高速公路隧道机电设备施工技术研究

李书民

（广西交通投资集团崇左高速公路运营有限公司大新分公司，广西 崇左 532200）

在高速公路隧道项目施工中，机电设备工程具有较强的系统性及综合性，涉及供配电、照明、通风、监控及通信等多个方面，通常都是高速公路隧道项目中的一个难点。同时，由于高速公路隧道是半封闭状态的，光线较暗，易发生交通事故，而完善的机电系统可以保障隧道良好的照明及通风，减小交通事故的发生概率。所以在高速公路隧道项目中，要严格把控机电设备安装质量，规范落实技术措施，才能保障高速公路隧道项目的质量及安全。

1 工程概况

某高速公路隧道项目为分离式双洞隧道，左线进口桩号为K53+457，出口桩号为K54+157，长700m；左洞坡度为1.6%/435.8m，-0.5%/264.2m的人字坡；左洞位于R=1200的圆曲线上。右线进口桩号为K53+487，出口桩号为K54+188,长701m；右洞坡度为1.6%/401.039m，-0.5%/299.961m的人字坡。右洞位于R=1440m的圆曲线上。

2 机电设备安装施工技术要点

2.1 照明系统安装

该项目的照明系统主要指的是隧道的灯具，具体安装工序为：基础测量定位→打孔→底座安装→灯具安装及调整→管内配线→灯具接线→系统调试。首先，现场使用标高尺、水平尺、卷尺及线绳等现场测量并画出水平安装线及灯具安装位置，并标识出来。然后使用电钻或者电锤根据测量确定好的灯具位置打孔。其次，安装施工人员现场组装灯具底座，并检查合格后，使用榔头及膨胀螺栓将底座固定到制定位置，然后对底座进行调整，并拧紧螺母固定好底座。再次，由人工在安装平台上对灯具进行安装，并根据设计图纸对灯具角度进行调整，确保灯具安装的外观效果。然后根据接线图使用穿刺线夹将零线和相线与配电主干线连接，并将灯具的接地线可靠接地。最后，对灯具、接线、安装角度等进行全面检查，若存在元器件损坏或者安装不牢、位置不正确的，要及时处理调整。待检查合格后，进行通电调试，以确保灯具工作正常。

2.2 电缆敷设

电缆敷设主要涉及电力电缆、控制电缆、信号电缆及光缆等多种缆线敷设，具体施工流程见图1所示。

图1 电缆敷设工艺流程图

（1）敷设电缆前，使用专业疏通工具（见图2所示）对线缆管道进行清理，疏通管道，确保敷设施工顺利开展。

图2 管道疏通工具示意图

（2）根据各线缆的不同端别，按照正确的方向及顺序进行敷设。在敷设线缆过程中，要固定好牵引网套，并在线缆入口处安好井口滑轮，方便线缆牵引拉拽。线缆牵引需6～7人按5～15m/min的速度进行拉拽，并且牵引中需匀速进行，严禁突然启动或停止，防止线缆损伤。为防止线缆在拉拽中出现损坏，在入管处及出管处均增设了铁瓦进行保护，具体见图3所示。

图3 电缆敷设保护示意图

（3）若光、电缆敷设中，其长度超过2.5km或者是需转2次以上弯道，这时应从中间向两边敷设线缆，并按“∞”字型放置线缆倒盘。同时，线缆牵引拉拽过程中，控制其弯曲半径≥15倍线缆外径。

（4）线缆敷设完成后，用铁丝将线缆绑扎固定在支架上，以防线缆损坏，并挂上敷设完毕的标志牌。

2.3 摄像机安装

摄像机安装工艺流程见图4所示。

图4 摄像机安装流程示意图

（1）施工准备。复检预埋螺栓的中心间距及摄像机立柱底座法兰的孔距，若存在不合格的地方须及时调整并做防腐处理；查看预留塑料管有无变形，并清理掉外露的塑料管，然后穿入φ2.0mm铁丝以便后续穿线使用；检查摄像机及施工机具性能是否良好，确保后续工作高效优质开展。

