淺談高速公路隧道機(jī)電工程監(jiān)理及運(yùn)營(yíng)管理

張學(xué)武

（山東恒建工程監(jiān)理咨詢有限公司，山東 濰坊261057）

0 引 言

機(jī)電工程作為高速公路工程施工體系的重要組成部分，在高速公路功能發(fā)揮過(guò)程中起著非常重要的作用，而隧道機(jī)電工程尤為突出。在施工過(guò)程中，機(jī)電監(jiān)理的質(zhì)量控制不但直接影響到后期的運(yùn)營(yíng)管理和運(yùn)營(yíng)安全，而且還牽涉到通車后的舒適度和運(yùn)營(yíng)成本。因此，高速公路工程各參建單位在建設(shè)過(guò)程中務(wù)必要掌握高速公路機(jī)電工程的建設(shè)要點(diǎn)并加強(qiáng)監(jiān)理工作，有效提高高速公路機(jī)電工程的施工質(zhì)量，尤其是隧道機(jī)電的施工質(zhì)量；在為后續(xù)高速公路的投入使用構(gòu)建起一個(gè)安全行車環(huán)境的同時(shí)，減少運(yùn)營(yíng)期間的管理難度，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1 高速公路機(jī)電工程概述

高速公路工程施工建設(shè)涵蓋較多作業(yè)內(nèi)容，而機(jī)電工程是其中一項(xiàng)非常重要的建設(shè)項(xiàng)目，屬于交通工程的管理設(shè)施，主要包含監(jiān)控系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等多個(gè)系統(tǒng)，高速公路工程的運(yùn)營(yíng)管理在這些系統(tǒng)的支持下便能達(dá)到滿意的結(jié)果。由山東恒建工程監(jiān)理咨詢有限公司監(jiān)理的高東（高唐—東阿）高速公路工程是山東省“9517”高速公路網(wǎng)中“縱八”德州—東阿—單縣（魯皖界）高速公路的重要路段，也是西部經(jīng)濟(jì)隆起帶、省會(huì)城市群經(jīng)濟(jì)圈、中原經(jīng)濟(jì)區(qū)重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施。本項(xiàng)目為德州—東阿—單縣（魯皖界）高速公路高唐至東阿段，北起青銀高速尹集樞紐互通，與規(guī)劃建設(shè)的德州—東阿—單縣（魯皖界）高速公路德州至高唐段相接，南至青蘭高速東阿南樞紐互通，接入青蘭高速，路線長(zhǎng)76km。全線采用雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，主線路基寬27m，設(shè)計(jì)速度為120km/h；全線共設(shè)置橋梁37座、隧道3座且全部為長(zhǎng)隧道、服務(wù)區(qū)1 處、隧道管理站與起點(diǎn)收費(fèi)站合建1處、養(yǎng)護(hù)工區(qū)與隧道管理站合建1處、終點(diǎn)收費(fèi)站1處、超限檢測(cè)站1處。本項(xiàng)目機(jī)電工程包括監(jiān)控系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和隧道機(jī)電系統(tǒng)等工程內(nèi)容。

2 基于運(yùn)營(yíng)管理的高速公路隧道機(jī)電工程建設(shè)要點(diǎn)分析

2.1 供配電系統(tǒng)

高速公路工程施工單位在隧道內(nèi)部進(jìn)行機(jī)電工程施工期間，首先要有效把握該類工程運(yùn)營(yíng)管理的相關(guān)要求，然后再開展機(jī)電系統(tǒng)各構(gòu)成系統(tǒng)的施工建設(shè)。供配電系統(tǒng)屬于高速公路機(jī)電工程建設(shè)的重要作業(yè)內(nèi)容，要求施工人員做好變電站設(shè)備電源的設(shè)置工作。具體如下。

（1）結(jié)合隧道內(nèi)施工建設(shè)的變電站規(guī)模，以及所用電氣設(shè)備的類型、數(shù)量、規(guī)格等，確定不間斷供配電電源的類型，使得這些電源在隧道內(nèi)供電系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況時(shí)能在第一時(shí)間發(fā)揮作用，確保隧道內(nèi)各個(gè)機(jī)電系統(tǒng)特別是隧道內(nèi)的照明系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等的正常運(yùn)行，防止在道路工程隧道應(yīng)用期間出現(xiàn)交通事故。同時(shí)參考不間斷電源發(fā)揮作用的具體地方確定故障地點(diǎn)，隨后查找故障原因并及時(shí)維修，從而維持高速公路工程隧道運(yùn)行的高安全性。

