材料上，不仅通信线路的质量会对道路交通产生影响，而且工程造价也比较突出。材料选择时要注意材料的机械强度。在混凝土结构中的应力影响因素很多，运输和机械强度如果不够，则会受到各种应力，从而造成材料的管道损坏。因此，在选材的过程中，应保证使用性能。

3 高速公路通信系统特征和通信管道施工分析

3.1 高速公路通信系统的特征

高速公路本身具有优越性，在通信管道设计中要清楚通信管道的用途，同时重视通信的系统层面。通信管道的主要用途是铺设光缆。从高速公路通信发展的方向来看，应用光缆传输是大势所趋。此外，还可以应用在紧急电话的电缆层面。高速公路服务的水平在某种程度上取决于紧急电话的服务水平。一旦发生事故，就需要紧急电话进行处理。目前，通信光缆及邮电部门租用管道等方面都有了应用。

3.2 高速公路通信管道的施工探究

在公路通信管道建设中，必须充分遵循灵活的设计原则和因地制宜的原则。我国的地理环境比较复杂，不同地区的施工方法不同。在通信管道的设计过程中，应遵循因地制宜，主要表现为充分考虑当地地质、温度、降水等因素的原则。高寒地区必须注意管道的防冻处理，使管道保温措施与实际情况相结合。多雨地区应注意通信管道的排水和防锈问题，掌握好气象资料。在高速公路通信管道的设计和施工中，要进行统一规划和协调施工。在通信管道混凝土施工中，管理人员应根据各接口的进度安排施工，避免重复施工造成不必要的麻烦。例如，在主管道的建设中，路基段主要通信网的建设需要认真考虑长距离公路加宽对主通信光缆通信的影响。对于整个路基段，通信干管需采用分中心敷设法施工。协调中心分隔器在管道位置的施工，应重视通信管道后期维护工作，以保护通信管道，保障通信设备的正常使用。

3.3 敷设方法

通常情况下，干线管道需求沿公路全线进行敷设，管道就埋设在中心分隔带内。管道的顶部间隔路面的深度为0.5～1.2 m。为了防止通信管道和其他构造物发生抵触，管道埋深及方位应根据构造物详细的状况进行相应的调整。在互通式立交区处，安置支线管道衔接至收费广场的场区手孔。管道的一条匝道安置、埋设在匝道路两边。在监控的外场设备邻近位置安置不合管道，路侧安置手孔，主干线的人（手）孔要和路侧手孔运用镀锌钢管进行衔接。通信管道在过桥梁时，硅芯管要运用玻璃钢管箱对其进行维护，而管箱安置在过桥的托架上，托架运用膨胀螺栓与桥梁的护栏相衔接，依照管道的路由挑选安装在桥梁一侧或桥梁中心。硅管上、下桥梁的高程突变段，选用管箱或混凝土包封维护。当突变高度较高时，可适当添加钢网玻璃钢管箱维护间隔。管道在过中心分隔带的开口时，需运用混凝土的包封维护或镀锌钢管经过。硅管经过明涵、明通道和填土高度小于30 cm的暗涵时，选用混凝土包封维护。通信管道在经过公路的中心分隔带有桥梁中墩（如人行天桥、分离式立交、渡槽）的路段，硅芯管应运用自身柔韧性，从中墩的两边绕行经过，并运用混凝土的包封维护。通信管道经过主线可变情报板根底或标志根底时，若根底中为通信管道预留了管道，硅芯管可直接从管道中经过；若无预埋管道，可选用与通信管道过桥梁中墩相同的方法经过。为了便于施工人员操作，通常中心分隔带人（手）孔及地道电力手孔选用内径1.8×1×1.8 m的人孔；为削减对路基的损坏，下降路侧挖方的难度，路侧不合人（手）孔选用内径1.8×1×1.2 m的Ⅰ型手孔；为监控设备预留人（手）孔选用内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设计与施工中应注意的问题

高速公路的通信管道在设计时应综合考虑收费、通信及监控和供配电系统，施工时要与路面、路基和房建等同步进行。高速公路的发展虽然迅速，但其总量是固定的，而高速公路的施工一旦完工，其通信管道的整改是非常困难的。因此，高速公路的通信管道在工程建设中还应注意以下问题。

4.1 因地制宜，灵活设计

由于我国特殊的地理环境、气候，在设计高速公路通信管道工程时，应充分考虑当地的气温、地质、降雨等自然因素，以此确定管道材质、大小、深度、混凝土等级、手孔深度、手孔排水管道、防水防冻等问题，不能机械地用一套方案。在高山区，需重点考虑防冻液管道的问题。管道的深度和手孔深度应相应增加，避免冻融土壤，避免管道因温度变硬、破损、变形。在南方多雨地区，需重点考虑通信管道生锈的问题。根据当地的气象资料，应预留排水、污水管；根据威尔斯管道密封的要求，管底应不小于30 cm。控制管网水流量，同时注意手孔间距的涂料，防止地下水渗入井。在路基石方开挖路段，在管道中采用细砂垫层或砂垫层，减少管道的手孔深度和埋深，避免管道回填。在开挖高路基路段时，必须充分考虑通信管道的排水和人工孔的排水。当桥梁遇到许多桥涵时，通信管道应尽可能一致。在隧道断面上，在管道埋入隧道入口前，应从入口进入人孔穿电缆槽的沟通渠道，防止巷道硬化后造成隧道防排水的损伤。

4.2 统一规划，协调施工

通信管道是高速公路中机电系统基于路基路面、房建、绿化及机电的其他子系统界面交织中最复杂也是最多的分项工程，所以在施工管理中需要做到统一规划、协调施工。在实际的施工中，管理者需按照各界面的进度情况来综合考虑施工，防止在土建或绿化工程完工后被反复开挖所带来的麻烦，从而保证高速公路的通行使用及各项功能的正常发挥。

5 结论

通信网络绝大部分的基础设施、设备都与地理信息有着紧密的联系，它是城市地理信息中相当复杂的组成部分。我们应当将地理信息系统作为基础，施行对城市通信管线的管理，在城市通信线路资源管理系统下进行相关的研究与开发，包括分析信息属性和空间属性，使工程设计、网络规划、维护管理等在通信管线的管理活动中实现计算机一体化等。很多线路管道的数据是动态变化的，我们必须考虑到地下通信网络复杂的特性，选择合适的方法对其进行更新。

[1]贾晓刚，王炎.高速公路扩建工程通信管道设计浅谈[J].中国交通信息产业，2006（6）：26-28.

[2]洪晋夫.浅析高速公路通信管道工程的设计与应用[J].山西交通科技，2014（4）：120-122.

[3]毛雪梅.浅谈高速公路通信管道工程的设计与施工[J].中国交通信息化，2011（11）：128-129.

[4]刘大亮.高速公路通信管道工程的特性及设计原理[J].通讯世界，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