杨家边隧道机电安装工程的质量控制

康志强 薛晓光

芜湖汇康工程科技有限公司 安徽 芜湖 241000

引言

杨家边隧道机电安装工程是S214安徽省道郎溪段五期工程的关键节点，全洞均为6.5m以上高空作业，施工过程中隧道内保持半幅交通通行，洞内临时用电照明条件差，施工环境恶劣，交叉作业面多，安全风险隐患大，技术要求高，安装难度大，工程安装质量优劣直接关系到隧道整体的施工质量和竣工后交通安全运行，是关键控制性工程。

1 杨家边隧道机电照明安装工程系统概述与技术特点

1.1 系统概述

杨家边隧道位于S214安徽省道郎溪县十字镇境内，设计时速80km/h，双洞双向行驶，左洞长825m，右洞长845m，为一级公路中隧道。机电照明安装工程设计本着节约电能、绿色环保、自动控制、安全经济、技术先进、运行可靠的原则进行，采用40W、100W、140W三种型号自动调光新型LED隧道灯，在隧道行车道上方两侧对称安装布置；功能分为基本、加强、应急、横洞照明及检修配电5个子项；安装区域划分为入口段、过渡段、中间段、出口段四个部分。

1.2 技术特点

该项目机电照明安装工程包括镀锌桥架、照明、通风、监控智能化、消防报警、PLC自动化控制等子系统，本文重点分析机电照明安装系统。隧道照明调光按照晴天、云天、阴天、重阴、夜间和下半夜进行六级分档，采用无级调光系统软件进行控制。系统主要由洞内外亮度检测器、车流量检测器、隧道智能照明调光控制器、亮度可控型LED隧道照明灯具、通信系统和上位机监控管理软件组成。

综合而言，杨家边隧道机电照明安装工程具有安装周期短，技术难度大，新技术新设备集成度高，系统构成元素多，质量要求高，施工环境恶劣，安全风险大，自动化集成控制系统先进等特点，是一项涉及综合性、复杂性和交通安全运行可靠性的特殊场所机电安装工程。

2 安装准备工作

2.1 人力资源准备

按照S214安徽省道郎溪段五期工程项目通车进度要求，杨家边隧道机电安装工程必须于2019年12月25日前完成全部工程量并具备通电照明条件，保证通车后的交通行驶安全。根据隧道机电照明安装的技术特点难点，现场安装项目部迅速组建了涵盖电气、自动化、消防、暖通、通讯、焊接、安装等方面的专业人才队伍，特种作业人业均持证上岗，使施工作业人员在技术经验和专业知识水平方面满足隧道机电安装工程质量的要求。结合工期短的抢工特点，加大对不同工种与劳动力的调配，确保所有工序都能够有技术娴熟的劳动力与管理人员，从而提高安装工程质量，建设优质工程和精品工程[1]。

2.2 主要材料与设备准备

本项目工期仅有54天，大量采用新产品新设备，材料和设备质量要求高，时间紧，工程量大，任务重，采购周期长。隧道使用的主要材料设备如加厚防锈镀锌桥架、新型LED隧道灯、照明控制配电柜、射流风机、监控摄像头、消防报警控制器、可变信息标志、交通诱导设备等均需提前定制，其中PLC控制柜技术参数配置高，自动化程度高，需要定购进口西门子电子元器件和霍尼韦尔控制系统。