（2）一般情況下，在高速公路隧道內(nèi)部設(shè)置的電源容量控制在100kVA，各機(jī)電系統(tǒng)基本會(huì)在同一臺(tái)電源上進(jìn)行設(shè)置，運(yùn)行方式為在線運(yùn)行。在實(shí)際工作中，這種運(yùn)行方式雖然可以長(zhǎng)時(shí)間保證電源的供電能力維持在70% 左右，但是在供電期間易造成電能損失，并且這種在線式不間斷電源的使用壽命非常短，一般在5年～8年。因此，為了有效應(yīng)對(duì)常規(guī)電源在使用過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，施工單位作業(yè)人員必須采取分系統(tǒng)設(shè)置方法安裝電源，并且結(jié)合不同機(jī)電系統(tǒng)的應(yīng)用條件，科學(xué)合理地選定不間斷電源的運(yùn)行方式。例如：對(duì)于消防系統(tǒng)和照明系統(tǒng)，需要按照非在線方式與不間斷電源相連接，使得電源工作期間的電能能夠充分有效地得到利用，最大程度地減少電能的損耗；對(duì)于公路工程隧道內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)和中央控制系統(tǒng)，需要按照在線方式連接電源，這不但使得電源的電容量在這些系統(tǒng)運(yùn)行期間可以得到合理控制，而且為后續(xù)電源和供配電系統(tǒng)的維護(hù)降低了成本[1]。

2.2 監(jiān)控系統(tǒng)

高速公路工程隧道內(nèi)部的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，可以幫助道路運(yùn)營(yíng)管理部門對(duì)道路使用過(guò)程中隧道內(nèi)部的車輛交通運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控。一旦發(fā)生交通事故，道路運(yùn)營(yíng)管理部門就可以在第一時(shí)間聯(lián)系相關(guān)專業(yè)人員前往事發(fā)地點(diǎn)進(jìn)行事故處理，或者對(duì)于過(guò)于擁堵的交通狀況及時(shí)進(jìn)行疏導(dǎo)處理。因此，在施工安裝該系統(tǒng)之前，施工人員必須充分理解該系統(tǒng)的工作價(jià)值，重視該系統(tǒng)的施工質(zhì)量，為高速公路的順利運(yùn)營(yíng)提供保障。

在以往設(shè)置安裝監(jiān)控室電視墻、監(jiān)視器等裝置時(shí)，會(huì)出現(xiàn)兩者間隔距離過(guò)大、電視墻使用率低的問(wèn)題。因此，本次工程的隧道內(nèi)部閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，取消了大屏幕設(shè)計(jì)內(nèi)容，直接在監(jiān)控室內(nèi)安裝投影設(shè)備，同時(shí)在距離工作人員前方1m 處安裝監(jiān)視器，使得監(jiān)控系統(tǒng)的各種畫面都能直觀地呈現(xiàn)在監(jiān)視器上，確保工作人員可以在第一時(shí)間掌控隧道內(nèi)車輛的運(yùn)行情況，從而顯著降低高速公路工程隧道的交通事故率[2]。

2.3 消防系統(tǒng)

施工人員進(jìn)行高速公路工程的隧道消防系統(tǒng)施工期間，先要進(jìn)行消防水管網(wǎng)的施工建設(shè)。施工前，施工人員需要掌握此次公路工程的地理環(huán)境、施工條件等資料，了解設(shè)計(jì)管道的走向及材質(zhì)等信息。若公路工程在高寒地帶施工，則施工設(shè)置的消防水管網(wǎng)要具備較強(qiáng)的抗凍特性，并且合理控制管道各點(diǎn)的壓力。若消防水通過(guò)管道時(shí)水壓不夠，則要求施工人員在施工階段及時(shí)進(jìn)行增壓或減壓設(shè)計(jì)。在進(jìn)行隧道消防系統(tǒng)施工時(shí)，施工人員必須同時(shí)做好消防水泵的施工建設(shè)工作，盡量采用真空水泵以達(dá)到良好的消防水供應(yīng)效果，若配之以無(wú)底閥抽水裝置，則可顯著提高消防系統(tǒng)的使用價(jià)值[3]。

2.4 照明系統(tǒng)

照明系統(tǒng)的施工對(duì)高速公路工程的隧道機(jī)電工程至關(guān)重要。為了確保該系統(tǒng)達(dá)到良好的施工質(zhì)量，施工人員必須做好以下工作。

（1）做好路燈和中桿燈的設(shè)置與安裝工作。路燈和中桿燈是高速公路工程隧道內(nèi)部施工期間常用的照明燈具，為隧道內(nèi)部相應(yīng)區(qū)段提供施工期間的有效照明，防止隧道內(nèi)發(fā)生漆黑一片或照明效果差的情況。以往在設(shè)置工程隧道照明系統(tǒng)時(shí)通常使用高桿燈，雖然該種照明設(shè)施具有良好的照明效果，但也存在安裝與維護(hù)難度大的弊端。因此，施工人員應(yīng)當(dāng)更關(guān)注路燈和中桿燈的安裝施工，掌握這些照明設(shè)施的安裝要求，最大程度地提升這些照明設(shè)施的利用價(jià)值。

