高速公路隧道機(jī)電安裝施工技術(shù)

肖雨桐

（中交一公院西安金路交通工程科技發(fā)展有限責(zé)任公司，陜西 西安710077）

隨著我國(guó)高速公路建設(shè)，許多偏遠(yuǎn)城市已納入高速公路網(wǎng)絡(luò)，公路隧道是其中必不可少的一環(huán)，而機(jī)電安裝在高速公路隧道中具有極其重要的作用，涉及多方面的技術(shù)及知識(shí)，交叉學(xué)科眾多，施工難度大。因此加強(qiáng)機(jī)電安裝施工技術(shù)的探討，嚴(yán)格控制機(jī)電安裝施工過(guò)程，有助于提升隧道機(jī)電安裝施工質(zhì)量和效率，提高施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1 工程概況

汶川至馬爾康高速公路起于汶川縣城以南鳳坪壩、止于接映汶高速公路，路線長(zhǎng)度約172.32 公里。主體工程按照相關(guān)高速公路標(biāo)準(zhǔn)，采用四車(chē)道，設(shè)計(jì)時(shí)速80km/h，路寬24.5m，采用瀝青砼路面，橋涵設(shè)計(jì)采用公路－Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)洪水頻率1/100，隧道主洞建筑限界10.25×5.0m；互通連接線采用二級(jí)、三級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)。隧道機(jī)電安裝包括范圍內(nèi)的隧道通風(fēng)、照明、消防、供配電、電力監(jiān)控及路段供配電設(shè)施；全線所有電力監(jiān)控軟件等內(nèi)容。本工程的機(jī)電設(shè)備，需要在上述不同海拔高度條件下的室內(nèi)、室外或隧道內(nèi)安裝，因此在選擇機(jī)電設(shè)備及其配件時(shí)，需充分考慮海拔高度的影響。

2 隧道機(jī)電安裝施工技術(shù)

本工程隧道機(jī)電安裝施工主要涉及通風(fēng)工程、照明工程、消防工程及供配電工程等，現(xiàn)對(duì)其施工技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的探討。

2.1 通風(fēng)工程施工技術(shù)

本工程隧道通風(fēng)采用射流風(fēng)機(jī)，由葉輪、風(fēng)機(jī)罩、消聲器、電機(jī)、懸臂及附件等構(gòu)成，全縱向射流通風(fēng)模式（圖1），射流風(fēng)機(jī)各項(xiàng)性能需滿足國(guó)家及行業(yè)規(guī)范要求，在-25℃～+50℃的環(huán)境溫度下能正常運(yùn)行，在火災(zāi)等極端情況下，如環(huán)境溫度為250℃時(shí)仍能正常工作1 小時(shí)以上。射流風(fēng)機(jī)的支架、罩子和殼體等鋼制構(gòu)件均應(yīng)進(jìn)行防銹處理，其他各組件的表面也應(yīng)噴漆，并保證油漆的使用壽命不小于十年。

射流風(fēng)機(jī)及附件的安裝，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，確保安裝位置、方式及數(shù)量等準(zhǔn)確無(wú)誤，同時(shí)不得低于規(guī)定的最低安裝位置線，以確保車(chē)輛行駛安全，并應(yīng)維護(hù)方便，風(fēng)機(jī)中心線與隧道軸線平行。風(fēng)機(jī)安裝中，要首先保障安裝方案可靠，能夠滿足自重及荷載的作用，同時(shí)不能造成襯砌和防水層的破壞，以免影響隧道襯砌的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。風(fēng)機(jī)安裝完成后，應(yīng)保證整機(jī)接地，接地電阻符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求。風(fēng)機(jī)控制箱應(yīng)保證具有較好的防腐、防水何防塵性能，防護(hù)等級(jí)為IP65。射流風(fēng)機(jī)安裝完成后，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，以驗(yàn)證風(fēng)機(jī)在各種運(yùn)轉(zhuǎn)方式下的可靠性及其性能指標(biāo)。

圖1 隧道全縱向射流通風(fēng)模式示意圖

2.2 照明工程施工技術(shù)

