高速公路新建工程通信管道設(shè)計(jì)淺談

張俊峰

捷科（北京）系統(tǒng)集成有限公司, 北京 100000

高速公路新建工程通信管道設(shè)計(jì)淺談

張俊峰

捷科（北京）系統(tǒng)集成有限公司, 北京 100000

高速公路在我國的公路運(yùn)輸系統(tǒng)中占有非常重要的地位，與人們的日常生活也有重要的關(guān)聯(lián)。在高速公路施工過程中，通信管道設(shè)計(jì)有著至關(guān)重要的作用，其中地下通信管道建設(shè)則占有很大比例。在高速公路建設(shè)過程中，地下通信管道的設(shè)計(jì)可以保證整個(gè)通信網(wǎng)的順利實(shí)施，是通信光纜合理布局的重要途徑。建立地下通信管道需要制定一個(gè)合理的程序，滿足整個(gè)高速公路建設(shè)的要求。在公路通信管道設(shè)計(jì)之前，要充分認(rèn)識(shí)公路本身的優(yōu)勢和特點(diǎn)，特別是在高速公路管道設(shè)計(jì)中，應(yīng)注意優(yōu)化設(shè)計(jì)。高速公路通信管道的設(shè)計(jì)，根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蚝偷乩項(xiàng)l件等因素，在基層水平上進(jìn)行了改進(jìn)，為高速公路通信管道設(shè)計(jì)提供了科學(xué)合理的依據(jù)，具有很好的安全性?；诖?，主要對(duì)高速公路中的地下通信管道設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，以促進(jìn)地下通信管道設(shè)計(jì)的發(fā)展，為高速公路的建設(shè)提供經(jīng)驗(yàn)。

高速公路；通信管道；管道設(shè)計(jì)；新建工程

通信管道的規(guī)劃設(shè)計(jì)，為通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和現(xiàn)代城市的發(fā)展做了很大的貢獻(xiàn)。人民生活水平的提高，促使通信管道規(guī)劃設(shè)計(jì)更加科學(xué)和完善。根據(jù)實(shí)際情況，良好的技術(shù)控制、良好的溝通管道工程實(shí)踐，為通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。在高速公路的機(jī)電系統(tǒng)中通信管道是基礎(chǔ)，是連接機(jī)電的各個(gè)系統(tǒng)和主體工程的橋梁。通信管道是否可以進(jìn)行良好的構(gòu)建，對(duì)能否充分發(fā)揮高速公路的各項(xiàng)作用和功能具有十分重要的意義。所以，它的設(shè)計(jì)需要考慮全面，施工時(shí)只有合理快捷、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真，才能夠既滿足當(dāng)前的需要，又適應(yīng)智能化的交通運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展需求[1]。

1 路線情況

興國（寧都）至贛縣高速公路是江西省2020年高速公路網(wǎng)規(guī)劃中位于贛江東岸的南北縱向通道走廊，同時(shí)也是橫貫江西省東西方向的泉南高速（G72）江西石城至吉安段以及廈蓉高速（G76）江西瑞金至贛州段兩條國家高速公路的縱向聯(lián)絡(luò)線。項(xiàng)目按照兩期工程進(jìn)行分期建設(shè)：一為興國（寧都）至贛縣高速公路興國至贛縣段（下文簡稱“興國至贛縣高速公路”）：二為興國（寧都）至贛縣高速公路寧都至龍口段（下文簡稱“寧都至龍口高速公路”）。本次的設(shè)計(jì)為“興國至贛縣段”。

興國至贛縣段的高速公路位于江西省贛州市興國和贛縣兩縣，路線全長71.995 km。本次項(xiàng)目全線設(shè)計(jì)速度是120 km/h雙向四車道標(biāo)準(zhǔn)的高速公路，路基的寬度是28 m。互通式的立體交叉有6處。其中，樞紐互通有2處，分別為興國樞紐和贛縣東樞紐；一般型的互通有4處，分別為興國互通、興國南互通、南塘互通以及江口互通。另外，本項(xiàng)目有兩處服務(wù)區(qū)，分別為興國服務(wù)區(qū)和贛縣服務(wù)區(qū)。隧道有一處，即江口隧道。

2 高速公路通信管道的材料選擇

2.1 主通信管道選擇

目前，通信管材主要有鋼管、混凝土管及塑料管。三種管材性能指標(biāo)比較如下：

（1）鋼管。鋼管擁有密封性好和強(qiáng)度高等特點(diǎn)，但因?yàn)槠鋬r(jià)格高，因此只能作為輔助性材料，一般只用于橫向過路等對(duì)管材的強(qiáng)度要求高的地方。

