高速公路隧道机电安装施工技术

肖雨桐

（中交一公院西安金路交通工程科技发展有限责任公司，陕西 西安710077）

随着我国高速公路建设，许多偏远城市已纳入高速公路网络，公路隧道是其中必不可少的一环，而机电安装在高速公路隧道中具有极其重要的作用，涉及多方面的技术及知识，交叉学科众多，施工难度大。因此加强机电安装施工技术的探讨，严格控制机电安装施工过程，有助于提升隧道机电安装施工质量和效率，提高施工企业的经济效益。

1 工程概况

汶川至马尔康高速公路起于汶川县城以南凤坪坝、止于接映汶高速公路，路线长度约172.32 公里。主体工程按照相关高速公路标准，采用四车道，设计时速80km/h，路宽24.5m，采用沥青砼路面，桥涵设计采用公路－Ⅰ级标准，设计洪水频率1/100，隧道主洞建筑限界10.25×5.0m；互通连接线采用二级、三级公路标准。隧道机电安装包括范围内的隧道通风、照明、消防、供配电、电力监控及路段供配电设施；全线所有电力监控软件等内容。本工程的机电设备，需要在上述不同海拔高度条件下的室内、室外或隧道内安装，因此在选择机电设备及其配件时，需充分考虑海拔高度的影响。

2 隧道机电安装施工技术

本工程隧道机电安装施工主要涉及通风工程、照明工程、消防工程及供配电工程等，现对其施工技术进行详细的探讨。

2.1 通风工程施工技术

本工程隧道通风采用射流风机，由叶轮、风机罩、消声器、电机、悬臂及附件等构成，全纵向射流通风模式（图1），射流风机各项性能需满足国家及行业规范要求，在-25℃～+50℃的环境温度下能正常运行，在火灾等极端情况下，如环境温度为250℃时仍能正常工作1 小时以上。射流风机的支架、罩子和壳体等钢制构件均应进行防锈处理，其他各组件的表面也应喷漆，并保证油漆的使用寿命不小于十年。

射流风机及附件的安装，应严格按照设计图纸进行，确保安装位置、方式及数量等准确无误，同时不得低于规定的最低安装位置线，以确保车辆行驶安全，并应维护方便，风机中心线与隧道轴线平行。风机安装中，要首先保障安装方案可靠，能够满足自重及荷载的作用，同时不能造成衬砌和防水层的破坏，以免影响隧道衬砌的结构强度。风机安装完成后，应保证整机接地，接地电阻符合规范标准的要求。风机控制箱应保证具有较好的防腐、防水何防尘性能，防护等级为IP65。射流风机安装完成后，进行现场试验，以验证风机在各种运转方式下的可靠性及其性能指标。

图1 隧道全纵向射流通风模式示意图

2.2 照明工程施工技术

工程中的隧道均设置照明设施，照明设施的设置内容为主洞照明、紧急停车带照明、横通道照明、洞外引道照明、应急照明和避灾引导照明等，均采用高效节能的LED 光源（图2）。LED灯采用模组化设计，模组方便拆卸、安装，便于后期维护。灯具外形简洁、美观，灯具表面光滑，外观良好，无破损、划痕、裂纹、油漆脱落等缺陷，颗粒物与油烟免黏附性和可清洁性强。由于灯具可能遭受机械应力、热应力等的作用，因此必须采用坚固耐用的材料制作，同时保证电器元件具有耐火、防潮的良好性能。

图2 隧道照明施工

照明工程安装前，需确认照明配电及接线所需的预留洞、预埋管已经实施到位，其次进行电缆桥架、电缆支架的安装施工；保证路段内所有隧道的所有照明灯具等按本技术规范的要求安装到位，完成从变电所低压配电柜出线端到照明灯具电源端的电缆敷设和接线，并对每个灯具通电进行调试。对不能正常工作的灯具应进行更换并重新进行安装、接线和调试；当所有灯具都安装到位并经调试能够正常工作后，进行照明工程的整体调试，以检验整体的照明效果是否达到了相关的技术要求。调试正常后，隧道照明应和监控系统联合调试，保证所有功能正常。在金属线槽、电缆支架和灯具安装完工后，应进行机电完工检查，主要对电缆及支架、金属线槽、照明灯具、照明设备等安装符合规范及设计要求，如电缆敷设规范有序，无缠绕并留有余量；电缆支架、金属线槽安装可靠牢固，纵、横向保持水平；照明灯具、电缆等安装正确，另外灯具外壳及照明的配电箱、分线箱及电缆转接箱等安装牢固、整齐，所有安装符合规范要求，保证各设备运行良好。

