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高速公路隧道机电系统安装工程施工研究王永平

发表时间：2021/6/28 来源：《基层建设》2021年第6期作者：王永平

[导读] 摘要：隧道工程机电系统是由多个子系统所组成的，设备类型较多，并且施工环境复杂，对此，要求根据隧道工程施工要求选择机电设备类型，确定不同机电设备的安装位置、掌握设备的安装技巧，对机电系统安装工艺进行严格控制，保证隧道工程机电系统安装能够达到预期效果。

        中国葛洲坝集团路桥工程有限公司湖北省宜昌市 443000
        摘要：隧道工程机电系统是由多个子系统所组成的，设备类型较多，并且施工环境复杂，对此，要求根据隧道工程施工要求选择机电设备类型，确定不同机电设备的安装位置、掌握设备的安装技巧，对机电系统安装工艺进行严格控制，保证隧道工程机电系统安装能够达到预期效果。鉴于此，本文主要分析高速公路隧道机电系统安装工程施工。
        关键词：高速公路隧道；机电系统；安装工程
        1、引言
        高速公路隧道是一个相对封闭的空间，如果监控、照明、通风和供配电等机电系统不能正常工作，会直接影响行车安全，甚至诱发交通事故。在隧道机电系统施工过程中，要充分总结以往的施工经验，在施工全过程中做好质量控制。通过分析高速公路隧道机电工程中的常见问题，为以后制定防治措施提供参考依据。为了降低高速公路运行过程中的事故发生率，在隧道机电工程施工准备阶段、施工中和施工后进行质量控制，为工程按期完工提供保障。
        2、高速公路隧道机电工程特点
        2.1、技术含量高
        随着对高速公路运营管理要求的不断提高，隧道机电系统的已逐步向智能化、集成化方向发展。隧道机电系统不仅结构复杂，还具有较高的技术含量。
        2.2、结构复杂
        高速公路隧道机电工程由多个系统构成，包含大量机电设备，结构复杂。各系统直接相互联系，协调完成工作，控制难度大。机电系统施工与调试工作难度大，处治不当会产生很多故障，管理难度大。
        2.3、施工工期紧张
        高速公路前期土建工程施工往往后会延长工期交工，这就造成机电工程施工工期缩短。为了保证高速公路顺利完工，就必须压缩工期，经常出现机电设备安装与调试不规范的情况，产生质量隐患。
        2.4、工程造价高
        高速公路隧道机电设备价格高，工程前期投入较高，工程造价高。在运营使用后，仍然需要投入大量的管理费用。
        2.5、设备种类多
        高速公路隧道机电系统由监控、照明等多个系统组成，设备种类多，管理难度大。为保证隧道正常运行，设计中应做好机电设备的合理配置，保证各设备之间具有良好的兼容性。高速公路隧道机电工程施工标准高，对机电设备要求高，应即可能选择较高的配置。
        3、高速公路隧道机电安装施工准备工作
        在高速公路隧道机电安装工程开始之前，也应该先做好各类准备工作，其主要包括三个方面的内容。第一，安装单位应该做好项目整体计划方案和单项安装工程作业计划等各类内容，能够给后续安装作业提供相应的引导，保证安装工作能够顺畅开展。第二，在安装工作开始之前，各个安装人员还应该跟施工人员做好紧密的沟通与交流，同时还要结合后续安装工作做好相关设备与材料的准备工作。在这个过程中，如果发现安装作业跟施工作业出现了一定的冲突，那么就应该提前进行协调处理，避免在后续施工中造成内部冲突。第三，安装人员还应该结合后续安装作业场地区域信息，做好各个场地的清洁工作，给后续安装作业提供相应较好的施工环境。
        4、高速公路隧道机电系统安装工程施工分析
        4.1、系统安装通风系统
        隧道通风系统是由风机控制柜、环境监测设备、控制器等所组成的。隧道内部空间通风效果不佳，则在车辆行驶过程中，汽车尾气（一氧化碳）、尘土等会沉积在隧道内部，不仅会对行车安全造成不良影响，还会威胁人们的生命安全。因此，在隧道工程机电施工中，必须按照要求合理设置通风系统。
        4.2、系统安装照明系统
        从隧道机电系统整体架构的分析基础上可以得知，高速公路中所应用到的照明灯具种类繁多，因此，制定预先的科学策略来管控好照明灯具的安装工作是一个十分重要的过程，是有效推进照明系统建设工作的基础。通常而言，隧道的照明系统主要会采取两侧对称安装 led 灯的方式（图1），同时还会在安全通道的设施上安装 led 灯拱顶形式来加强洞内布置，这需要做好应急照明的标准选取，一般应急照明的基本照明灯需要使用1/4，同时还需要进一步明确的是，隧道照明系统的安装过程中，相关主体责任人必须明确自身职责，明确主体责任行为，确保铺设线缆的正确安装，在接线或走线的过程中，切时要按照预先的构造方案进行安装，在接线或走线的过程中，用科学化的检验方法对灯具的投射效果以及实际的安装角度进行适当的调整，做到具体问题具体分析，从而有效确保照明系统的完善和保障性能。