（2）務(wù)必考慮節(jié)能問(wèn)題。隧道內(nèi)部亮度較低，但長(zhǎng)時(shí)間開燈照明，會(huì)產(chǎn)生非常大的供電成本和燈具的運(yùn)維成本。因此，要求施工人員增加照明設(shè)施的多路數(shù)設(shè)計(jì)，并且使用光帶、高壓鈉燈等節(jié)能方案，以使隧道內(nèi)部照明設(shè)施達(dá)到良好的節(jié)能效果。

3 高速公路隧道機(jī)電工程監(jiān)理重點(diǎn)

3.1 監(jiān)理前的準(zhǔn)備工作

在開展機(jī)電工程的施工監(jiān)理工作之前，監(jiān)理單位要積極組織各參建單位做好工程施工圖紙的審查工作，有效對(duì)比圖紙之間的關(guān)聯(lián)性內(nèi)容，明確各自的職責(zé)范圍。但是，目前我國(guó)高速公路機(jī)電工程建設(shè)還沒(méi)有相應(yīng)的規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可供參考。因此，監(jiān)理人員應(yīng)召集施工人員熟悉圖紙，了解設(shè)計(jì)意圖；同時(shí)結(jié)合高速公路機(jī)電工程實(shí)際施工現(xiàn)狀，合理制定施工監(jiān)理規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。此外，監(jiān)理人員還要做好對(duì)施工材料和機(jī)械設(shè)備的檢測(cè)工作，確保其能夠滿足高速公路機(jī)電工程的施工需求。

3.2 設(shè)計(jì)階段的質(zhì)量監(jiān)理

在高速公路機(jī)電工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)設(shè)備廠家、設(shè)備型號(hào)和設(shè)備規(guī)格的選擇直接影響工程的施工質(zhì)量。較之于傳統(tǒng)的土建工程，高速公路機(jī)電工程的涉及面更廣，需要通過(guò)聯(lián)合設(shè)計(jì)的方式制定施工方案，其間，需要對(duì)原設(shè)計(jì)方案和招標(biāo)文件進(jìn)行修改，其設(shè)計(jì)效果當(dāng)然也會(huì)影響到機(jī)電工程的整體施工質(zhì)量。因此，監(jiān)理務(wù)必要加大對(duì)設(shè)計(jì)階段工作的重視力度和審核力度，避免開工后發(fā)生設(shè)計(jì)變更等諸多問(wèn)題。這樣才能確保聯(lián)合設(shè)計(jì)能夠符合實(shí)際施工情況，以利于合理控制施工進(jìn)度和施工質(zhì)量，為后續(xù)的機(jī)電工程施工提供充足的方案和技術(shù)支持。

3.3 光電纜敷設(shè)階段的質(zhì)量監(jiān)理

通信系統(tǒng)中的光電纜敷設(shè)是機(jī)電工程的重要施工環(huán)節(jié)之一，監(jiān)理人員必須重視該施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)理工作。具體要求如下：嚴(yán)格審查外場(chǎng)的設(shè)備位置、全線通信管道等；嚴(yán)格審查施工單位的電纜配盤計(jì)劃，并且采取相應(yīng)措施加以有效管理和控制，以防在施工階段浪費(fèi)電纜和光纜；在進(jìn)行光纜的接續(xù)工作中，要做好整個(gè)過(guò)程的旁站監(jiān)理工作；在工程施工過(guò)程中要積極應(yīng)用光時(shí)域儀對(duì)整個(gè)施工流程進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測(cè)。這樣才能夠促進(jìn)機(jī)電工程的施工質(zhì)量達(dá)到預(yù)期的施工效果，確保整個(gè)機(jī)電工程施工符合設(shè)計(jì)要求。

3.4 隱蔽工程的質(zhì)量監(jiān)理

高速公路機(jī)電工程內(nèi)含大量的隱蔽工程，而隱蔽工程的施工質(zhì)量直接決定了機(jī)電工程竣工后的運(yùn)行質(zhì)量。因此，對(duì)于高速公路機(jī)電工程中的隱蔽工程，監(jiān)理人員也要盡力做好其施工質(zhì)量的監(jiān)理工作。例如：采取全過(guò)程旁站方式，確保隱蔽工程各施工工序和施工環(huán)節(jié)均操作合理、符合標(biāo)準(zhǔn)；在接地裝置和電纜防護(hù)的施工安裝過(guò)程中，應(yīng)做好旁站監(jiān)理記錄。這些措施不僅保障了隱蔽工程的施工質(zhì)量，還非常有利于后期的運(yùn)行和維護(hù)。

