高速公路隧道机电安装工程施工

高速公路隧道机电安装工程施工摘要：随着经济的发展，各地区之间的经济交流的增多，高速公路等交通基础设施的建设不断增加，隧道工程的建设和隧道机电工程也随之越来越多。

隧道机电工程与高速公路工程建设完毕后能否安全、稳定、高效的运行息息相关，因此，严把质量关，控制机电工程的施工和管理质量是高速公司工程建设的重中之重。

关键词：高速公路隧道；机电安装；施工前言隧道机电工程是一个涉及机、电、自控等多个技术领域的大型复杂系统工程。

具有战线长、投入大、工期短、质量高、系统复杂、技术集成度高、运行安全可靠性要求高等特点。

本文结合某高速公路隧道机电安装工程施工实践，对施工准备，通风和消防系统、消防管道安装、电气及监控系统安装等关键施工工序和技术进行了重点探讨，并对施工管理要点进行了总结，一、土建预留预埋土建预留预埋工程（界面工程）的质量对隧道机电工程的质量进度关系极大，对此机电监理要着重做好如下几项工作。

1、与施工单位、业主共同进行现场调查，重点是土建预留预埋工程的质量，调查应是地毯是的，把存在问题按系统分门别类的列明，如在某隧道界面调查中发现大小问题数以百计，其主要问题是数量不足，尺寸偏差（深度、宽度、长度）、位置不符合设计要求及渗水等。

2、对调查中发现的问题要认真整理，分清责任、妥善处理，其中有设计问题，土建与机电设计沟通不够造成，亦有机电变更后引起的，但大部分是土建施工质量问题。

对此监理要发挥自己的协调职能，某隧道机电监理建议成立由业主、监理、设计、土建、机电承包人共同组成协调小组，以解决界面中存在的问题。

3、抓好预留预埋的关键部位、环节（1）隧道口的预留预埋管道；人、手孔至关重要，一定要求设计提供总集成图，否则各工种的施工将无序进行；a 洞口外的横穿过路管道：洞口外的横穿过路管道按功能分为很多种：主干通信管道横穿、隧道内供电、照明管道横穿、消防管道横穿、隧道内监控管道横穿。

双洞隧道一般在靠内侧为强电电缆槽，靠外侧为弱电电缆槽；从变电所到隧道口通常设计为敷设数根100 钢管的管道；现在很多单位在隧道电缆沟洞口处设置手孔，在两手孔之间预埋了一定数量的钢管，一般来说这些管道只是给供电照明使用，而不包含隧道监控、通信主管道、工业以太网成环、火灾报警过路、视频光缆等，因此要根据实际需要调查管道数量是否足够。

b预留预埋孔洞：包括通风控制柜、PLC、照明配电箱、维修电源箱、疏散诱导标志箱、消防控制柜、紧急电话等设备均需要隧道土建单位在侧壁上预留孔洞，机电施工前须仔细查看核对孔洞桩号是否准确、洞室大小是否合适。

c 预留预埋管线：土建单位根据设计要求将可挠金属管预埋在侧壁内，部分设备到机箱间的电缆均走此管道，如照度仪、紧急电话、CO/VI 检测仪等与电缆沟的连接、摄像机到其配套设备箱、火灾报警综合盘、广播喇叭到电缆沟的连接等等。

前期考察时要核对在对应位置上预埋了管道，还得逐根对管道进行试通，以免土建撤场后再行改造。

（2）隧道风机的预埋件的拉拔试验至关重要，一定要慎之又慎，且不可掉以轻心，某隧道通过拉拔试验发现不合格多处；风机钢板：射流风机的安装支架与隧道顶部预埋件采用焊接连接，预埋件由土建单位预留，支撑风机的结构强度应保证在风机实际静载荷的15 倍以上，因此，在土建单位撤场前需做支撑结构的载荷试验。

（3）对于土建与机电界面的问题，机电自身能解决的尽量自己解决，把那些工程量大、专业性强的请土建处理，如变电所洞室的加长和渗水的处理等；（4）机电监理要保持与土建监理的经常沟通，对预留、预埋工程要组织有关方面按程序、标准进行验收，由于种种原因界面工程不达标屡见不鲜，因此，验收交接是一项不可缺少的环节；（5）对于尚未完工的预留预埋工程，要经常与土建沟通，发现问题及时处理不要秋后算帐，千方百计营造一个和谐的施工氛围。