（2）混凝土管。混凝土管價(jià)格便宜，有較高的強(qiáng)度，但其缺點(diǎn)是抗彎性差、重量較大、接頭數(shù)量較多，如地基發(fā)生不均勻沉降時(shí)，管塊易錯(cuò)位，導(dǎo)致無法穿纜，所以本工程沒有采用混凝土管。

塑料管材分為普通塑料管、高密度聚乙烯（簡稱HDPE）雙壁波紋管、聚氯乙烯（簡稱PVC）雙壁波紋管以及硅芯管[2]。

（1）普通塑料管由于強(qiáng)度低、耐沖擊性差、易老化等缺點(diǎn)不適合用在高速公路的建設(shè)中。

（2）PVC雙壁波紋管性能上優(yōu)于普通塑料管，但質(zhì)地較脆，不適宜在四季溫差變化較大的地區(qū)使用。

（3）HDPE雙壁波紋管優(yōu)于雙壁為環(huán)形中空結(jié)構(gòu)，所以它與普通的PE管相比，原材料可以節(jié)約50%。其價(jià)格大大降低，并且強(qiáng)度和其他的性能維持原樣，適合長途通信的電纜管道，但由于采用的是人孔穿纜，所以人孔的間距不宜大于150 m，否則穿纜會(huì)很困難。這是因?yàn)槿丝组g距過小，對(duì)人孔施工隊(duì)路基、路面工程的影響較大。由于HDPE雙壁波紋管容易在紫外線的照射下容易老化，因此在通過橋梁等建筑物時(shí)，應(yīng)換成玻璃鋼管箱、玻璃鋼管、鋼管等性能較穩(wěn)定的管材，并需要在橋頭做人孔，以便在更換管材時(shí)調(diào)整管線標(biāo)高[3]。構(gòu)筑物變更會(huì)對(duì)通信管道設(shè)計(jì)產(chǎn)生較大的影響。

（4）硅芯管。硅芯管在HDPE雙壁波紋管的內(nèi)壁以硅膠質(zhì)為固體潤滑劑管材。利用先進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的硅芯管具有以下優(yōu)點(diǎn)：

①有較好的可塑性和柔性，彎曲的半徑較小，抗壓、抗張、應(yīng)力開裂等強(qiáng)度方面優(yōu)于普通塑料管。

②管道本身的密封性好，具有水密性或氣密性配套的接口件，確保了管道中的清潔干爽，對(duì)于光纜具有較好的保護(hù)作用。

③單根管道長度1.5～2 km，且可盤，大大方便了運(yùn)輸。

④由于單根管道較長，不需接頭處理，并且對(duì)地基的要求不高，降低了管道施工的難度，因此提高了施工速度，可不受地震以及不均勻沉降等自然災(zāi)害的影響。

⑤由于管道的內(nèi)壁有硅膠作為永久性的固體潤滑劑，因此管道的內(nèi)壁摩擦系數(shù)降低，有利于光纜的抽放。一般的穿纜都采用氣吹法，不會(huì)對(duì)光纜產(chǎn)生損傷，并且對(duì)光纜可任意抽取，使施工的效率和敷纜速度有了很大的提高。

2.2 高速公路通信管道的材料選擇

高速公路通信管道的材料選擇至關(guān)重要。在選擇材料上，不僅通信線路的質(zhì)量會(huì)對(duì)道路交通產(chǎn)生影響，而且工程造價(jià)也比較突出。材料選擇時(shí)要注意材料的機(jī)械強(qiáng)度。在混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力影響因素很多，運(yùn)輸和機(jī)械強(qiáng)度如果不夠，則會(huì)受到各種應(yīng)力，從而造成材料的管道損壞。因此，在選材的過程中，應(yīng)保證使用性能。

3 高速公路通信系統(tǒng)特征和通信管道施工分析

3.1 高速公路通信系統(tǒng)的特征

高速公路本身具有優(yōu)越性，在通信管道設(shè)計(jì)中要清楚通信管道的用途，同時(shí)重視通信的系統(tǒng)層面。通信管道的主要用途是鋪設(shè)光纜。從高速公路通信發(fā)展的方向來看，應(yīng)用光纜傳輸是大勢所趨。此外，還可以應(yīng)用在緊急電話的電纜層面。高速公路服務(wù)的水平在某種程度上取決于緊急電話的服務(wù)水平。一旦發(fā)生事故，就需要緊急電話進(jìn)行處理。目前，通信光纜及郵電部門租用管道等方面都有了應(yīng)用。

