高速公路隧道消防预留预埋标准化探讨

杨德柱

（广东新粤交通投资有限公司,广东 广州 510700）

0 引言

“五化”是近年来交通运输部大力推行的现代化管理理念，特别是对高速公路建设有很好的作用，为了更深入、更全面地开展高速公路标准化工作，从根本上保障高速公路各方面的勘察设计质量，广东省决定在全省高速公路建设中开展设计标准化活动。隧道机电的预留预埋设计的标准化在这样一个背景下展开。

隧道工程是高速公路建设整个工程的重要部分，其中的机电预留预埋虽然是附属工程但直接影响到高速公路建成后的安全运营[1]。如果隧道机电预留预埋工程在施工过程中存在质量方面的重大隐患和瑕疵，一旦整个工程完成后，整改起来就会面临巨大的困难，不仅要花大量的时间，投入成本上也会相应增加，更重要的是会严重影响交通运行。因此，要根据具体工程情况，做好隧道消防预留预埋工程，特别是其设计质量直接影响到隧道消防系统的施工，不合理的设计会对隧道消防安全构成威胁。该文通过对国内高速公路相关隧道的消防系统设计的建设结果和经验教训进行了归纳分析，并根据我国隧道现有标准、规范和笔者长期的设计经验，对隧道消防预留预埋标准化进行探讨，绘制了隧道消防预留预埋标准化参考图。

1 调研概况

在对隧道消防系统设施的调研过程中，发现的问题及其原因主要有以下三点：

1.1 标准规范中不完善，导致设计不一致

目前，隧道机电设施设计的主要依据的规范主要规定了包括消防设备在内的隧道内各种设施的设置规模、管理方式、布设间距要求等，说明了各种机电设施的配置应结合具体情况、技术发展和交通量实际增长的情况进行调整和完善[2-6]。但是，规范中没有规定具体设备预留预埋相关要求。因此，在实际项目中，各省、各高速管理单位、各设计单位对隧道内消防设施的预留预埋设计存在一定的差异，造成消防系统采用的设施种类、设备的设置高度、与相关设施的间距、预留洞室尺寸等不尽相同。

1.2 与主体工程界面以及各专业之间界面不清晰，容易缺漏、错位

（1）隧道机电专业与土建设计专业的设计界面不清。在设计过程中，交通工程专业和主体工程专业对隧道工程设计中双方的设计界面理解不同，容易因此造成大量的协调工作量、设计上出现脱节、漏计工程量等问题，造成施工时遗漏、错位等。

（2）隧道消防专业与隧道机电专业或其他专业的设计界面不清。在交通工程专业内，隧道消防专业与隧道机电专业或其他专业之间的设计界面也因设计单位甚至设计组的不同而有所不同。设计过程中存在的界面不清将直接影响工程实施的进度、质量等。

1.3 部分消防设备使用率较低

（1）隧道内火灾多为汽车自燃，水消防设施使用率很低，而手提式灭火器由于容量限制，灭火效果很差，另外多数司乘人员对隧道设备配置不了解，难以及时找到灭火器并正确使用。

（2）广东省在大部分隧道检修道上增设了大量的18～35 kg手推车式灭火器或沙桶，用于司乘人员自救，使用效果良好，但是因为没有预留洞室，手推车灭火器或沙桶占用检修道。

为了避免以上三类不良因素带来的影响，需要从设计单位的角度出发，对消防设施的种类的选择、布设间距、设备高度、预留预埋洞室规模等方面做到标准化设计。

2 标准化原则及依托项目概况

2.1 标准化原则

（1）遵循国家和部颁相关规范，对不完善之处进行完善。

（2）按照建管养一体化的思路，从设计之初就力求做到“全寿命周期成本”创新理念。

（3）符合广东省设计标准化的总体思路，提高工程管理水平。

（4）为简化设计和施工，与隧道机电其他专业配合，对各类隧道机电设备洞室尺寸进行归纳统一，尽可能减少隧道内的洞室类型。

（5）在满足安装、维护的前提下，应尽量减少预埋件、减小预留洞室尺寸及埋深，以减轻对隧道结构主体的破坏。

（6）以潮惠、包茂高速为依托，满足潮惠、包茂高速隧道预留预埋需求。

2.2 项目概况

潮惠高速全线设置9座隧道，隧道设计速度100 km/h，除鹤陇山隧道为单洞二车道外，其余均为单洞三车道。其中莲花山1号、2号隧道为超过5 km的特长隧道。包茂高速全线设置8座隧道，隧道设计速度100 km/h，所有隧道均为单洞二车道。包茂高速以中短隧道为主，最长的陈金顶隧道为跨省隧道，广东境内长度为485 m。为了保证隧道消防设施的运行，常常会将火灾报警综系统与消火栓综合设置，例如：莲花山1号隧道火灾报警综系统与消火栓的预留预埋综合设置（见图1所示）。

