王曉杰

（甘肅圓隴路橋機械化公路工程有限責任公司,甘肅 蘭州 730000）

0 引言

隨著我國社會經(jīng)濟飛速發(fā)展，科學技術水平有了很大的提高，我國公路建設工程項目的規(guī)模越來越大[1]。擴大公路建設規(guī)模對提升我國道路網(wǎng)絡服務水平有積極作用，同時還能夠促進我國社會經(jīng)濟發(fā)展。從實際情況來看，近年來我國大力發(fā)展基建工程，并逐漸把經(jīng)濟發(fā)展重心轉(zhuǎn)向道路網(wǎng)絡的建設及優(yōu)化。公路建設過程受環(huán)境因素的影響較大，公路隧道已經(jīng)成為公路建設工程中的關鍵點。因此，如果要保證公路機電系統(tǒng)的施工質(zhì)量，就要對隧道內(nèi)部的環(huán)境進行改善。

1 工程概況

G312線鳳翔路口至平?jīng)鰱|公路崇信至花所段建設項目位于平?jīng)鍪?，總長度設計為12.61 km。樁號K1753+850～K1759+784段設計有三座隧道：白家山隧道的長度設計為960 m、高家莊隧道的長度設計為2 347 m、于家山隧道的長度設計為608 m；機電工程施工內(nèi)容主要包括：通風系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、隧道站、監(jiān)控設備、供電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)。

2 施工準備

（1）施工單位根據(jù)施工需求提前準備好施工設備，并做好各項設備、儀表儀器的檢驗工作，確保其處于良好的運行狀態(tài)。各設備和儀器應有序地運輸至施工現(xiàn)場，保證施工的順利實施。同時也要求施工人員嚴格按工藝規(guī)程和操作規(guī)程開展施工。施工期間，必須做到防火、防盜、防破壞。加強現(xiàn)場安全管理，降低安全事故發(fā)生率。

（2）提前搭設臨時水電，為生產(chǎn)活動提供良好的施工條件。合理布置照明設施，以滿足工程施工需要[2]，特別要注意夜間及雨雪天氣作業(yè)時的照明問題，防止發(fā)生火災或其他事故。如發(fā)現(xiàn)有異常情況，應立即停止施工，及時處理突發(fā)事件，避免不必要的損失。

（3）做好應急預案工作。在施工過程中出現(xiàn)緊急情況時，應及時向施工單位報告，由其協(xié)助處理，并將相關信息上報給當?shù)叵啦块T，以便及時掌握事態(tài)發(fā)展。

3 機電安裝施工技術

3.1 隧道監(jiān)控系統(tǒng)的施工技術

3.1.1 隧道洞外監(jiān)控設備安裝

（1）攝像機安裝。對每一個攝像機進行檢查，在經(jīng)過粗調(diào)以后才可進行安裝。檢查攝像機的運行狀態(tài)，確保攝像機能正常執(zhí)行聚焦、變焦等操作，合格后方可進行安裝。攝像機安裝可在升降車輔助下完成，攝像機的支架應與法蘭保持一致，并采用螺栓加固。立柱、機箱和攝像機都要安裝牢固，安裝完成后對攝像機進行通電并檢查各項功能是否能正常工作。如出現(xiàn)故障應及時維修或更換。視頻監(jiān)控系統(tǒng)是將攝像頭拍攝到的畫面通過網(wǎng)絡傳輸給計算機或其他相關機構處理，實現(xiàn)現(xiàn)場指揮控制及管理的現(xiàn)代化系統(tǒng)工程。觀察監(jiān)控區(qū)域的圖像質(zhì)量、有效監(jiān)控范圍，檢查合格后對攝像機進行固定，設備安裝的具體流程可以參照圖1所示。

圖1 監(jiān)控設備安裝施工流程圖

（2）情報板的安裝。①安裝鋼立柱前施工人員應結(jié)合設計圖紙測量放線確定出構件吊點的安裝位置，同時要根據(jù)施工現(xiàn)場環(huán)境選用適當?shù)慕壴椒?，吊裝時要做好必要的防護措施。鋼柱被吊起后，柱腳距離地面大概30～40 cm時，施工人員從旁邊扶正鋼柱，安裝孔對準螺栓，緩慢落放。檢查鋼柱的垂直度偏差是否控制在2 cm以內(nèi)，對螺栓進行加固，并解除臨時固定構件；②技術人員在對鋼梁安裝位置復核無誤后開始吊裝鋼梁。實際吊裝鋼梁過程中，可采用兩點對稱的方法。鋼梁起吊以后，距離基準面10 cm處，緩慢落放至安裝部位，并對鋼箱梁的位置進行校正，然后連接加固。

