關(guān)于高速公路隧道機(jī)電安裝工程的施工探討

何 武

中鐵十二局集團(tuán)有限公司，山西 太原 030024

0 引言

在高速公路隧道工程施工過程中，隧道機(jī)電安裝工程的設(shè)計(jì)與施工是重點(diǎn)也是難點(diǎn)。公路隧道機(jī)電安裝工程，是一個(gè)涉及機(jī)電、通風(fēng)、機(jī)械自動(dòng)化控制等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的復(fù)雜系統(tǒng)工程，技術(shù)復(fù)雜、施工質(zhì)量要求和運(yùn)行安全可靠性要求高，且具有施工線路狹長、工程量大、施工工期緊張、系統(tǒng)復(fù)雜、不同領(lǐng)域的技術(shù)集成度高等特點(diǎn)，屬于大型綜合性機(jī)電安裝工程。

隧道機(jī)電安裝工程的施工，一般情況下可分為現(xiàn)場勘測、設(shè)計(jì)繪圖、預(yù)制構(gòu)件加工制作、安裝、單機(jī)調(diào)試、系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試、系統(tǒng)試運(yùn)行和竣工驗(yàn)收等不同階段。

1 工程概況

某高速公路隧道，全長約1560m，施工作業(yè)面相對較長，機(jī)械設(shè)備、原材料以及施工技術(shù)人員的運(yùn)輸量大，施工質(zhì)量要求高且，隧道機(jī)電安裝工程合同工期僅為160d，工期十分緊張。該隧道機(jī)電工程主要由配電系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、防雷及接地系統(tǒng)、火災(zāi)檢測與報(bào)警系統(tǒng)、緊急呼救系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)、中央管理與控制系統(tǒng)等系統(tǒng)設(shè)備組成，設(shè)計(jì)效果圖和現(xiàn)場施工圖如下圖1所示。

圖1 隧道機(jī)電安裝工程設(shè)計(jì)效果與現(xiàn)場施工圖

2 施工準(zhǔn)備

隧道機(jī)電安裝工程正式開始施工前，應(yīng)編制確定項(xiàng)目的施工總進(jìn)度計(jì)劃方案和單項(xiàng)安裝工程的具體網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃。在安排施工技術(shù)人員、現(xiàn)場管理人員組成項(xiàng)目管理部時(shí)，應(yīng)組織抽調(diào)在機(jī)電、消防、通風(fēng)、通信及自動(dòng)化等相關(guān)專業(yè)且具有相對豐富的施工經(jīng)驗(yàn)和較高理論水平的工程技術(shù)人員。在安裝施工所需的機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備方面，應(yīng)注意配備足夠的運(yùn)輸工具（如叉車、工具車等）和高精度測控儀器（如多功能信號源、光纖熔接儀、便攜式誤碼檢測儀等）。針對該隧道機(jī)電工程項(xiàng)目設(shè)備材料需求量大，設(shè)備質(zhì)量要求高等特點(diǎn)，對于大部分重要的大型機(jī)械設(shè)備和材料選擇采用國外進(jìn)口的先進(jìn)機(jī)械和優(yōu)質(zhì)材料，并根據(jù)各分部工程的具體工期要求，制定了具體明確的機(jī)械設(shè)備和材料采購方案。

3 關(guān)鍵施工工序和技術(shù)

3.1 通風(fēng)和消防系統(tǒng)施工

該隧道機(jī)電安裝工程中，通風(fēng)系統(tǒng)和消防系統(tǒng)的設(shè)備是主要的大型機(jī)械系統(tǒng)設(shè)備。該隧道通風(fēng)系統(tǒng)選用縱向射流風(fēng)機(jī)通風(fēng)方式，在隧道洞頂上分散均勻地安裝了15臺(tái)1250mm、功率為60kW的射流風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)采用預(yù)制鋼支架固定；消防系統(tǒng)供水設(shè)備主要包括有2臺(tái)潛水泵（型號為QXl0）和2臺(tái)消防泵（型號為XBD6.4/5-65型），潛水泵安裝設(shè)置在相應(yīng)的集水井內(nèi)，消防泵則設(shè)置在消防泵房內(nèi)。上述設(shè)備的主要安裝程序如下：預(yù)埋件荷載試驗(yàn)，基礎(chǔ)質(zhì)量驗(yàn)收，機(jī)械設(shè)備進(jìn)場驗(yàn)收，吊裝就位，粗平、精平，安裝，調(diào)校，單機(jī)試運(yùn)行。

