论高速公路隧道机电安装工程的施工

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【摘 要】公路隧道机电系统设计为公路隧道的安全工作、可靠运行、经济实惠、平稳安定、方便快捷等功能提供了保障。在建设高速公路隧道过程中，隧道机电工程施工是重点也是难点。公路隧道机电安装工程是包括通风、照明、交通控制、紧急疏散控制等多个技术领域的复杂工程，具有施工质量要求高和运行可靠性要求高，且具有施工线狭长、工程量浩大、工期紧张，并且系统复杂、技术集成度高等特点，属于大型综合性机电安装工程。

【关键词】公路隧道；机电工程；公路建设

1 引言

在山岭地区，隧道方案因公路建设中具有地形的障碍有所克服、公路的线形有较大改善、大大缩短了行车里程等诸多优势，从而被广泛的应用。但是公路隧道特别是长距离的隧道易发生交通事故，主要原因有光线变化大、空气的质量比较差等。并且二次事故的发生可能性非常大。故隧道建设及运营过程中要特别注重的问题是保障长隧道内的安全。

公路隧道机电系统施工分为以下几个部分：照明、通风、消防与火灾报警、交通控制、供配电、紧急疏散控制等部分的施工，这些部分的顺利施工实现了公路隧道安全可靠、可控稳定、经济便捷等功能。本文重点探讨以下几个环节：施工前的准备、安装通风设备、安装消防设备及安装电气与监控系统等关键施工工序和技术。

2 施工前的准备

在隧道机电工程施工前，项目施工总进度的方案编制及单项安装工程的具体规划是必要的工作。在为组成项目管理部安排施工技术人员、现场管理人员的同时，应组织抽调机电、消防、通风、通信及自动化等相关专业且具有相对丰富工作经验的工程技术人员，配备精密测量仪器，为隧道机电工程施工做出充足准备。对于大部分重要的大型机械设备和材料选择采用国内外先进机械和优质材料，以满足该隧道机电工程项目设备材料需求量大、要求严格等特点，并要制定具体的机械设备和材料采购预案以符合各分部工程的具体工期要求。

3 主要施工环节

3.1隧道通风

按照隧道的长短和交通量的不同，高速公路隧道采用的通风方式有自然通风和纵向通风及竖井纵向组合的通风方式。自然通风就是要利用自然环境和汽车运动时产生的活塞效应实现空气对流达到通风的要求。一般情况下，在隧道交通量较低的情况下，或者隧道长度在200米以下，甚至于五百米以下的双向隧道都可以考虑采用自然通风。将新鲜空气从一个洞口引进隧道，把隧道中的污浊空气由另一个洞口排出的方式便是纵向通风方式。中长距离的隧道主要采用这种方式。在自然通风不足的情况下，通常是沿隧道纵向以适当的间隔安装射流风机，补充新鲜空气来实现通风的目的。

隧道机电安装工程中的通风和消防系统对于隧道安全意义重大。通风系统和消防系统使用的主要是大型机械设备。以隧道的通风系统选用纵向射流风机作为通风方式为例。在隧道洞顶上均匀分散地安装多台射流风机，风机的固定方式需根据实际工况确定。消防设备主要有潜水泵和消防泵，在相应的集水井内安装设置潜水泵，消防泵则设置在消防泵房内。上述设备的主要安装程序包括 ：预埋件应力试验，质量验收，机械设备验收，吊装就位，整平，安装，试运行。在隧道洞顶上安装的射流风机，对预埋件需要进行载荷试验。并且要验证所有预埋件的强度和稳定性后才能对设备进行安装。同时应充分考虑到通风机长期悬挂且持续运行的特点，才可对射流风机的钢吊架进行选材、预制、安装及焊接施工，以确保通射流风机可以长时间安全运行。