（2）摄像机立柱组立。先用尼龙绳在立柱顶部1m位置绑牢固。为了保障吊装中立柱晃动不稳定，在立柱上距离吊绳1m处对称着系两根晃绳，同时在立柱根部也系一根晃绳。然后启动吊车对立柱进行起吊，并安排人员拉紧晃绳，以防立柱晃动。待立柱到达基础螺栓上方200～300mm位置后，停止上升，吊车与人工方式配合调整立柱，使其底部螺孔和预埋螺栓对齐并下放，然后拧紧各个螺母，并且配线孔方向与行车方向一致。最后，使用垫片调整立柱垂直度，并用水泥对立柱底座及底部缝隙进行封闭，这样也能有效防水，避免立柱底座受潮生锈。

（3）摄像机及其配件安装。立柱安装完毕后，将接地扁钢焊接到立柱上，并对焊缝做特殊防腐处理。然后从基础预埋管中把电源线穿到立柱内的接线盒中，根据设计图，将电源线和立柱配线箱中的接线端子及防雷设施连接好，并要确保防雷器保护接地与立柱防雷接地保持20m左右距离。最后，将摄像机固定到立柱上，连通各个线路，并调整好拍摄角度。

2.4 通风设施安装

隧道的通风设施主要包括风机、控制箱及电缆3个部分，风机安装是该环节的重点，具体工艺流程见图5所示。

图5 通风设施安装流程图

（1）施工准备。对风机施工图纸进行审核，并配齐电焊机、切割机、倒链及架子车等施工设备。然后，检查风机型号及规格等是否满足施工要求，若存在问题必须及时更换。对风机壳体的绝缘性能进行测定，确保风机安装及使用安全。

（2）风机预埋件的焊接、静载试验。首先，根据设计方案对风机预埋件的数量及位置进行复检，合格后，把风机支架与预埋件焊接牢固，然后将其他连接附件焊接到位，所有焊缝均要平滑完整。其次，对预埋件做静载试验，因为要求预埋件负载重量要≥15倍风机及其附件重量，该项目所用风机重量约为1000kg，所以静载试验设定荷载为15t，试验时间为10min。试验中通过观测预埋件、风机支架及焊缝等的变化情况，若一切满足设计及规范要求，则进入下一工序；若存在不合格的地方，需进行调整后再进行试验，直至全部试验合格。

（3）风机安装。安装风机前，需复检风机各性能参数，确保风机满足施工要求。然后使用2个5t手拉倒链配合着将射流风机吊装到指定位置。风机吊装安排5人一组，2人分别立于风机两侧的作业台车上拉动倒链控制风机吊装，2人负责移动和固定架子车，1人负责协调和指挥，保证风机安全优质吊装到位。待风机吊装就位后，对风机位置进行调整，并用螺栓将风机和连接附件联接牢固。为防止风机运行振动及螺母松动，每个连接螺栓均要配备平垫片、弹簧垫片及紧固螺母，并且螺栓紧固后其外露丝扣需保持2～3螺距。安装好风机后，使用经纬仪、水准仪、量尺等对风机安装精度进行检查，确保其标高＜±10mm，中心线误差＜1mm。最后现场验收，并通电观测风机的启动、风量、风速、停机及方向启动等有关参数是否满足要求，若有问题，需及时调整。

3 结语

综上所述，机电设备安装施工作为高速公路隧道项目中核心分项工程之一，具有涉及面广、施工繁琐、技术性要求高、系统性强等特点。为了实现机电设备的合理优质安装，施工单位及技术人员要结合高速公路隧道现场的条件及环境选择合适的机电设备安装方案及技术措施，根据设计要求及规范标准严格落实各环节技术措施，保障机电设备运行性能，为高速公路隧道项目整体施工安全及工后运行安全提供保障，促使高速公路隧道项目实现预期的质量及效益目标。