3.1.2 隧道洞內(nèi)監(jiān)控設備安裝的施工方法

（1）視頻監(jiān)控設備安裝。檢查攝像機的運行狀態(tài)，合格后開始安裝。在對攝像機安裝位置進行測量標記時，要確保攝像機安裝的高程與設計圖紙要求一致。用升降車安裝支架，要求支架有足夠的牢固性與穩(wěn)定性。攝像機的底座與法蘭配對，使用螺栓連接。將視頻纜線、電源線、信號線纜通過預留孔洞敷設好，待接線檢驗合格后通電調(diào)試。安裝完畢后，應做好現(xiàn)場的安全防護工作，并做好記錄和存檔的準備[3]。

（2）火災報警設備安裝?；馂膱缶到y(tǒng)是由溫感火災探測器與煙感自動探測器組成。使用膨脹螺栓將支架固定在隧道的拱頂中間部位，支架的安裝間距設置為30 m，彎道區(qū)域的安裝間距設置為25 m。溫感探測器的尾纖接入線纜接續(xù)盒，再通過光纖接入信號處理器，通過協(xié)議模塊向火災報警控制器發(fā)出報警信號。當需要更換溫感火災探測器時，可通過電話或傳真方式通知工作人員處理。在整個施工過程中要嚴格按照相關規(guī)范操作，確保每個步驟都能達到預期效果。

（3）PLC設備安裝。施工人員結(jié)合現(xiàn)場條件，對PLC設備安裝位置進行定位。設備在正式安裝前應結(jié)合設計圖紙檢驗PLC設備的性能、規(guī)格、型號，合格之后方可安裝使用。PLC控制器箱要安裝在預留孔內(nèi)，控制箱要安裝到指定位置，箱體需要確保足夠平整，安裝應牢固。提前布設管線并制作接線頭以檢驗線纜性能。嚴格按照接線圖安裝輸入電纜和輸出電纜，做好標記。然后檢測接地電阻，確保不大于1 Ω。以上工序完成以后進行通電測試，如若設備運行狀態(tài)正常，則可以開始安裝軟件，并對軟件進行調(diào)試。

3.2 隧道變電所設備安裝的施工方法與技術措施

3.2.1 高低壓柜設備安裝

高低壓柜采用汽車吊吊裝和人工從旁輔助安裝的方式。在吊裝過程中，要確保柜臺的結(jié)構不會發(fā)生變形或構件跌落。變電所室內(nèi)設置臨時軌道與道具，用撬杠把高壓柜移到電纜溝提前預埋的槽鋼上。在安裝的過程中要注意安裝方向，以免在安裝時出錯而導致后期難以調(diào)換。高壓柜與低壓柜安裝完成后進行加固，高壓柜要垂直于地面，柜體之間的誤差接縫應該控制在2 mm以內(nèi)。安裝完成以后，要保證柜體盤面的油漆面完整，高低壓柜內(nèi)的構件齊全，柜內(nèi)保證潔凈。

3.2.2 柴油發(fā)電機設備安裝

嚴格按照設計圖紙安裝柴油發(fā)動機組，地腳灌注漿液后進行精細化平整，用螺栓加固地腳；安裝式機組則要確保底部的平整性，并保證底部擁有足夠的支撐力。然后按照設計圖紙要求依次安裝冷卻裝置、排煙管、消音管等設備。在經(jīng)過檢查后發(fā)現(xiàn)，配電柜的接線正常、發(fā)電機組運行正常，各項指標檢驗合格后對機組進行空載試運行，發(fā)電機組的試運行正常方可投入使用。

3.2.3 變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)

電力監(jiān)控系統(tǒng)需設置中央控制站并將控制站設置在隧道的管理所中。每個變電所都需要設置通信管理器，中央控制站與通信管理器之間利用PLC光纖通路進行通信，變電所通過光纖環(huán)網(wǎng)把采集到的信息傳輸至管理站。管理站能夠?qū)?0 kV、380 V、220 V的供電系統(tǒng)進行遠程監(jiān)測，當發(fā)現(xiàn)有事故發(fā)生時會立即發(fā)出警報，并操作控制系統(tǒng)對事故進行處理。利用遠程操作對電流負荷進行合理調(diào)配，保證電力監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定運行，同時還能夠節(jié)省電力資源。遠程遙控數(shù)據(jù)、事故報警和控制開關的運行狀況等數(shù)據(jù)都可以保存在硬盤中，同時還提供打印功能。變電所內(nèi)的監(jiān)控設備可以直接安裝在控制柜內(nèi)，監(jiān)控系統(tǒng)提供控制柜及監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的電纜，實現(xiàn)對高壓進出線以及控制開關的遠程控制。利用PM表對低壓電流、電壓、功率及電能進行監(jiān)測[4]。