2.3 消防工程施工技术

隧道消防设施按隧道长度、监控等级不同，配置不同的消防设施。分别含有部分或全部下列设备：消防设备箱内配置SNSSJ65 双口双阀减压稳压消火栓、PMZ30 水成泡沫灭火装置、MF/ABC8 型干粉灭火器、深井潜水泵、超声波液位仪、横通道门、增压稳压设备等。水消防系统的管道压力，应能时刻保证最大用水量，且在不利位置处应保证水枪的充水水柱大于10m，同时应保证水枪的计算流量大于5L/s。水消防系统的给水控制系统能实现水源井与低位水池水位的自动控制，即低位水池水位低于下限值时，从水源井通过深井潜水泵自动向低位水池补水，高于上限值时，自动停止补水，并有水源井低水位自动停泵功能，防止深井潜水泵干转。

在消防工程安装前，应先确认相关设备预留空间是否已经预留到位，能否满足消防设备安装的尺寸需求；确认消防干管、消防水池已经按要求实施到位，并对消防干管、消防水池的设置位置、路由、强度、完整性、严密性进行检验，确保消防设施的安装需求。管网安装时，应校直管子，清除内外杂物，在洞内消防干管与各支管连接前，将管子冲洗干净，与各消防设施连接前，再冲洗一遍，确保管内无任何杂质后方可连接；对具有腐蚀性的场所，应按对管子、管件等进行防腐处理；同时管网安装应保证不减小管内通水横截面积，管道变径时，宜采用异径接头，在转弯处不考虑采用补芯。隧道外地上式消火栓距路边不超过2m，消防箱安装开门朝外，水龙带与水枪和快速接头绑扎好后，按要求放入消防设备洞内。供水系统管网安装完毕后，对其进行强度试验、严密性试验和冲洗。

2.4 供配电工程施工技术

本工程各供配电站点一、二级负荷由两个电源供电，一个电源采用10kV 外电，另一个电源采用备用的柴油发动机组。对于一级负荷中十分重要的收费设施、监控设备、隧道应急照明、避灾引导指示灯灯均由UPS 电源供电，隧道及各站点均设电力监控系统。

变电所内各变、配电设备安装前应检查房屋建筑尺寸、装修标准、预留预埋要求实施到位；电力设备和器材在安装前应保证避免损坏、受潮，尽量保存在比较干燥的场所；在搬运和安装配电柜、盘、变压器等电器设备时，应采取防震、防外壳损坏、防漆面受损、防潮等措施，必要时将元件拆解单独运送。主要设备、器材、材料等应作进场检验并做详细记录，符合要求后才能在施工中使用。对于配电柜、控制柜、动力和照明配电箱等设备，应有可靠的电击保护装置，同时柜内保护导体应有裸露连接外部保护导体的端子，保证保护导体最小截面积Sp（表1）。对于变压器，高压侧应采用电缆从终端杆处埋地引入，低压侧应采用电缆出线，中性点接地回路考虑变压器处预留一个连接点，以便于及时检测接地电阻，N、PE 线应共用接地装置，并以最短的接地干线引至变压器壳体、中性点及低压供电系统的PE干线或PEN 干线，但禁止经其他电气装置接地后串联连接。对于发电机至低压开关柜馈电线路的相间，相对地的绝缘电阻值大于0.5MΩ；电缆馈电线路直流耐压试验为2.4kV，时间15min，保证泄漏电流稳定，无击穿现象。同时电源的其他装置如整流装置、逆变装置及切换开关等，应保证其规格、型号等满足规范和设计要求。保证内部结线连接正确，紧固件齐全，可靠不松动，焊接连接无脱落现象。安装完毕后，对各设置进行全面的检查。

表1 保护导体最小截面积Sp

综上所述，隧道机电安装施工是复杂的多学科工程，对施工技术有较高的要求。因而合理的运用施工技术，科学的把握施工难点，制定有效的施工方案，提高施工管理水平，严格按照技术标准进行施工，以保证隧道功能满足设计要求，是提高公路隧道机电安装质量和效率的关键，对高速公路机电安装具有积极的意义。