高速公路隧道通信光缆敷设与熔接施工技术

王晓杰

摘要 通信光缆在高速公路机电系统中发挥着重大作用，光缆敷设和熔接施工质量会对高速公路通信的运营及功能造成影响。文章以某高速公路建设项目作为研究案例，探讨高速公路通信光缆敷设与熔接施工工艺的具体流程，以期该研究能为后续类似工程项目施工提供一定的参考。

关键词 高速公路；通信光缆；施工技术；敷设

中图分类号 TN913.33文献标识码 A文章编号 2096-8949（2023）11-0073-03

0 引言

高速公路与一般的公路相比，行车更为便捷和舒适，主要是因为高速公路的土建部位设计规格偏高，同时其配套设施更为齐全[1]。通信光缆作为高速公路机电系统中的重要组成部分，是实现信息传输的重要通道，同时也是保障我国高速公路运营管理的信息基础[2]。现阶段，我国的高速公路通信光缆基本上敷设在管道内部，因此该文着重对管道光缆敷设施工技术展开研究[3]。

1 工程概况

该文以彭大高速公路作为研究案例。该高速公路的总长度设计为89.852 km，双向四车道，设计速度80 km/h，路基宽度为25.5 m，分离式路基的宽度设计为12.75 m。该项目需要新建1座长度300 m的特大桥，长度为100 m的中桥、小桥各一座。道路沿线路面采用沥青路面。项目中机电系统主要分布在K0+000～K50+260路段，其中潘城隧道右线部分设计长度为2 101 m，左线部分的设计长度为2 105 m；曹湾隧道的右线部分长度设计为795 m，左线部分的长度设计为802 m；马峪口隧道的右线部分长度设计为1 832 m，左线部分的长度设计为1 874 m。

2 通信光缆敷设施工技术

2.1 通信光缆敷设施工

该项目中的通信光缆敷设细分为主线光缆敷设和支线光缆敷设两种。光缆敷设的具体步骤如图1所示。

（1）主线光纤敷设是借助空压机和吹缆设备来完成光缆敷设任务。具体方法为气吹敷设缆线法。该敷设方法是一种新型敷设技术，其核心原理是借助高压气流的推动力，促使光缆能够缓慢移动。具体情况如图2所示。

在主线光缆敷设前，施工人员要对硅芯管的质量进行检查，待硅芯管敷设完毕后，检查是否具备吹敷设缆线法的作业条件。如果主线硅芯管只敷设了一定长度，此时直接组织施工班组进场，只需2 d即可完成光缆敷设任务。这就意味着施工班组会有空闲，间接地给施工单位带来了额外的经济损失，但这些问题都可以协调解决。因此，施工管理人员应提前了解施工现场，结合具体情况组织各方主体有序进入施工现场[4]。

在正式敷设光缆前，应以设计图纸为依据，对光缆进行全面检查，即开盘测试。当缆线吹敷法法具备施工条件后，才能开始缆线吹敷作业。此时，应准备足够的穿管器、吹缆设备、支架等工具。

在敷设光缆时，应尽量减少接头数量，并将接头位置布置在便于操作的地方。光缆移动应与其转动保持一致，不得发生“浪涌”现象。除施工质量以外，还应考虑施工现场的安全问题，避免发生安全事故。

（2）光缆敷设可采用人工方式，也可以采用穿缆器进行敷设。在光缆敷设过程中使用穿缆装置，可以有效提高光纜敷设的施工效率，常用的穿缆器有150 m和180 m规格。

穿缆器的主要功能是做好预备性准备工作，给施工人员提供方便，从而提高施工效率，缩短施工工期。例如在敷设光缆前，施工人员应该对管道的敷设方向有一个明确的了解，并检查管道的完好性，并结合穿缆器规格确定管道敷设距离，通过计算分析以确定是否需要对其进行优化设计，并计算出相应的施工班组配备。准备工作完毕，开始敷设光缆。

（3）牵引法通信光缆施工。通信光缆牵引敷设通常有机械牵引敷设和人工敷设两种方式。在光缆布放时，要保证光缆以松弛的弧形状态从缆盘上释放出来，不能出现扭转、浪涌和打扣现象。采用机械牵引时，牵引机速度应控制在20 m/min以内，人工牵引时速度应控制在10 m/min以内。