图1 莲花山1号隧道火灾报警综系统与消火栓预留预埋综合设置图

3 标准化内容

3.1 与主体工程、隧道机电其他专业界面

隧道消防预留预埋标准化是该次隧道预留预埋标准化的工作之一。标准化图纸为依据该次广东省高速公路工程设计标准化工作中，中交第一勘察设计研究院编制的《隧道内轮廓断面设计标准图》[7-8]而编制的，如图2所示。

图2 双向6车道净空断面图

3.2 采用的消防设施及规格

3.2.1 双栓消防箱

（1）在实施标准化之前，对相关消防装置（比如：消防箱集成消火栓、水成膜泡沫灭火装置等）进行了详细认真的调研发现，手提式灭火器在以往的应用中效果不理想。该次将会放弃集成这个装置，只是在隧道行车方向的右侧墙壁洞里合理安装手提式灭火器，其设置距离宜在≤50 m[9]。

（2）双栓消防箱里包含以下设备：小口径DN25 mm消防卷盘1套、DN65 mm减压稳压消火栓(双栓)一个、低倍数泡沫喷枪、30升水成膜原液、低倍数比例式混合器一支、25 m水龙带2条。

（3）相关洞室必须要符合标准，其尺寸一般为（深）350 mm×（高）1 100 mm×（宽）1 800 mm，同时必须配备支管槽1个。

（4）在设计时，洞室的底部必须比检修道高800 mm左右。如图3所示。

图3 消防箱预留预埋洞室图

3.2.2 灭火器

（1）在该次标准化过程中，根据工程实际情况，将应用手推车式灭火器，安放在行车方向右侧的洞壁里面，半露，其设置距离宜在≤50 m，最好将该灭火器和消防箱交错。

（2）该灭火器将采用35 kg磷酸铵盐干粉灭火器。

（3）相关洞室必须要符合标准，其尺寸一般为（深）400 m×（高）1 100 mm×（宽）600 mm。

（4）洞室底部与检修道同高。如图4所示。

图4 手推车灭火器预留预埋洞室图

3.2.3 阀门洞室

（1）在该次标准化过程中，根据工程实际情况，将采用闸阀或碟阀，安放在行车方向右侧的洞壁里面，其设置距离宜在≤50 m。

（2）洞室必须配备管槽1个，洞室必须要符合标准，其尺寸一般为（深）800 mm×（高）1 200 mm×（宽）1 000 mm。

（3）在设计时，洞室的底部必须与消防干线管道安装处沟底高度相当。如图5所示。

图5 阀门洞室预留预埋图

3.2.4 伸缩器

伸缩器的作用主要是调节管线的形变，该设备不需要预埋，安放在电缆沟内即可[10]。

3.2.5 车行横洞防火门

（1）按相关标准，在行车横洞必须加装防火卷帘门，且必须同时具备手动和自动控制功能。

（2）车行横洞防火门安装在门槽内，由主体工程专业负责预留。

（3）车行横洞防火门电气管道由横洞照明统一预埋引入。

3.2.6 人行横洞防火门

（1）人行横洞的两端设置甲级防火门，防火门应具有向内推开和自动关闭功能。

（2）人行横洞防火门安装在门槽内，由主体工程专业负责预留。

（3）人行横洞防火门无自动控制开闭要求，不进行电气设施预留预埋。

4 结论与展望

隧道消防是隧道机电系统中的重要环节之一，在对隧道消防的预留预埋设计的过程中，需要设计人员尽可能密切地与各自不同专业之间、土建单位之间积极沟通，密切配合，抓住预留预埋的关键部位和重要环节。

此外，预留预埋的施工阶段的施工方式、工艺流程也迫切需要标准化，施工单位、监理单位应尽可能地提前进场进行调查，跟进土建单位的施工进度，与设计单位之间加强沟通交流。确保整个隧道机电工程顺利进行，整条高速公路顺利通车。