二、机电系统接地机电系统安全接地是保证隧道内各种设备正常工作的重要条件，包括供配电、照明、通风等强电系统，以及电视监控、火灾报警、计算机测控弱电系统的接地。

由于隧道本身条件的限制，设计上一般采用强电和弱电公用接地系统，要求接地电阻小于1Ω。

在隧道土建施工时，要将隧道内所有钢筋结构焊接链接，在隧道钢筋段每隔2米采用2×Φ32圆钢引出至隧道电缆沟内，与沿隧道左、右电缆沟内预埋的镀锌扁钢焊接，从而形成了1个完整的接地网，实测接地电阻远远小于1Ω。

并将先前隧道管理所的接地与之相连，形成一个大的接地网，这样管理所的接地也达到规范要求，小于1Ω。

这些施工并不难，在钢筋结构焊接时，用钢筋焊通引出来就可以了。

三、隧道照明1、照明供电：隧道照明是隧道机电设施中极为重要的系统，通常被列为一级用电负荷。

对于较长隧道，采用两端供电的10KV环网方式。

低压采用放射式和树干式相结合配电方式，为确保应急照明供电可靠性，增设在线式UPS（或EPS）作为备用电源，在没有条件取得两路10KV独立电源的情况下，应增设发电机组作备用电源，发电机组应自启动投入运行。

一般山区供电质量较差，电压波动频繁，波动幅度大，对运行的电子器件，光源灯泡使用寿命有很大影响，应增加10KV隔离稳压变压器，保证供电电压稳定。

2、光源选用：高速公路隧道照明大都采用高压钠灯光源，也有的隧道已经采用无极灯和高压钠灯混光照明、及LED 灯。

3、照明灯具布置和控制：隧道内照明设施分为入口段、过度段、中间段、出口段，灯具沿隧道两侧布置为好，灯具的间距应按灯具形式及性能和距高比来确定，间距8～10 米为宜，12 米间距亮暗光斑明显加重，应急灯间距16～20 米沿隧道内侧布置较好。

4、隧道照明工程要点：（1）隧道照明灯具多，工程量大，灯具定位是关键工序，关系到照明效果，灯具安全运行，隧道的环境美观，要求安装距离均匀，平直，线形流畅美观，采用激光指向仪进行定位化线；在照明工程开工前，监理人员应详细阅读审核施工单位编制的施工组织设计，同时在开工后，要求施工单位首先在洞口安装一套照明灯具作为样板，再经业主、监理检查确认，在得到认可后，方可以此为标准进行所有灯具的安装。

灯具的安装距离按规范和设计要求要均匀、平直、美观，这也是整体灯具安装的基本要求，为此，在施工前，监理人员应对所有隧道进行巡视，根据隧道中心点及有关参照物尺寸，先对隧道进行了一编粗测，目的是了解所有隧道的土建平整和地面起伏度，作到心中有数。

根据各起伏点的不平整性，要求施工单位沿隧道侧壁做标示点。

同时要求施工单位一定要采用激光指向仪进行水平定位并利用光的折射程度找出土建施工造成隧道顶凹凸不平的地点做出明显标识，而后根据水平、垂直的各点标示，计算出基准线点的误差。

根据误差和隧道的机电安装限距，确定水平基准线并用测量尺逐点定位。

此定位方法可提高工效3 至5倍，精确度较经纬仪高出1.5 至2 倍，并可在长度800 米以下的隧道定位一次成型。

在灯具安装完毕后，应和施工单位再进行了一次全面的检验，对存在问题的地段做了详细记录，并要求施工单位限时进行调整。

（2）线缆敷设及接线是灯具可靠运行的保证，回路分配正确，项序符合设计，接线工艺符合规范；（3）灯具安装角度的确定对单台灯具进行照度测试找出照明效果最佳的角度，所有灯具安装均按此角度安装调整，在全隧道亮灯后进行线形调整。

