浅谈高速公路隧道机电工程监理及运营管理

张学武

（山东恒建工程监理咨询有限公司，山东 潍坊261057）

0 引 言

机电工程作为高速公路工程施工体系的重要组成部分，在高速公路功能发挥过程中起着非常重要的作用，而隧道机电工程尤为突出。在施工过程中，机电监理的质量控制不但直接影响到后期的运营管理和运营安全，而且还牵涉到通车后的舒适度和运营成本。因此，高速公路工程各参建单位在建设过程中务必要掌握高速公路机电工程的建设要点并加强监理工作，有效提高高速公路机电工程的施工质量，尤其是隧道机电的施工质量；在为后续高速公路的投入使用构建起一个安全行车环境的同时，减少运营期间的管理难度，提高经济效益和社会效益。

1 高速公路机电工程概述

高速公路工程施工建设涵盖较多作业内容，而机电工程是其中一项非常重要的建设项目，属于交通工程的管理设施，主要包含监控系统、照明系统、通信系统等多个系统，高速公路工程的运营管理在这些系统的支持下便能达到满意的结果。由山东恒建工程监理咨询有限公司监理的高东（高唐—东阿）高速公路工程是山东省“9517”高速公路网中“纵八”德州—东阿—单县（鲁皖界）高速公路的重要路段，也是西部经济隆起带、省会城市群经济圈、中原经济区重要的交通基础设施。本项目为德州—东阿—单县（鲁皖界）高速公路高唐至东阿段，北起青银高速尹集枢纽互通，与规划建设的德州—东阿—单县（鲁皖界）高速公路德州至高唐段相接，南至青兰高速东阿南枢纽互通，接入青兰高速，路线长76km。全线采用双向四车道高速公路标准建设，主线路基宽27m，设计速度为120km/h；全线共设置桥梁37座、隧道3座且全部为长隧道、服务区1 处、隧道管理站与起点收费站合建1处、养护工区与隧道管理站合建1处、终点收费站1处、超限检测站1处。本项目机电工程包括监控系统、收费系统、通信系统和隧道机电系统等工程内容。

2 基于运营管理的高速公路隧道机电工程建设要点分析

2.1 供配电系统

高速公路工程施工单位在隧道内部进行机电工程施工期间，首先要有效把握该类工程运营管理的相关要求，然后再开展机电系统各构成系统的施工建设。供配电系统属于高速公路机电工程建设的重要作业内容，要求施工人员做好变电站设备电源的设置工作。具体如下。

（1）结合隧道内施工建设的变电站规模，以及所用电气设备的类型、数量、规格等，确定不间断供配电电源的类型，使得这些电源在隧道内供电系统出现异常情况时能在第一时间发挥作用，确保隧道内各个机电系统特别是隧道内的照明系统、消防系统等的正常运行，防止在道路工程隧道应用期间出现交通事故。同时参考不间断电源发挥作用的具体地方确定故障地点，随后查找故障原因并及时维修，从而维持高速公路工程隧道运行的高安全性。

（2）一般情况下，在高速公路隧道内部设置的电源容量控制在100kVA，各机电系统基本会在同一台电源上进行设置，运行方式为在线运行。在实际工作中，这种运行方式虽然可以长时间保证电源的供电能力维持在70% 左右，但是在供电期间易造成电能损失，并且这种在线式不间断电源的使用寿命非常短，一般在5年～8年。因此，为了有效应对常规电源在使用过程中出现的各种问题，施工单位作业人员必须采取分系统设置方法安装电源，并且结合不同机电系统的应用条件，科学合理地选定不间断电源的运行方式。例如：对于消防系统和照明系统，需要按照非在线方式与不间断电源相连接，使得电源工作期间的电能能够充分有效地得到利用，最大程度地减少电能的损耗；对于公路工程隧道内的监控系统和中央控制系统，需要按照在线方式连接电源，这不但使得电源的电容量在这些系统运行期间可以得到合理控制，而且为后续电源和供配电系统的维护降低了成本[1]。