工程中的隧道均設(shè)置照明設(shè)施，照明設(shè)施的設(shè)置內(nèi)容為主洞照明、緊急停車(chē)帶照明、橫通道照明、洞外引道照明、應(yīng)急照明和避災(zāi)引導(dǎo)照明等，均采用高效節(jié)能的LED 光源（圖2）。LED燈采用模組化設(shè)計(jì)，模組方便拆卸、安裝，便于后期維護(hù)。燈具外形簡(jiǎn)潔、美觀，燈具表面光滑，外觀良好，無(wú)破損、劃痕、裂紋、油漆脫落等缺陷，顆粒物與油煙免黏附性和可清潔性強(qiáng)。由于燈具可能遭受機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力等的作用，因此必須采用堅(jiān)固耐用的材料制作，同時(shí)保證電器元件具有耐火、防潮的良好性能。

圖2 隧道照明施工

照明工程安裝前，需確認(rèn)照明配電及接線所需的預(yù)留洞、預(yù)埋管已經(jīng)實(shí)施到位，其次進(jìn)行電纜橋架、電纜支架的安裝施工；保證路段內(nèi)所有隧道的所有照明燈具等按本技術(shù)規(guī)范的要求安裝到位，完成從變電所低壓配電柜出線端到照明燈具電源端的電纜敷設(shè)和接線，并對(duì)每個(gè)燈具通電進(jìn)行調(diào)試。對(duì)不能正常工作的燈具應(yīng)進(jìn)行更換并重新進(jìn)行安裝、接線和調(diào)試；當(dāng)所有燈具都安裝到位并經(jīng)調(diào)試能夠正常工作后，進(jìn)行照明工程的整體調(diào)試，以檢驗(yàn)整體的照明效果是否達(dá)到了相關(guān)的技術(shù)要求。調(diào)試正常后，隧道照明應(yīng)和監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試，保證所有功能正常。在金屬線槽、電纜支架和燈具安裝完工后，應(yīng)進(jìn)行機(jī)電完工檢查，主要對(duì)電纜及支架、金屬線槽、照明燈具、照明設(shè)備等安裝符合規(guī)范及設(shè)計(jì)要求，如電纜敷設(shè)規(guī)范有序，無(wú)纏繞并留有余量；電纜支架、金屬線槽安裝可靠牢固，縱、橫向保持水平；照明燈具、電纜等安裝正確，另外燈具外殼及照明的配電箱、分線箱及電纜轉(zhuǎn)接箱等安裝牢固、整齊，所有安裝符合規(guī)范要求，保證各設(shè)備運(yùn)行良好。

2.3 消防工程施工技術(shù)

隧道消防設(shè)施按隧道長(zhǎng)度、監(jiān)控等級(jí)不同，配置不同的消防設(shè)施。分別含有部分或全部下列設(shè)備：消防設(shè)備箱內(nèi)配置SNSSJ65 雙口雙閥減壓穩(wěn)壓消火栓、PMZ30 水成泡沫滅火裝置、MF/ABC8 型干粉滅火器、深井潛水泵、超聲波液位儀、橫通道門(mén)、增壓穩(wěn)壓設(shè)備等。水消防系統(tǒng)的管道壓力，應(yīng)能時(shí)刻保證最大用水量，且在不利位置處應(yīng)保證水槍的充水水柱大于10m，同時(shí)應(yīng)保證水槍的計(jì)算流量大于5L/s。水消防系統(tǒng)的給水控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)水源井與低位水池水位的自動(dòng)控制，即低位水池水位低于下限值時(shí)，從水源井通過(guò)深井潛水泵自動(dòng)向低位水池補(bǔ)水，高于上限值時(shí)，自動(dòng)停止補(bǔ)水，并有水源井低水位自動(dòng)停泵功能，防止深井潛水泵干轉(zhuǎn)。

在消防工程安裝前，應(yīng)先確認(rèn)相關(guān)設(shè)備預(yù)留空間是否已經(jīng)預(yù)留到位，能否滿足消防設(shè)備安裝的尺寸需求；確認(rèn)消防干管、消防水池已經(jīng)按要求實(shí)施到位，并對(duì)消防干管、消防水池的設(shè)置位置、路由、強(qiáng)度、完整性、嚴(yán)密性進(jìn)行檢驗(yàn)，確保消防設(shè)施的安裝需求。管網(wǎng)安裝時(shí)，應(yīng)校直管子，清除內(nèi)外雜物，在洞內(nèi)消防干管與各支管連接前，將管子沖洗干凈，與各消防設(shè)施連接前，再?zèng)_洗一遍，確保管內(nèi)無(wú)任何雜質(zhì)后方可連接；對(duì)具有腐蝕性的場(chǎng)所，應(yīng)按對(duì)管子、管件等進(jìn)行防腐處理；同時(shí)管網(wǎng)安裝應(yīng)保證不減小管內(nèi)通水橫截面積，管道變徑時(shí)，宜采用異徑接頭，在轉(zhuǎn)彎處不考慮采用補(bǔ)芯。隧道外地上式消火栓距路邊不超過(guò)2m，消防箱安裝開(kāi)門(mén)朝外，水龍帶與水槍和快速接頭綁扎好后，按要求放入消防設(shè)備洞內(nèi)。供水系統(tǒng)管網(wǎng)安裝完畢后，對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)、嚴(yán)密性試驗(yàn)和沖洗。