在隧道洞頂上安裝射流風(fēng)機(jī)時(shí)，要求對每塊預(yù)埋鐵構(gòu)件進(jìn)行相應(yīng)的額定載荷試驗(yàn)[1]，每一塊預(yù)埋構(gòu)件的強(qiáng)度和穩(wěn)定性要通過試驗(yàn)驗(yàn)證后才能進(jìn)行設(shè)備安裝，射流風(fēng)機(jī)的鋼吊架選材、預(yù)制、安裝及焊接施工都應(yīng)充分考慮到通風(fēng)機(jī)長期懸空吊掛持續(xù)運(yùn)行的特殊要求，確保通射流風(fēng)機(jī)的長期運(yùn)行安全。

3.2 消防管道安裝施工

隧道消防管道（包括隧道外消防集水井進(jìn)出水管），總管均采用直徑DN200的管材，支管視具體情況選用，消防管道接頭處采用溝槽式方式進(jìn)行連接[2]，其主要安裝程序如下：現(xiàn)場測繪，繪制消防管道系統(tǒng)（包括消防栓）加工草圖，管材預(yù)制，管道支架、吊架預(yù)制，支吊架熱鍍鋅處理，支墩混凝土澆注施工，管道、消火栓鋪裝，設(shè)備接口連接，管道吹掃，消防系統(tǒng)試壓、調(diào)試，系統(tǒng)試運(yùn)行。

由于隧道內(nèi)同時(shí)施工的分部工程較多，導(dǎo)致施工隊(duì)伍較多，另外還放著大量正在使用的機(jī)械設(shè)備和材料，且要預(yù)留好相應(yīng)的運(yùn)輸車輛通道，因此施工空間十分有限。為了盡量提高施工效率，拓展隧道內(nèi)施工作業(yè)面，可將管道切割加工、配件制作等工序安排在隧道外的相應(yīng)場地上進(jìn)行，待隧道內(nèi)管道支墩、支架等基礎(chǔ)設(shè)施完工后再將預(yù)制管道構(gòu)件直接運(yùn)進(jìn)隧道內(nèi)安裝，但運(yùn)輸過程中應(yīng)注意防止管道管口等易損部位或構(gòu)件壓槽碰傷。安裝消防管道時(shí)，應(yīng)按管道走向順序依次鋪裝，并遵循先總管后支管、先大管后小管的基本原則，各總管和支管的三通接口處也均采用溝槽式管接頭進(jìn)行連接處理。消防栓應(yīng)嵌入隧道側(cè)壁結(jié)構(gòu)內(nèi)進(jìn)行安裝。

3.3 電氣及監(jiān)控系統(tǒng)安裝

該隧道電氣系統(tǒng)主要包括有1個(gè)12kV電壓的配電所，3個(gè)12/0.4kV電壓的變電所，隧道內(nèi)通風(fēng)機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)及照明系統(tǒng)，以及防雷接地系統(tǒng)等設(shè)備，隧道內(nèi)的照明燈具主要吊掛在隧道洞頂縱向布置的橋架下方，局部側(cè)壁上也安裝了轉(zhuǎn)向信號燈。隧道內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)主要包括有中央控制室內(nèi)的計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、控制臺(tái)、智能火災(zāi)探測器、消防報(bào)警系統(tǒng)、揚(yáng)聲器、車速測定儀、緊急求救電話、區(qū)域性控制器、彩色攝像機(jī)及電力監(jiān)控系統(tǒng)等設(shè)備。

安裝隧道洞頂部位的橋架時(shí)，由于隧道頂部沿水平方向存有相對較大的曲率[3]，直接在洞頂放線定位安裝橋架具有相當(dāng)?shù)碾y度。經(jīng)項(xiàng)目部施工技術(shù)人員討論和監(jiān)理工程師的批準(zhǔn)，先在隧道路面上放線定位，然后再用線墜將橋架的設(shè)計(jì)點(diǎn)位返至洞頂。