2.2 监控系统

高速公路工程隧道内部的闭路电视监控系统，可以帮助道路运营管理部门对道路使用过程中隧道内部的车辆交通运行情况进行实时动态监控。一旦发生交通事故，道路运营管理部门就可以在第一时间联系相关专业人员前往事发地点进行事故处理，或者对于过于拥堵的交通状况及时进行疏导处理。因此，在施工安装该系统之前，施工人员必须充分理解该系统的工作价值，重视该系统的施工质量，为高速公路的顺利运营提供保障。

在以往设置安装监控室电视墙、监视器等装置时，会出现两者间隔距离过大、电视墙使用率低的问题。因此，本次工程的隧道内部闭路电视监控系统建设，取消了大屏幕设计内容，直接在监控室内安装投影设备，同时在距离工作人员前方1m 处安装监视器，使得监控系统的各种画面都能直观地呈现在监视器上，确保工作人员可以在第一时间掌控隧道内车辆的运行情况，从而显著降低高速公路工程隧道的交通事故率[2]。

2.3 消防系统

施工人员进行高速公路工程的隧道消防系统施工期间，先要进行消防水管网的施工建设。施工前，施工人员需要掌握此次公路工程的地理环境、施工条件等资料，了解设计管道的走向及材质等信息。若公路工程在高寒地带施工，则施工设置的消防水管网要具备较强的抗冻特性，并且合理控制管道各点的压力。若消防水通过管道时水压不够，则要求施工人员在施工阶段及时进行增压或减压设计。在进行隧道消防系统施工时，施工人员必须同时做好消防水泵的施工建设工作，尽量采用真空水泵以达到良好的消防水供应效果，若配之以无底阀抽水装置，则可显著提高消防系统的使用价值[3]。

2.4 照明系统

照明系统的施工对高速公路工程的隧道机电工程至关重要。为了确保该系统达到良好的施工质量，施工人员必须做好以下工作。

（1）做好路灯和中杆灯的设置与安装工作。路灯和中杆灯是高速公路工程隧道内部施工期间常用的照明灯具，为隧道内部相应区段提供施工期间的有效照明，防止隧道内发生漆黑一片或照明效果差的情况。以往在设置工程隧道照明系统时通常使用高杆灯，虽然该种照明设施具有良好的照明效果，但也存在安装与维护难度大的弊端。因此，施工人员应当更关注路灯和中杆灯的安装施工，掌握这些照明设施的安装要求，最大程度地提升这些照明设施的利用价值。

（2）务必考虑节能问题。隧道内部亮度较低，但长时间开灯照明，会产生非常大的供电成本和灯具的运维成本。因此，要求施工人员增加照明设施的多路数设计，并且使用光带、高压钠灯等节能方案，以使隧道内部照明设施达到良好的节能效果。

3 高速公路隧道机电工程监理重点

3.1 监理前的准备工作

在开展机电工程的施工监理工作之前，监理单位要积极组织各参建单位做好工程施工图纸的审查工作，有效对比图纸之间的关联性内容，明确各自的职责范围。但是，目前我国高速公路机电工程建设还没有相应的规范和行业标准可供参考。因此，监理人员应召集施工人员熟悉图纸，了解设计意图；同时结合高速公路机电工程实际施工现状，合理制定施工监理规范和标准。此外，监理人员还要做好对施工材料和机械设备的检测工作，确保其能够满足高速公路机电工程的施工需求。

3.2 设计阶段的质量监理

在高速公路机电工程设计过程中，对设备厂家、设备型号和设备规格的选择直接影响工程的施工质量。较之于传统的土建工程，高速公路机电工程的涉及面更广，需要通过联合设计的方式制定施工方案，其间，需要对原设计方案和招标文件进行修改，其设计效果当然也会影响到机电工程的整体施工质量。因此，监理务必要加大对设计阶段工作的重视力度和审核力度，避免开工后发生设计变更等诸多问题。这样才能确保联合设计能够符合实际施工情况，以利于合理控制施工进度和施工质量，为后续的机电工程施工提供充足的方案和技术支持。