3.2 高速公路通信管道的施工探究

在公路通信管道建設(shè)中，必須充分遵循靈活的設(shè)計(jì)原則和因地制宜的原則。我國的地理環(huán)境比較復(fù)雜，不同地區(qū)的施工方法不同。在通信管道的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)遵循因地制宜，主要表現(xiàn)為充分考慮當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、溫度、降水等因素的原則。高寒地區(qū)必須注意管道的防凍處理，使管道保溫措施與實(shí)際情況相結(jié)合。多雨地區(qū)應(yīng)注意通信管道的排水和防銹問題，掌握好氣象資料。在高速公路通信管道的設(shè)計(jì)和施工中，要進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃和協(xié)調(diào)施工。在通信管道混凝土施工中，管理人員應(yīng)根據(jù)各接口的進(jìn)度安排施工，避免重復(fù)施工造成不必要的麻煩。例如，在主管道的建設(shè)中，路基段主要通信網(wǎng)的建設(shè)需要認(rèn)真考慮長距離公路加寬對(duì)主通信光纜通信的影響。對(duì)于整個(gè)路基段，通信干管需采用分中心敷設(shè)法施工。協(xié)調(diào)中心分隔器在管道位置的施工，應(yīng)重視通信管道后期維護(hù)工作，以保護(hù)通信管道，保障通信設(shè)備的正常使用。

3.3 敷設(shè)方法

通常情況下，干線管道需求沿公路全線進(jìn)行敷設(shè)，管道就埋設(shè)在中心分隔帶內(nèi)。管道的頂部間隔路面的深度為0.5～1.2 m。為了防止通信管道和其他構(gòu)造物發(fā)生抵觸，管道埋深及方位應(yīng)根據(jù)構(gòu)造物詳細(xì)的狀況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。在互通式立交區(qū)處，安置支線管道銜接至收費(fèi)廣場的場區(qū)手孔。管道的一條匝道安置、埋設(shè)在匝道路兩邊。在監(jiān)控的外場設(shè)備鄰近位置安置不合管道，路側(cè)安置手孔，主干線的人（手）孔要和路側(cè)手孔運(yùn)用鍍鋅鋼管進(jìn)行銜接。通信管道在過橋梁時(shí)，硅芯管要運(yùn)用玻璃鋼管箱對(duì)其進(jìn)行維護(hù)，而管箱安置在過橋的托架上，托架運(yùn)用膨脹螺栓與橋梁的護(hù)欄相銜接，依照管道的路由挑選安裝在橋梁一側(cè)或橋梁中心。硅管上、下橋梁的高程突變段，選用管箱或混凝土包封維護(hù)。當(dāng)突變高度較高時(shí)，可適當(dāng)添加鋼網(wǎng)玻璃鋼管箱維護(hù)間隔。管道在過中心分隔帶的開口時(shí)，需運(yùn)用混凝土的包封維護(hù)或鍍鋅鋼管經(jīng)過。硅管經(jīng)過明涵、明通道和填土高度小于30 cm的暗涵時(shí)，選用混凝土包封維護(hù)。通信管道在經(jīng)過公路的中心分隔帶有橋梁中墩（如人行天橋、分離式立交、渡槽）的路段，硅芯管應(yīng)運(yùn)用自身柔韌性，從中墩的兩邊繞行經(jīng)過，并運(yùn)用混凝土的包封維護(hù)。通信管道經(jīng)過主線可變情報(bào)板根底或標(biāo)志根底時(shí)，若根底中為通信管道預(yù)留了管道，硅芯管可直接從管道中經(jīng)過；若無預(yù)埋管道，可選用與通信管道過橋梁中墩相同的方法經(jīng)過。為了便于施工人員操作，通常中心分隔帶人（手）孔及地道電力手孔選用內(nèi)徑1.8×1×1.8 m的人孔；為削減對(duì)路基的損壞，下降路側(cè)挖方的難度，路側(cè)不合人（手）孔選用內(nèi)徑1.8×1×1.2 m的Ⅰ型手孔；為監(jiān)控設(shè)備預(yù)留人（手）孔選用內(nèi)0.71×0.71×0.88 m的Ⅱ型手孔[4]。

4 高速公路的通信管道工程在設(shè)計(jì)與施工中應(yīng)注意的問題

高速公路的通信管道在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮收費(fèi)、通信及監(jiān)控和供配電系統(tǒng)，施工時(shí)要與路面、路基和房建等同步進(jìn)行。高速公路的發(fā)展雖然迅速，但其總量是固定的，而高速公路的施工一旦完工，其通信管道的整改是非常困難的。因此，高速公路的通信管道在工程建設(shè)中還應(yīng)注意以下問題。

4.1 因地制宜，靈活設(shè)計(jì)