鑒于隧道洞頂?shù)臉蚣堋艟?、通信電纜及其他測量、監(jiān)控設(shè)備的安裝量相對較大，還特別改裝研制了二十多只移動(dòng)式安裝施工平臺(tái)。為了適應(yīng)隧道洞頂?shù)牟煌岸茸兓?，將平臺(tái)上表面設(shè)計(jì)成臺(tái)階狀，平臺(tái)的寬度設(shè)計(jì)為大約一半路寬，且在平臺(tái)立柱上貼了明顯的反光警示標(biāo)識(shí)，避免在施工過程中遭遇撞擊，大大提高了施工效率。

4 施工管理要點(diǎn)總結(jié)

4.1 進(jìn)度控制

隧道機(jī)電安裝工程的進(jìn)度控制，其核心任務(wù)是根據(jù)各項(xiàng)分部分項(xiàng)工程的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃按節(jié)點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)收。對各項(xiàng)分部分項(xiàng)工程的每個(gè)控制階段，項(xiàng)目管理部應(yīng)按時(shí)組織項(xiàng)目驗(yàn)收，檢查階段性的施工任務(wù)是否切實(shí)完成，如未完成則應(yīng)制定相應(yīng)的加班趕工方案，以確保后續(xù)工序的按期開始。如有需要，還應(yīng)根據(jù)工程的具體情況在施工過程中對施工組織計(jì)劃進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，盡可能提高施工效率。此外，還應(yīng)加強(qiáng)對大型設(shè)備和關(guān)鍵材料采購、設(shè)備運(yùn)行保障、現(xiàn)場施工技術(shù)人員保障和后勤保障等方面的控制，最大限度地消除對項(xiàng)目施工進(jìn)度影響不利的各種因素。

4.2 質(zhì)量控制

建立系統(tǒng)的質(zhì)檢員現(xiàn)場巡檢制度，安排專職的施工質(zhì)量質(zhì)檢員在全作業(yè)面進(jìn)行施工巡查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。對關(guān)鍵施工部位和某些無法進(jìn)行事后質(zhì)量檢驗(yàn)的隱蔽工程，質(zhì)檢員要和監(jiān)理工程師共同進(jìn)行全過程施工監(jiān)檢。高速公路隧道機(jī)電安裝工程的交工資料一般應(yīng)按交通質(zhì)檢部門提供的統(tǒng)一表格填制，質(zhì)檢員應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)督各施工技術(shù)人員及時(shí)完成相關(guān)交工資料的填報(bào)工作，并按照相關(guān)質(zhì)檢部門的要求統(tǒng)一組卷、裝訂，待驗(yàn)收時(shí)審查。

4.3 安全控制

在隧道內(nèi)部施工過程中，施工作業(yè)面狹小、光線暗淡且運(yùn)輸車輛較多，為了確保施工人員和機(jī)械設(shè)備的安全，在施工技術(shù)人員的安全帽、安裝平臺(tái)立柱、施工機(jī)械輪廓線上的適當(dāng)部位均貼上明顯的反光標(biāo)識(shí)；隧道內(nèi)施工運(yùn)輸車輛對施工人員的危險(xiǎn)性相對較大，施工過程中要采取有效措施防止車輛傷害事故，重點(diǎn)注意檢查隧道內(nèi)的移動(dòng)安裝平臺(tái)停放位置，應(yīng)留出足夠距離供運(yùn)輸車輛通行。在車輛頻繁通行的區(qū)域或時(shí)段，施工時(shí)應(yīng)安排專職指揮人員臨時(shí)指揮交通。加強(qiáng)隧道內(nèi)施工現(xiàn)場的通風(fēng)、環(huán)境和保衛(wèi)工作，防止毒氣中毒或流行疾病的轉(zhuǎn)染。

5 結(jié)論

在隧道機(jī)電安裝工程的整個(gè)施工過程中，應(yīng)根據(jù)具體需要對進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，以確保項(xiàng)目總進(jìn)度具有更高的科學(xué)性和合理性。為確保各分部分項(xiàng)工程優(yōu)質(zhì)高效地按時(shí)完成，必須做好施工技術(shù)人員、關(guān)鍵機(jī)械設(shè)備、施工材料三大要素的動(dòng)態(tài)控制，確保其及時(shí)合理地優(yōu)化配置。

[1]公路隧道施工技術(shù)規(guī)范(JTJ042-94)[S].

[2]唐艷明，孫會(huì)玲，李英玉.特長隧道機(jī)電施工綜合管理[J].安裝，2009，4.

[3]葛日林.高速公路隧道機(jī)電安裝工程施工[J].安裝，2004，4.