3.3 光电缆敷设阶段的质量监理

通信系统中的光电缆敷设是机电工程的重要施工环节之一，监理人员必须重视该施工环节的质量监理工作。具体要求如下：严格审查外场的设备位置、全线通信管道等；严格审查施工单位的电缆配盘计划，并且采取相应措施加以有效管理和控制，以防在施工阶段浪费电缆和光缆；在进行光缆的接续工作中，要做好整个过程的旁站监理工作；在工程施工过程中要积极应用光时域仪对整个施工流程进行质量监测。这样才能够促进机电工程的施工质量达到预期的施工效果，确保整个机电工程施工符合设计要求。

3.4 隐蔽工程的质量监理

高速公路机电工程内含大量的隐蔽工程，而隐蔽工程的施工质量直接决定了机电工程竣工后的运行质量。因此，对于高速公路机电工程中的隐蔽工程，监理人员也要尽力做好其施工质量的监理工作。例如：采取全过程旁站方式，确保隐蔽工程各施工工序和施工环节均操作合理、符合标准；在接地装置和电缆防护的施工安装过程中，应做好旁站监理记录。这些措施不仅保障了隐蔽工程的施工质量，还非常有利于后期的运行和维护。

3.5 验收阶段的监理工作

高速公路机电工程竣工后，监理人员首先要做好工程的完工检查和验收工作。在具体验收过程中，监理人员要严格审查交工验收报告，认真执行对系统的综合性能测试和对设备、材料等的抽样测试，最后对系统的运行状态进行综合评估。在此期间，若发现问题，应及时进行返工处理，确保机电工程的整体施工质量。

3.6 软件调试和功能测试

高速公路机电工程竣工后，监理人员还要对系统软件进行调试，包括检测高速公路机电系统中的收费系统和监控系统。只有调试成功，才能保证机电工程系统达到良好的运行效果，才能充分发挥高速公路的使用性能。

4 机电工程的监理难点

4.1 软件工程的质量监理

高速公路的机电系统的多功能性是借助相应的软件才得以体现的，这是机电工程区别于其他建筑工程的重要标志。目前我国有一些建设规模较大的高速公路，在软件开发和使用过程中因机电监理人员综合素质较低或者从事机电工程建设时间较短等产生了许多问题，继而影响到整个高速公路机电系统的运行质量。为了提高机电工程中软件开发与应用的监理工作质量，监理人员应当做好以下两个方面的工作。

（1）配合承包商和建设单位，对软件需求进行有效分析，在此基础上合理选择系统软件，以满足工程施工的各种需求。

（2）参与软件的研究和开发工作。例如：严格监督整个软件的开发过程，参与软件模块的测试工作，确保软件调试阶段的使用质量；与承包商协商，以明确软件的具体应用，最大程度地体现软件的使用价值。

4.2 雷电保护的监理工作

高速公路机电系统除了强电设备以外，还有很多涉及通信、监控、检测方面的弱电设备。处于外场的弱电设备在运行过程中会受到雷电等外界因素的影响，甚至会发生设备故障，影响高速公路的运营安全性。因此，监理人员在监理整个高速公路机电工程的同时，还应严格按照国家相关规定和行业规范，监理雷电保护工程的施工作业，确保达到预期的机电工程施工效果。在开展监理工作过程中，监理人员应充分掌握工程区域内以往的天气情况，合理选择雷电防护措施，配合设计单位做好继电系统的防雷接地设计工作，确保继电系统的各项功能满足施工要求。在接地网施工过程中，需要实施全程监理，合理确定接地电阻值；对于没有达到施工标准的工程，要及时整改。

5 结 语

对于高速公路隧道工程而言，机电工程建设至关重要。如果机电工程的监理工作不到位，机电工程建设出现质量问题，就会给整个高速公路的运营管理带来极其不利的影响。因此，高速公路建设单位需要进一步加强高速公路机电工程的监理工作，以提高高速公路隧道机电工程的施工质量，确保该工程项目在投入运营后能更好地满足人们的通行需求，同时能有条不紊地开展运营管理工作。