在使用牵引法敷设通信光缆前，要确保穿放入孔，对于较长的光缆，应该采用从中间向两边的穿放工序，中间穿入孔应选择位置较高的孔，并与施工图相结合对管孔进行核对后用钢丝将管孔清理干净。正式牵引前，将缆盘放置在待传入的光缆管道侧，并放出光缆，使光缆能以松弛的弧形状态送入管孔。在缆盘入孔时，应增设喇叭口保护管，在光缆外层按照2～4孔的间隔均匀涂抹润滑剂。每个孔通常安排1～2个牵拉人员，人员均双手向上握住光缆，辅助牵引。

整个牵引施工过程中，如果光缆长度超出800 m，或管道拐弯夹角角度小于150°，不能一次性完成牵引操作时，应分段从中间向两头依次牵引穿放，牵引至一定长度后，从入孔出倒“∞”字，再将“∞”字翻面，使光缆端头移动至外侧后继续布放。一端布放完毕后，再从牵引头的入孔处沿孔壁向缆盘的方向逐个放入孔内，另一端则从缆盘上以倒“∞”字放入孔内，完成后从缆盘入孔向牵引头方向预留。通过倒“∞”抬放法，能有效防止光缆在地上拖擦，保护光缆。

2.2 光缆测试

在光缆敷设作业结束后，施工人员应对光缆进行测试，以确保光缆的性能符合要求。光缆测试包括光缆线路的损耗测试、衰减均衡测试、光纤衰减系数测试等多项测试。

光缆线路的损耗测试是光缆测试项目中较为重要的一项。通过测量光缆线路的总损耗和单根光纤的波长损耗，可以判断光缆的质量和性能。在测试中，施工人员需要使用光缆测试仪器，对光缆进行测量并记录数据。根据测试结果，可以调整光缆、光功率，以提高信息传输质量。在光缆线路的损耗测试中，单根光纤的波长损耗控制在0.1 dB以内是非常关键的。光纤波长损耗是指在光纤中光信号的传输过程中，光信号的能量随着距离的增加而逐渐降低的现象。波长损耗的大小直接影响光信号的传输距离和质量。因此，需要保证光缆线路的波长损耗符合要求，以确保光缆的性能和传输质量。

3 通信光缆熔接施工技术

3.1 光纤接续的方法

光缆连接是将两根光缆进行接续，以传递光信号的过程。一般来说，光缆连接主要有熔解连接、机械连接和活动连接3种方式。

熔解连接是一种常用的连接方式，即利用熔接机将两根光缆的裸光纤进行熔接，形成一个连续的光路。机械连接亦是一种常用的连接方式，即利用机械接头将两根光缆的裸光纤精准地对接，形成一个连续的光路。相对于熔解连接，机械连接操作简单，无需电力，但连接损耗比熔解连接要大。活动连接是一种可以调节连接损耗的连接方式，即利用可调节的连接器将两根光缆的裸光纤对接，通过微调连接器的位置可以实现不同程度的连接损耗。

其中熔接法损耗较小、可靠性较好，使用的频率相对高一些。

3.2 光纤接续应遵循的原则

芯数相同的情况下，应该使用同束管相对应的光纤进行连接；如果芯数存在差异，则按标准顺序进行施工，先连接芯数偏大的光纤，而后连接芯数偏小的光纤。

使用熔接法进行施工的具体技术要求：光缆连接应该在洁净的环境中进行；多余的光缆应放置在托盘内，防止光缆弯曲受损；单根光缆的连接耗损应控制在0.05 dB以内；严禁将接头部位留置在桥梁部位；尽量将接头部位设置在高位，避免水冲刷。

3.3 机具设备

该项目中需要配备的施工工具包括发电机、切割器、接续车等。

3.4 光纤接续方法

（1）开剥光缆。施工人员应将光缆固定在接续盒中，保证束管不受到损坏，光缆剥开的长度控制在1 m，剥开后应擦拭干净，再穿入接续盒中。在对钢丝进行固定时，必须将钢丝压紧，不得有松动。

（2）光纤穿入热缩管中。按照不同的颜色和不同的束管，将光纤分类摆放，依次穿入热缩管中。剥去光纤的涂覆层，用热缩管包裹，能够起到保护接头的作用。

（3）启动控制电源，按程序进行熔接作业，施工人员要将熔接设备中的灰尘清除干净，夹具、槽内不能有碎末、粉尘。该项目中使用的光纤可分为常规性的单模光纤和色散位移单模光纤。光纤根据波长的差异性可以分为1 310 mm和1 550 mm。