材料和设备是形成隧道机电照明安装工程质量的基础，直接影响工程外表观感，影响工程的使用功能，影响隧道通车后的交通行车安全。

2.3 技术准备

2.3.1 熟悉图纸、资料、机电安装施工工艺、技术规范，做好图纸会审，掌握设计意图。

2.3.2 依据隧道交通和机电安装相关技术规范，编制隧道机电安装专项施工方案，经总监理工程师审核同意后实施。

2.3.3 施工图纸与现场环境进行校对，重点核对隧道预留洞口、预埋件的实际位置、尺寸、数量，避免在安装过程中发生错漏，影响工程质量。

2.3.4 安装前对全体作业人员进行技术质量交底，使之掌握隧道机电安装的技术要领，防止发生返工现象。

3 重点工序施工质量控制措施

3.1 隧道机电安装工程施工重点工序的划分

根据杨家边隧道机电安装工程的技术特点和质量要求，参照 《公路隧道照明设计细则》（JTG/T D70/2-01-2014）的内容规定，将该系统划分为测量定位、桥架及底座支架安装、LED隧道灯安装、主电缆放线与分线、配电柜安装、射流风机安装和PLC系统调试7个关键工序，在安装过程中予以重点控制，确保工程质量优良[2]。

3.2 安装施工质量控制技术

3.2.1 测量定位。测量定位精度控制措施：①对测量使用的的手持红光激光测距仪（30m)、蓝光三轴定位仪、水准仪、5m卷尺进行检查校核，合格后方能投入使用。②对照图纸计算出桥架支架底座和LED灯底座距隧道沥青面层原始水准点的净高度分别为6.4m和5.6m。③使用铅锤分别吊出隧道顶部6.4m和5.6m的等高线，沿隧道通长方向结合隧道拱形弧度，使用蓝光三轴定位仪间隔30m精确定位桥架和LED隧道灯底座膨胀螺栓孔。④使用水准仪、全站仪测定射流风机底座和支架安装位置。⑤配电控制柜和PLC控制柜位置已由土建单位预留好洞口，经复核后使用墨斗弹出安装定位线。

3.2.2 桥架及底座支架安装。主要技术质量控制：①安装工艺：基层清理→定位钻膨胀螺栓眼→安装底座→安装托臂→桥架初步安装→调直校正→固定桥架→完工验收。②底座、立柱支架、托臂的形式、材质、加工尺寸及焊接质量等应符合设计要求和国家现行有关标准的规定。③金属支架、底座、托臂和桥架均应按图纸要求进行镀锌防腐处理，镀锌层厚度不小于65μm。④测量隧道洞顶弧度，根据测量弧度及施工图纸带线安装桥架底座和托臂，桥架之间以及桥架与托臂之间要可靠固定；桥架之间的连接板两端应跨接保护连接导体，保护联结导体的截面积应符合设计和规范规定。⑤调整托臂角度，使桥架安装后整体顺直、水平、美观、牢固。⑥桥架全长不大于30m时，不应少于2处与保护导体可靠连接；全长大于30m时，每隔20～30m应增加一个连接点。

3.2.3 LED隧道灯安装。质量技术控制措施有：①按照设计图纸要求的灯具安装高度确定安装水平基准线位置，保证灯具安装高度水平一致；依据图纸标注的灯具之间平面距离，使用手持红外激光测距仪依次精确定位所有灯具安装位置。②在已经确定的位置上安装灯具支架。安装时应注意核对灯具的型号、灯具支架的孔距和相互距离。③按照图纸要求的型号安装灯具，灯具安装前应将灯具打开检查，保证光源、触发器、整流器、电容完好。④照明灯具分回路接线时应按 A、B、C 三相循环连接灯具，以保证三相电流负荷基本平衡，灯具连接线应穿防火金属软管保护。⑤灯具安装接线完成后，每个回路应单独进行调试，确保单个回路接线正常[3]。

3.2.4 主电缆放线与分线。主电缆放线与分线的主要质量控制措施有：①使用电缆放线盘人工辅助放线，TY60液压机前方牵引，速度快，效率高。②每根电缆间隔20m处进行永久性标识标记，配电控制柜附近2m处加强标记，便于识别、安装和检修。③分线电缆与主电缆之间使用新型绝缘穿刺线夹连接。④电缆放线完成后，将电缆架设在隧道内电缆井的玻璃钢支架上，间隔2m用塑料扎带绑扎牢固，防止松动、脱落。