3.5 驗(yàn)收階段的監(jiān)理工作

高速公路機(jī)電工程竣工后，監(jiān)理人員首先要做好工程的完工檢查和驗(yàn)收工作。在具體驗(yàn)收過(guò)程中，監(jiān)理人員要嚴(yán)格審查交工驗(yàn)收?qǐng)?bào)告，認(rèn)真執(zhí)行對(duì)系統(tǒng)的綜合性能測(cè)試和對(duì)設(shè)備、材料等的抽樣測(cè)試，最后對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)估。在此期間，若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行返工處理，確保機(jī)電工程的整體施工質(zhì)量。

3.6 軟件調(diào)試和功能測(cè)試

高速公路機(jī)電工程竣工后，監(jiān)理人員還要對(duì)系統(tǒng)軟件進(jìn)行調(diào)試，包括檢測(cè)高速公路機(jī)電系統(tǒng)中的收費(fèi)系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)。只有調(diào)試成功，才能保證機(jī)電工程系統(tǒng)達(dá)到良好的運(yùn)行效果，才能充分發(fā)揮高速公路的使用性能。

4 機(jī)電工程的監(jiān)理難點(diǎn)

4.1 軟件工程的質(zhì)量監(jiān)理

高速公路的機(jī)電系統(tǒng)的多功能性是借助相應(yīng)的軟件才得以體現(xiàn)的，這是機(jī)電工程區(qū)別于其他建筑工程的重要標(biāo)志。目前我國(guó)有一些建設(shè)規(guī)模較大的高速公路，在軟件開發(fā)和使用過(guò)程中因機(jī)電監(jiān)理人員綜合素質(zhì)較低或者從事機(jī)電工程建設(shè)時(shí)間較短等產(chǎn)生了許多問(wèn)題，繼而影響到整個(gè)高速公路機(jī)電系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。為了提高機(jī)電工程中軟件開發(fā)與應(yīng)用的監(jiān)理工作質(zhì)量，監(jiān)理人員應(yīng)當(dāng)做好以下兩個(gè)方面的工作。

（1）配合承包商和建設(shè)單位，對(duì)軟件需求進(jìn)行有效分析，在此基礎(chǔ)上合理選擇系統(tǒng)軟件，以滿足工程施工的各種需求。

（2）參與軟件的研究和開發(fā)工作。例如：嚴(yán)格監(jiān)督整個(gè)軟件的開發(fā)過(guò)程，參與軟件模塊的測(cè)試工作，確保軟件調(diào)試階段的使用質(zhì)量；與承包商協(xié)商，以明確軟件的具體應(yīng)用，最大程度地體現(xiàn)軟件的使用價(jià)值。

4.2 雷電保護(hù)的監(jiān)理工作

高速公路機(jī)電系統(tǒng)除了強(qiáng)電設(shè)備以外，還有很多涉及通信、監(jiān)控、檢測(cè)方面的弱電設(shè)備。處于外場(chǎng)的弱電設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)受到雷電等外界因素的影響，甚至?xí)l(fā)生設(shè)備故障，影響高速公路的運(yùn)營(yíng)安全性。因此，監(jiān)理人員在監(jiān)理整個(gè)高速公路機(jī)電工程的同時(shí)，還應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)規(guī)定和行業(yè)規(guī)范，監(jiān)理雷電保護(hù)工程的施工作業(yè)，確保達(dá)到預(yù)期的機(jī)電工程施工效果。在開展監(jiān)理工作過(guò)程中，監(jiān)理人員應(yīng)充分掌握工程區(qū)域內(nèi)以往的天氣情況，合理選擇雷電防護(hù)措施，配合設(shè)計(jì)單位做好繼電系統(tǒng)的防雷接地設(shè)計(jì)工作，確保繼電系統(tǒng)的各項(xiàng)功能滿足施工要求。在接地網(wǎng)施工過(guò)程中，需要實(shí)施全程監(jiān)理，合理確定接地電阻值；對(duì)于沒(méi)有達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)的工程，要及時(shí)整改。

5 結(jié) 語(yǔ)

對(duì)于高速公路隧道工程而言，機(jī)電工程建設(shè)至關(guān)重要。如果機(jī)電工程的監(jiān)理工作不到位，機(jī)電工程建設(shè)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，就會(huì)給整個(gè)高速公路的運(yùn)營(yíng)管理帶來(lái)極其不利的影響。因此，高速公路建設(shè)單位需要進(jìn)一步加強(qiáng)高速公路機(jī)電工程的監(jiān)理工作，以提高高速公路隧道機(jī)電工程的施工質(zhì)量，確保該工程項(xiàng)目在投入運(yùn)營(yíng)后能更好地滿足人們的通行需求，同時(shí)能有條不紊地開展運(yùn)營(yíng)管理工作。