2.4 供配電工程施工技術(shù)

本工程各供配電站點(diǎn)一、二級(jí)負(fù)荷由兩個(gè)電源供電，一個(gè)電源采用10kV 外電，另一個(gè)電源采用備用的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)組。對(duì)于一級(jí)負(fù)荷中十分重要的收費(fèi)設(shè)施、監(jiān)控設(shè)備、隧道應(yīng)急照明、避災(zāi)引導(dǎo)指示燈燈均由UPS 電源供電，隧道及各站點(diǎn)均設(shè)電力監(jiān)控系統(tǒng)。

變電所內(nèi)各變、配電設(shè)備安裝前應(yīng)檢查房屋建筑尺寸、裝修標(biāo)準(zhǔn)、預(yù)留預(yù)埋要求實(shí)施到位；電力設(shè)備和器材在安裝前應(yīng)保證避免損壞、受潮，盡量保存在比較干燥的場(chǎng)所；在搬運(yùn)和安裝配電柜、盤(pán)、變壓器等電器設(shè)備時(shí)，應(yīng)采取防震、防外殼損壞、防漆面受損、防潮等措施，必要時(shí)將元件拆解單獨(dú)運(yùn)送。主要設(shè)備、器材、材料等應(yīng)作進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)并做詳細(xì)記錄，符合要求后才能在施工中使用。對(duì)于配電柜、控制柜、動(dòng)力和照明配電箱等設(shè)備，應(yīng)有可靠的電擊保護(hù)裝置，同時(shí)柜內(nèi)保護(hù)導(dǎo)體應(yīng)有裸露連接外部保護(hù)導(dǎo)體的端子，保證保護(hù)導(dǎo)體最小截面積Sp（表1）。對(duì)于變壓器，高壓側(cè)應(yīng)采用電纜從終端桿處埋地引入，低壓側(cè)應(yīng)采用電纜出線，中性點(diǎn)接地回路考慮變壓器處預(yù)留一個(gè)連接點(diǎn)，以便于及時(shí)檢測(cè)接地電阻，N、PE 線應(yīng)共用接地裝置，并以最短的接地干線引至變壓器殼體、中性點(diǎn)及低壓供電系統(tǒng)的PE干線或PEN 干線，但禁止經(jīng)其他電氣裝置接地后串聯(lián)連接。對(duì)于發(fā)電機(jī)至低壓開(kāi)關(guān)柜饋電線路的相間，相對(duì)地的絕緣電阻值大于0.5MΩ；電纜饋電線路直流耐壓試驗(yàn)為2.4kV，時(shí)間15min，保證泄漏電流穩(wěn)定，無(wú)擊穿現(xiàn)象。同時(shí)電源的其他裝置如整流裝置、逆變裝置及切換開(kāi)關(guān)等，應(yīng)保證其規(guī)格、型號(hào)等滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。保證內(nèi)部結(jié)線連接正確，緊固件齊全，可靠不松動(dòng)，焊接連接無(wú)脫落現(xiàn)象。安裝完畢后，對(duì)各設(shè)置進(jìn)行全面的檢查。

表1 保護(hù)導(dǎo)體最小截面積Sp

綜上所述，隧道機(jī)電安裝施工是復(fù)雜的多學(xué)科工程，對(duì)施工技術(shù)有較高的要求。因而合理的運(yùn)用施工技術(shù)，科學(xué)的把握施工難點(diǎn)，制定有效的施工方案，提高施工管理水平，嚴(yán)格按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，以保證隧道功能滿足設(shè)計(jì)要求，是提高公路隧道機(jī)電安裝質(zhì)量和效率的關(guān)鍵，對(duì)高速公路機(jī)電安裝具有積極的意義。