由于我國特殊的地理環(huán)境、氣候，在設(shè)計(jì)高速公路通信管道工程時(shí)，應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐臍鉁?、地質(zhì)、降雨等自然因素，以此確定管道材質(zhì)、大小、深度、混凝土等級(jí)、手孔深度、手孔排水管道、防水防凍等問題，不能機(jī)械地用一套方案。在高山區(qū)，需重點(diǎn)考慮防凍液管道的問題。管道的深度和手孔深度應(yīng)相應(yīng)增加，避免凍融土壤，避免管道因溫度變硬、破損、變形。在南方多雨地區(qū)，需重點(diǎn)考慮通信管道生銹的問題。根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料，應(yīng)預(yù)留排水、污水管；根據(jù)威爾斯管道密封的要求，管底應(yīng)不小于30 cm?？刂乒芫W(wǎng)水流量，同時(shí)注意手孔間距的涂料，防止地下水滲入井。在路基石方開挖路段，在管道中采用細(xì)砂墊層或砂墊層，減少管道的手孔深度和埋深，避免管道回填。在開挖高路基路段時(shí)，必須充分考慮通信管道的排水和人工孔的排水。當(dāng)橋梁遇到許多橋涵時(shí)，通信管道應(yīng)盡可能一致。在隧道斷面上，在管道埋入隧道入口前，應(yīng)從入口進(jìn)入人孔穿電纜槽的溝通渠道，防止巷道硬化后造成隧道防排水的損傷。

4.2 統(tǒng)一規(guī)劃，協(xié)調(diào)施工

通信管道是高速公路中機(jī)電系統(tǒng)基于路基路面、房建、綠化及機(jī)電的其他子系統(tǒng)界面交織中最復(fù)雜也是最多的分項(xiàng)工程，所以在施工管理中需要做到統(tǒng)一規(guī)劃、協(xié)調(diào)施工。在實(shí)際的施工中，管理者需按照各界面的進(jìn)度情況來綜合考慮施工，防止在土建或綠化工程完工后被反復(fù)開挖所帶來的麻煩，從而保證高速公路的通行使用及各項(xiàng)功能的正常發(fā)揮。

5 結(jié)論

通信網(wǎng)絡(luò)絕大部分的基礎(chǔ)設(shè)施、設(shè)備都與地理信息有著緊密的聯(lián)系，它是城市地理信息中相當(dāng)復(fù)雜的組成部分。我們應(yīng)當(dāng)將地理信息系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，施行對(duì)城市通信管線的管理，在城市通信線路資源管理系統(tǒng)下進(jìn)行相關(guān)的研究與開發(fā)，包括分析信息屬性和空間屬性，使工程設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、維護(hù)管理等在通信管線的管理活動(dòng)中實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)一體化等。很多線路管道的數(shù)據(jù)是動(dòng)態(tài)變化的，我們必須考慮到地下通信網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜的特性，選擇合適的方法對(duì)其進(jìn)行更新。

[1]賈曉剛，王炎.高速公路擴(kuò)建工程通信管道設(shè)計(jì)淺談[J].中國交通信息產(chǎn)業(yè)，2006（6）：26-28.

[2]洪晉夫.淺析高速公路通信管道工程的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].山西交通科技，2014（4）：120-122.

[3]毛雪梅.淺談高速公路通信管道工程的設(shè)計(jì)與施工[J].中國交通信息化，2011（11）：128-129.

[4]劉大亮.高速公路通信管道工程的特性及設(shè)計(jì)原理[J].通訊世界，2014（22）：44-45.

Discussion on Communication Pipeline Design of Expressway New Construction

Zhang Junfeng
JTech (Beijing) System Integration Co., Ltd., Beijing 10000

The highway plays a very important role in the road transportation system of our country, and also has an important connection with people’s daily life. In the process of highway construction, communication pipeline design plays a vital role, and underground communication pipeline construction occupies a large proportion. In the process of highway construction, the design of underground communication pipeline can ensure the smooth implementation of the whole communication network, and it is an important way for the rational layout of communication optical cable. To establish underground communication pipeline needs to make a reasonable procedure to meet the requirements of the whole highway construction. Before highway communication pipeline design, it is necessary to fully understand the advantages and characteristics of the highway itself, especially in the design of the highway pipeline, should pay attention to the design optimization. The design of expressway communication pipeline, according to the influence of local climate and geographical conditions, at the grass-roots level is improved, which provides scientific basis for the design of expressway communication pipeline, has good safety. Based on this, mainly to the underground communication pipeline in highway design was studied, in order to promote the development of the design of underground communication pipeline to provide experience for the construction of expressway.

expressway; communication pipeline; pipeline design; new project

U495

A

1009-6434（2017）7-0058-03