四、关键施工工序和技术1、通风和消防系统施工某隧道机电安装工程中，通风系统和消防系统的设备是主要的大型机械系统设备。

该隧道通风系统选用纵向射流风机通风方式，在隧道洞顶上分散均匀地安装了15 台1250mm、功率为60kW 的射流风机，风机采用预制钢支架固定；消防系统供水设备主要包括有2 台潜水泵（型号为QXl0）和2 台消防泵（型号为XBD6.4/5-65 型），潜水泵安装设置在相应的集水井内，消防泵则设置在消防泵房内。

上述设备的主要安装程序如下：预埋件荷载试验，基础质量验收，机械设备进场验收，吊装就位，粗平、精平，安装，调校，单机试运行。

在隧道洞顶上安装射流风机时，要求对每块预埋铁构件进行相应的额定载荷试验，每一块预埋构件的强度和稳定性要通过试验验证后才能进行设备安装，射流风机的钢吊架选材、预制、安装及焊接施工都应充分考虑到通风机长期悬空吊挂持续运行的特殊要求，确保通射流风机的长期运行安全。

2、消防管道安装施工隧道消防管道（包括隧道外消防集水井进出水管），总管均采用直径DN200 的管材，支管视具体情况选用，消防管道接头处采用沟槽式方式进行连接，其主要安装程序如下：现场测绘，绘制消防管道系统（包括消防栓）加工草图，管材预制，管道支架、吊架预制，支吊架热镀锌处理，支墩混凝土浇注施工，管道、消火栓铺装，设备接口连接，管道吹扫，消防系统试压、调试，系统试运行。

由于隧道内同时施工的分部工程较多，导致施工队伍较多，另外还放着大量正在使用的机械设备和材料，且要预留好相应的运输车辆通道，因此施工空间十分有限。

为了尽量提高施工效率，拓展隧道内施工作业面，可将管道切割加工、配件制作等工序安排在隧道外的相应场地上进行，待隧道内管道支墩、支架等基础设施完工后再将预制管道构件直接运进隧道内安装，但运输过程中应注意防止管道管口等易损部位或构件压槽碰伤。

安装消防管道时，应按管道走向顺序依次铺装，并遵循先总管后支管、先大管后小管的基本原则，各总管和支管的三通接口处也均采用沟槽式管接头进行连接处理。

消防栓应嵌入隧道侧壁结构内进行安装。

3、电气及监控系统安装该隧道电气系统主要包括有1 个12kV 电压的配电所，3 个12/0.4kV 电压的变电所，隧道内通风机动力系统及照明系统，以及防雷接地系统等设备，隧道内的照明灯具主要吊挂在隧道洞顶纵向布置的桥架下方，局部侧壁上也安装了转向信号灯。

隧道内监控系统主要包括有中央控制室内的计算机、网络服务器、控制台、智能火灾探测器、消防报警系统、扬声器、车速测定仪、紧急求救电话、区域性控制器、彩色摄像机及电力监控系统等设备。

安装隧道洞顶部位的桥架时，由于隧道顶部沿水平方向存有相对较大的曲率，直接在洞顶放线定位安装桥架具有相当的难度。

经项目部施工技术人员讨论和监理工程师的批准，先在隧道路面上放线定位，然后再用线坠将桥架的设计点位返至洞顶。

鉴于隧道洞顶的桥架、灯具、通信电缆及其他测量、监控设备的安装量相对较大，还特别改装研制了二十多只移动式安装施工平台。

为了适应隧道洞顶的不同拱度变化，将平台上表面设计成台阶状，平台的宽度设计为大约一半路宽，且在平台立柱上贴了明显的反光警示标识，避免在施工过程中遭遇撞击，大大提高了施工效率。

五、施工管理要点总结1、进度控制隧道机电安装工程的进度控制，其核心任务是根据各项分部分项工程的网络计划按节点进行验收。

对各项分部分项工程的每个控制阶段，项目管理部应按时组织项目验收，检查阶段性的施工任务是否切实完成，如未完成则应制定相应的加班赶工方案，以确保后续工序的按期开始。