（4）光纤端面。光纤断面的加工质量直接影响连接质量，因此在进行熔接作业之前，必须保证端面质量符合管理规范的要求。剥离光纤表面的涂覆层后擦拭干净，最后切割。若光纤涂层厚度为1.25 mm，则切割长度为8～16 mm。若光纤的涂层厚度为0.9 mm，则切割长度应为16 mm。

（5）放置光纤。施工人员将光纤放入V形槽内，然后缓慢地压伤夹具及压板，光纤在压板中的位置应结合切割长度进行确定。以上工序完成以后关闭防风罩，熔接设备会自动进行熔接作业。熔接作业时间约为11 s。

（6）热缩管加热。施工人员将防风罩打开，把光纤从熔接设备中取出，放置在裸纤中心加热。热加气使用热缩套管，热缩套管加热时间控制：若热缩套管的规格为20 mm，则加热时间应为40 s；若热缩套管的规格为60 mm，则加热时间应为85 s。

（7）盘纤固定。连接好的光纤放置在收容盘内，盘纤过程中，如果盘圈的半径越大，则表示弧度也会随之增大，那么线路的损耗就越低。所以盘圈的半径要严格控制，才能避免更多的损失。

（8）密封和挂起。露天环境下作业应对接续盒采取密封措施，以确保连接盒不会受到水浸。一旦接续盒中进水，将导致光纤性能受到影响。

连续作业时，施工人员应确保光纤始终处于洁净状态。使用剥除器将光纤表面的涂层剥除，然后擦拭干净，用切割器切开光纤的端面，如果切割质量达不到要求，应进行返工。接续施工完成后，观察光纤接续图像是否存在质量缺陷，不合格应进行二次接续施工。在光纤熔接作业时，必须保证光纤弯曲半径不低于40 mm。用酒精擦拭接线盒和密封条，按规定安装。在安装过程中，施工人员需做好相应的防护工作。

（9）质量要求：光纤的端面应该切割平整、垂直，不得出现质量缺陷。单个光纤接头的损耗不能大于0.1 dB，熔接点的图像必须符合设计图纸要求，同时确保光纤的涂层厚度不小于10 mm，管内不能有气泡；光纤的弯曲半径不能小于40 mm，光纤不能出现受扭和受压现象。

3.5 注意事项

（1）光纤表面的涂覆层剥离以后，用丙酮擦拭干净。

（2）使用剝除器将光纤表面的涂层剥除，擦拭干净，用切割器切开光纤的端面，如果切割质量不达标，则应该进行返工处理。

（3）对光纤连接图像进行检查，如果不合格，应进行二次接续施工。

（4）对光纤接续的监测点进行检测，如未达到要求，则应返回至上一个工序。

（5）缓慢取出接续完成的光纤，保证光纤收缩以后覆盖的厚度不少于10 mm。

（6）使用酒精将接线盒和密封条擦拭干净，并按照既定的要求将进行安装。安装作业过程中施工人员需做好相应的防护工作。

（7）露天作业时应采取相应的安全防护措施。

4 结语

综上所述，由于高速公路通信管道具有良好的施工条件，且吹缆敷设施工技术已经成熟，因此越来越多的施工单位选择使用吹缆法进行施工。该项目中敷设光纤的总长度为2 450 m。经过实践论证得出，气吹施工过程中委派4人负责气吹端控制，委派2人观察管端状况，可以大幅度地提高施工效率，缩短施工工期，施工安全处于可控状态，且施工质量达到了预期的目标。工程实践证明了熔接施工技术具备良好的技术可行性。

参考文献

[1]毛小娟. C3本地网通信光缆施工技术研究[J]. 数字通信世界， 2019（5）： 90-92.

[2]张俊杰. 高速公路通信光缆的施工分析[J]. 四川建材， 2017（9）： 178-180.

[3]蔡伟林. 浅析光纤通信工程光缆线路施工技术[J]. 数字通信世界， 2020（3）： 81.

[4]聂志敏， 熊霞. 高速公路通信光缆施工技术应用探讨[J]. 运输经理世界， 2021（33）： 76-78.