        图1 隧道照明施工
        4.3、施工安装供配电系统
        隧道取电一般都是就近 T 接的原则（部分地区需要拉专线），需要设置 10 kV 电压配电所。有高压柜、变压器、低压柜等设备组成，做好设备的接地，配电所需做好防虫、防鼠工作，设备安装稳固、可靠。对设备进行耐压测试等试验合格后，报当地供电局验收，业主签订供电协议后，验收送电。
        对于配电柜、控制柜、动力和照明配电箱等设备，应有可靠的电击保护装置，同时柜内保护导体应有裸露连接外部保护导体的端子，保证保护导体最小截面积 Sp（表 1）。对于变压器，高压侧应采用电缆从终端杆处埋地引入，低压侧应采用电缆出线，中性点接地回路考虑变压器处预留一个连接点，以便于及时检测接地电阻，N、PE 线应共用接地装置，并以最短的接地干线引至变压器壳体、中性点及低压供电系统的 PE干线或 PEN 干线，但禁止经其他电气装置接地后串联连接。
        表1 保护导体最小截面积 Sp

        注：S 指柜电源进线相线截面积，且两者（s、sp）材质相同。
        4.4、系统安装通风系统
        通风系统的安装对隧道运行的安全性会起到直接或间接地影响性作用，因此必须对通风系统的方案设计和过程的优化提供严格科学的方案，通常而言，在设计排烟与纵向通风方案的过程中，应坚持科学性和合理性原则，比如面临的通风与附属设备数量较多的情况，通风系统的内在组成复杂程度也会进一步提升，施工建设的过程中更应该对各种技术进行合理应用，让通风性能得到良好的保障，也为隧道工程的安全性做好后续保障。
        4.5、系统安装监控系统
        在隧道工程监控系统安装施工中，要求全线设置交通监控设备，包括监视设备、监控设备、控制设备等，对高速公路全线车速、车距等进行监控。高速公路隧道内部通行与其他基础设施的差异比较大，要求设置 CO/VI、超声、红外以及微波车辆检测器，对隧道内行车速度进行监测，同时还需在隧道内部安装紧急广播、手动报警、车道指示器等。
        5、结束语
        高速公路交通运输行业发展迅速，在高速公路隧道施工中，机电安装施工至关重要。隧道工程施工环境复杂、空间和光照受限，施工难度较大、安全风险较高，需要进行封路施工。按时完成隧道工程机电安装，必须明确各类机电设备的安装技术要点、编制专项施工方案，因此，本文的研究也就显得十分的有意义。
        参考文献：
        [1]占太星，周博.高速公路隧道机电系统安装工程施工探析[J].交通世界，2019（35）：149-150.
        [2]周兴立.高速公路隧道机电安装工程的施工探讨[J].智能城市，2019，5（03）：116-117.
        [3]王坤，李养林，党琪强.高速公路隧道机电安装工程施工措施分析[J].公路交通科技（应用技术版），2017，13（07）：101-103.