3.2.5 配电柜安装。①检查测量所有控制配电柜安装预留洞口，对尺寸偏小或者存在问题的预留孔要及时进行处理。检查通往配电柜的预埋管，存在漏埋、预埋管管径偏小或者管道不同的要及时进行疏通处理。②照明配电柜应按图制作，防护等级不低于IP65，满足隧道防潮要求，符合设计和规范规定。③按配电柜图纸编号对应安装控制配电柜并固定。④系统安装完成后进行调试，调试无误后，对控制配电柜安装缝隙进行防水处理[4]。

3.2.6 射流风机安装。①检查隧道内风机安装预埋钢板的高度、尺寸及位置是否符合设计要求，找出隧道内路面中心轴线，用铅锤向上定位风机支架安装底面的中心线，并做好标记。②按照施工图纸对风机的安装高度，同组风机之间的间距，以及同组风机安装后允许的高度差，确定风机位置，吊装射流风机。③安装支架。利用隧道洞顶的悬挂预埋钢板临时焊接两根圆钢，用圆钢固定钢管，将钢管垂直立于地面用作导向杆，用滑轮和葫芦沿钢管起吊支架，将支架定位牢固，保证支架底面与水平线高度一致。④安装风机。支架抗拔试验合格后，用原先吊挂的两只葫芦起吊风机，将风机与支架用紧固螺栓连接在一起，拧紧紧固螺栓，用水平线检查同组风机之间的高度差。风机吊挂稳固后，安装保护钢索。⑤对支架焊接处和风机磨损处涂刷二遍底漆和防锈漆进行质量细节处理[5]。

3.2.7 PLC自动化系统调试。①硬件检查。对所有引入PLC控制柜的控制电缆接线正确性进行检查，所有接线正确率必须达到100%。②软件设计。按照控制柜内接线及图纸设计要求，编制PLC系统控制逻辑图，对不符合现场控制要求的控制逻辑应以书面形式提交建设单位和设计单位，确认后方可进行编程。③静态调试。利用PLC控制柜内线路短接来模拟设备动作后系统软件反馈及联动设备的状态变化。④动态及联动调试。系统设置手动状态，通过设置在控制室的上位机PLC3及控制软件，点动启动隧道内相关设备，软件界面显示状态应与现场设备状态相符，对于出现问题的要及时登记，查清问题并解决[6]。

3.3 安装工程质量保证措施

3.3.1 安装前做好图纸优化。复核设计图纸，检查隧道现场情况，采用新材料、新技术、新设备、新工艺，达到减少成本，加快进度，保证质量，提升机电照明安装系统功能的目的。

3.3.2 对隧道机电照明安装所需的主要材料、设备构件、半成品进行质量检查和控制，材料进场前送样确定，进场后及时邀请监理工程师检测验收，经审核同意后方可投入使用。

3.3.3 建立质量保证体系，所有参建人员必须持证上岗，优选使用3年以上类似安装工作经验的熟练工人；作业前根据专项施工方案进行有针对性的技术交底培训，使操作人员掌握娴熟的安装技能，保持最佳工作状态。

3.3.4 严格落实机电安装工程质量自检、交接检和专职检查制度，重点做好工序间交接检查，对达不到质量要求的上道工序坚决不交给下道工序施工，直到质量符合规范要求为止[7]。

4 结束语

杨家边隧道机电安装工程工期紧，通车任务重，系统复杂，安全危险性大，自动化控制程度高，专业技术强，运行维护安全可靠性要求高。本文对杨家边隧道机电安装工程质量控制实例进行分析总结，详细介绍了隧道机电工程施工质量控制的关键技术和保证措施，为隧道机电安装工程同行提供参考借鉴。

杨家边隧道于2020年1月1日正式建成通车，姚村镇连接郎溪县城区的时间由1.5小时缩短为30分钟，大大改善了郎溪县石佛山风景区的交通出行条件，成为姚村旅游风景区的网红打卡地，工程质量被评为宣城市优质工程。