3.2 消防管道

隧道消防管道（隧道外的消防井的进出水管包括在内）的总管与支管的管径视具体情况选用。消防管道接头处一般采用的连接方式是沟槽式。其主要的安装步骤如下：测绘现场；绘制消防管道系统（包括消防栓在内）；对相应草图进行加工；预制相应管材，并且对于管道支架、吊架也要进行预制；对支吊架进行热镀锌处理；浇注混凝土支墩；铺装管道和消火栓，连接设备的接口，吹扫管道，消防系统的调试，系统试运行。因为同时施工的分部工程较多，需要较多的施工队伍，并且有大量的机械设备和材料正在使用，因此施工空间十分有限。为保障施工高效率，拓展隧道内施工作业面，可将一些工程安排在公路隧道外的合适的场地上完成，如切割加工管道、制作配件等。等到隧道内基础设施竣工以后再直接将预制的管道件运进隧道内进行安装。安装消防管道时，管道铺装应该按着走向顺序，遵循的基本原则是先总管后支管、先大管后小管。而且总管与支管的三通接口的连接也均需采用沟槽式的管接头。消防栓应嵌入隧道的侧壁结构内进行安装。

3.3 监控和照明

高速公路隧道的电气及监控系统主要包括配电所、变电所，隧道内通风机动力设备及照明设备，以及避雷接地设备等。隧道内具主要是在隧道洞顶纵向布置的桥架下方吊挂照明灯，局部侧壁上也应安装转向信号灯。照明系统是隧道中最为重要的设施之一，根据相关规定，隧道长度大于一百米时都应设置电光照明设施。隧道照明根据视觉适应的要求可分为白天照明和夜晚照明两种工况，而且存在着洞内照明和洞外照明两种不同的方式。洞内照明主要包括入口段和中间段，过渡段与出口段及应急照明几个主要部分。隧道建筑物因其具有相应特殊性，因此相对于夜晚来说，在白天的照明问题更为复杂。对各种工况进行一些分段照度和亮度的计算过程中，要在充分考虑到行车的速度与通行的交通量等条件下进行。隧道内监控系统有以下各部分组成：中央控制计算机与控制台；智能的火灾探测器与消防自动报警系统；隧道中行车速度测定仪；以及急救电话和摄像机及电力监控等设备。在中长型的公路隧道中配备相应的交通监视及控制系统，对于实现隧道在各种运营状态下的安全控制，保证安全与舒适及高效等特点是必不可少的。该系统主要为了实现交通诱导与控制功能、车辆检测功能和监视功能。对于为了及时了解隧道内的交通情况，采用全封闭隧道运行方式，安装一些闭路电视监视系统对于中长型隧道来说是完全有必要的。

4 施工管理总结

4.1 控制进度

高速公路隧道的机电安装工程的核心任务主要是需要根据各项工程的网络计划按节点进行施工，并且需要对工程质量严格验收。对于各项分项工程实施过程中的每个阶段，项目管理部都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，施工质量是否有保障。如有需要，在施工过程中以工程的具体情况为依据对施工计划进行适当的调整，尽可能提高整个项目的施工效率。

4.2 保证质量

高速公路隧道机电安装工程在交工过程中需按交通质检部门统一的表格填制相关项目资料。交工相关的资料填报工作需有各施工技术人员及时完成。并且按照相关要求进行组卷、装订，确保验收时审查无误。为保证施工质量，在施工过程中需实行质检员现场巡检制度，安排施工质量质检员进行全面的施工巡查，及时发现并解决问题。质检员要和各分项目的监理工程师共同监测施工过程中关键的施工环节以及在事后无法进行检验质量的工程。

4.3 保障安全

在高速公路隧道施工过程中，由于使用的运输车辆多，施工作业面又小且光线又昏暗，要在安装平台立柱、施工机械轮廓线及施工技术人员的安全帽上适当部位贴上反光标识，以保障施工人员和机械设备的安全。检查隧道内的移动安装平台的停放位置并且在特定的位置为运输车辆通行顺畅留出一定的空间。只有这样，来源于隧道内施工运输车辆的危险事故的发生率才会大大降低。

5 结论

为确保公路隧道机电工程安装过程具有更好的科学性和合理性，应对计划进度进行及时调整以满足施工的具体需要。并且要协调好施工技术人员与关键机械设备以及施工材料之间的关系，以确保配置合理优化，只有这样各分项工程才可以保质保量高效率地按时完成。

参考文献：

[1]公路隧道施工技术规范（JTJ042-94）[S].

[2]唐艳明，孙会玲，李英玉.特长隧道机电施工综合管理[J].安装，2009（4）.