刍议高速公路隧道机电设备施工技术应用

杜永强 江苏安防科技有限公司

引言

我国的高速公路网不断延伸，其机电系统也日趋集约化、智能化、信息化和网络化，体现出极其重要的作用和地位。然而当前对于高速公路隧道机电系统的研究尚显薄弱，与高速公路隧道机电的具体环境不相契合。为此，本文重点探讨高速公路隧道机电设备施工技术的应用，分析高速公路隧道机电设备安装施工要点，较好地做好高速公路隧道机电设备施工的质量、进度和安全控制。

1 高速公路隧道机电设备概述

随着高速公路隧道建设规模的不断扩大，体现其日益重要的作用，其主要工程类别包括有：（1）供配电系统工程。这是隧道机电工程的重点和关键，通风、照明、监控、消防等系统的供配电是重要电力负荷，通常采用UPS 供电的方式，确保各系统的负荷电源不间断，满足系统供配电的安全、可靠、优质、经济性要求。（2）照明系统工程。对于长度超过100m 的隧道而言，要进行电光照明设施的设计和施工，合理选用洞内照明和洞外照明两种方式，并充分考虑行车速度、通行交通量、分段工况的照度和亮度需求等因素，进行验证和计算。（3）通风系统工程。要充分考虑隧道长度、交通量等因素，合理选择自然通风、纵向通风、竖井纵向组合通风等方式。（4）监控系统工程。主要对中长隧道实施交通诱导和控制，并通过车辆检测系统测出对应的车流密度，针对性地实施交通控制。同时，采用全覆盖固定摄像机进行连续性的监控。（5）通信系统工程。高速公路隧道自成一个通信自愈环网，能够进行数据的采集、传输和汇聚，极大地提升隧道通信系统传输的稳定可靠性。

2 高速公路隧道机电设备安装施工技术应用

2.1 施工前的准备。施工单位与业主签订合同协议书之后，要进行进场前期的准备工作，具体包括有：（1）技术准备。施工人员要掌握监控、通信、供配电、通风、照明等机电设备的技术，重点做好交叉作业面的统筹安排和协调，并对每一道工序进行施工把控，做好施工过程的质量检查。（2）施工材料准备。要考虑机电施工与土建施工交叉作业的情形，做好设备材料的合理布设，并做好施工材料的筛选，对电/光缆、桥架、钢管等关键材料进行全面的质量检测和检查，并对入场材料进行监督管理。（3）施工机具准备。拟定施工机具使用计划，做好施工机具的全面校正、测量和检查，并注重施工机具的维护和保养。

2.2 光/电缆线路施工。在保证管道疏通的前提下，进行光/电缆线路的施工，依照敷设方向和顺序进行操作，采用中间向两端敷设的方法，固定好牵引网套，在入口处安装井口滑轮和铁瓦保护，确保光/电缆的顺利敷设。然后要进行光/电缆的固定，包括直通人孔内光/电缆固定、接续人孔内光/电缆固定等，对敷设完毕的光/电缆要进行挂牌标识。另外，还要做好电力电缆的接续施工。

2.3 摄像机安装施工。预先检查预留塑料管是否存在变形、摄像机立柱是否处于垂直状态、施工机具是否完备，然后进行摄像机立柱组立施工，将尼龙绳套牢于立柱的顶部，对称绑扎晃绳，进行立柱的起吊施工，避免起吊过程中的晃动现象，使立柱的底板螺孔与预埋螺的位置相对应。在立柱安装完成之后要调节立柱的垂直度，使其头部与线路相垂直，并用水泥密封立柱底座与立柱基础之间的缝隙，确保摄像机能够正常运行。另外，还要在立柱组立施工完成后，进行摄像机及其配件的安装施工，进行立柱焊缝处的防腐处理，对敷设的缆线进行绝缘测试和导通测试，满足接地防护要求。对于摄像机立柱顶部出线口与配线盒的线缆要采用蛇皮管实施保护，并对摄像机进行角度调节。