3.3 照明系統(tǒng)施工技術

3.3.1 隧道照明燈具安裝的施工方法

控制燈具的位置安裝誤差：縱向偏差不得超過5 cm，橫向偏差不得超過3 cm；根據(jù)燈具的底座尺寸確定出膨脹螺栓的具體安裝位置。用電錘鉆孔時，施工人員需要確保膨脹螺栓的深度與膨脹管的深度一致，用螺栓將底座固定在隧道內(nèi)。燈具安裝時需確保燈具與底座之間的連接穩(wěn)固。燈具安裝好后，用水平尺對燈具兩側(cè)的標高進行調(diào)整，保證其與路面標高保持一致，二者之間的偏差不得超過5 mm。然后對燈具進行調(diào)整，保證燈具的安裝方向與隧道前進方向一致，兩者偏差在5 mm以內(nèi)。每安裝一套燈具，施工人員都應該對燈具的照明走向進行觀測，保證其符合行車方向，同時具備一定的美觀性。

3.3.2 隧道引道路燈安裝的施工方法與技術措施

在吊裝路燈設備過程中，需要確保路燈的桿件外觀質(zhì)量不會受到損傷，纜繩吊裝部位需要包裹軟質(zhì)材料。施工人員在調(diào)整燈桿的垂直度后用螺栓加固底座。把電纜穿到接線盒內(nèi)，與路燈線相連，進行接地處理、綁扎線纜和標記。為了保證三相電源的平衡性，應該分配多個相位。當路燈通電調(diào)試合格以后，即可投入使用。

絕緣電阻測試需滿足以下要求：配電裝置與饋電線路的電阻值應大于0.5 MΩ；在測量線路電阻值過程中，需要將斷路器、電器設備、儀表等設備設置為斷開狀態(tài)。

3.4 隧道通風系統(tǒng)施工技術

公路隧道機電安裝施工主要的大型機械系統(tǒng)設備是消防以及通風系統(tǒng)設備。詳細安裝順序見圖2所示。

圖2 施工流程圖

（1）風機運輸。風機在運輸時一定要采取相應的防護措施，避免運輸過程中因顛簸而導致風機損壞。施工人員將鋼絲繩穿束至吊裝孔內(nèi)，并綁扎牢固，不得出現(xiàn)松動現(xiàn)象。使用吊車將風機吊運至運輸車上，風機兩側(cè)設置防滾動構件，保證風機不會相互疊壓[5]。

（2）風機吊裝。提前預埋鋼板螺栓，將連桿與吊環(huán)安裝在螺栓上，用扳手對螺栓進行加固。用吊車將風機吊裝在支架上，慢慢提升臺車至連桿30 cm處停下，調(diào)整連桿的位置，同時調(diào)整風機的暗轉(zhuǎn)剛需，使風機的安裝孔與吊環(huán)安裝孔對準，然后插入連接螺栓，使用扳手將螺栓擰緊。對鋼絲繩進行加固，風機安裝時可以在損傷部位涂刷防腐漆，并在損傷表面噴涂油漆。

（3）調(diào)試。根據(jù)風機的施工圖紙連接線纜和設置接地裝置。檢查風機的各個構件連接質(zhì)量，同時對風機內(nèi)部進行清理。

3.5 消防管道、消火栓和水成膜泡沫栓的安裝

消防管道、消火栓、水成膜泡沫栓的管徑為DN150，管道外側(cè)、內(nèi)側(cè)的管道管徑均小于100 mm，可以使用絲扣進行連接，對于管徑超過100 mm的管道，可以使用卡箍進行連接。具體的安裝流程見圖3所示。

圖3 消防管道施工流程圖

為保證施工效率，可以組織多個施工班組同時對一個隧道進行施工。施工管理人員應該合理布設隧道內(nèi)部空間，因為隧道內(nèi)需要堆放大量的原材料和施工設備，同時還需保證供應車輛能夠順利通行，由此導致隧道內(nèi)的剩余空間十分狹窄。安裝管道時，要嚴格按照管道的走向進行施工，先安裝大管再裝小管；先安裝主管道再裝支管。需要額外注意的是當三通構件加工完成以后，需要對表面進行鍍鋅處理，三通的每一個接口都應該使用溝槽式地管接頭進行連接。在安裝消火栓時，應該將消火栓嵌入至隧道壁內(nèi)側(cè)，以保證安裝質(zhì)量符合設計及規(guī)范要求。

4 結(jié)語

綜上所述，在公路隧道項目施工中，施工單位應該對機電工程的施工質(zhì)量予以重視，其會對整個公路隧道建成投運后的運行狀況產(chǎn)生較大影響，同時也會不同程度地影響行車安全。在機電系統(tǒng)實際施工時，作業(yè)人員要針對不同類型的設備選擇合適的施工方案，保證各類機電設施的安裝質(zhì)量符合設計要求。該研究分析總結(jié)出來的經(jīng)驗能為后續(xù)類似工程項目提供一定的指導。