2.4 风机安装施工。做好施工用工机具的准备，对到货的风机进行验收和拆装检查，然后进行风机预埋件的焊接、静载试验，在风机安装施工就位的操作中，要全面检查风机的各项参数，将5T 手拉倒链的一端挂于吊钩上，另一端固定于射流风机起吊钩，由施工人员拉动倒链，将风机起吊至安装位置，再由地面作业人员进行移动和固定，确保风机平稳起吊到位。还要注重做好风机位置的调整，完成之后安装风机与连接附件间的螺栓，确保风机中心线在平面后移1mm 以下，标高为±10mm 以内。待风机安装之后要进行完工检查，包括风机安装位置检查、牢固情况、紧固件受力均匀性等，最后要进行风机的调试施工，在调试过程中观察风机的风量、风速、启动、停机、反向启动等情况。

2.5 配电箱/柜安装施工。在进行低压配电柜安装施工的过程中，要对基础槽钢的长度、宽度、直线度、水平度、标高、相对位置等参数进行检查，运用推车搬运低压配电柜，先对低压配电柜中第一块盘的对应位置和尺寸进行找正，再以此为基准进行调整，然后依次藏宝其他各盘。同时，还要做好柜体间联络母线的安装，要确保母线搭接面的紧密连接，再将电力复合脂均匀涂抹于接触面上。另外，还要进行断路器和隔离开关的调整。

2.6 电气接地。（1）接地体安装。主要设备就位后即可进行接地装置的安装，依照设计图像确定接地极位置和接地干线的走向，然后进行放线挖沟施工，确保接地极的埋地深度与设计要求相吻合。还要做好接口螺纹的特殊防护，最后做好接地极测试井的安装。（2）接地体连接。以专用端子螺栓连接接地干线和接地体，以压接端子和螺栓连接接地线和设备，当接地线穿越建筑物缝隙时要设置补偿器，并采用PVC 管进行接地线露出地面部分的防护。（3）设备接地。做好电缆桥架的接地，高/低压电缆的铠装层要分别做好接地施工，所有电气设备的非导电金属裸露部位、钢结构、管廊均要做好接地作业。（4）防雷保护。当容器和塔的高度超出15m 时，要在其接地的两侧做好特殊的防雷保护。

3 高速公路隧道机电设备调试

作为高速公路隧道机电设备安装工程的组成部分，机电设备调试工作是一大难点，其主要作业内容包括有：

3.1 本地控制连接。先做好外场设备管路、线缆的测试和一般性检查，然后进行外场管路、线路的校验和测试，最后做好系统的开通调试，包括机械、电气、机－电联动调试等，并完成调试开通报告。

3.2 单系统调试。对已经完成安装的硬件进行单机调试，通电前要全面检查接线的安全性，并监测输入电源的电压是否符合设计规范。监理工程师要全面核验检查设备安装方式、数量、质量、技术参数，并进行报警装置的演练。

3.3 多系统联合调试。检查所有设备和线路的质量和安全，包括：线与地之间绝缘电阻是否在20M 以上；系统接地是否符合要求；报警控制器零件的完好性检查等。同时，还要做好各子系统的软件调试，按照控制方案进行信号输入，监测控制器输出的响应状态，对偏差及时调节确保其正常输出。重点要监测模拟量参数是否正常，确保机电设备运行的稳定可靠性。

4 小结

综上所述，高速公路隧道机电设备是不可或缺的重要部分，有较高的专业程度和技术含量，要将其视为一个完整的系统，改进和优化高速公路隧道机电设备设计安装方案，做好高速公路隧道机电设备安装施工技术的应用和控制，包括光/电缆线路安装、摄像机安装、风机安装、配电箱/柜安装、电气接地等，并进行隧道机电设备的调试。后续还要结合不同地质环境和水文特征，优化隧道机电设备施工方法、施工工艺和参数范围，更好地实现隧道机电设备的标准化施工。