高速公路隧道機電安裝施工技術

肖雨桐

（中交一公院西安金路交通工程科技發展有限責任公司，陜西 西安710077）

隨著我國高速公路建設，許多偏遠城市已納入高速公路網絡，公路隧道是其中必不可少的一環，而機電安裝在高速公路隧道中具有極其重要的作用，涉及多方面的技術及知識，交叉學科眾多，施工難度大。因此加強機電安裝施工技術的探討，嚴格控制機電安裝施工過程，有助于提升隧道機電安裝施工質量和效率，提高施工企業的經濟效益。

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，路線長度約172.32 公里。主體工程按照相關高速公路標準，采用四車道，設計時速80km/h，路寬24.5m，采用瀝青砼路面，橋涵設計采用公路－Ⅰ級標準，設計洪水頻率1/100，隧道主洞建筑限界10.25×5.0m；互通連接線采用二級、三級公路標準。隧道機電安裝包括范圍內的隧道通風、照明、消防、供配電、電力監控及路段供配電設施；全線所有電力監控軟件等內容。本工程的機電設備，需要在上述不同海拔高度條件下的室內、室外或隧道內安裝，因此在選擇機電設備及其配件時，需充分考慮海拔高度的影響。

2 隧道機電安裝施工技術

本工程隧道機電安裝施工主要涉及通風工程、照明工程、消防工程及供配電工程等，現對其施工技術進行詳細的探討。

2.1 通風工程施工技術

本工程隧道通風采用射流風機，由葉輪、風機罩、消聲器、電機、懸臂及附件等構成，全縱向射流通風模式（圖1），射流風機各項性能需滿足國家及行業規范要求，在-25℃～+50℃的環境溫度下能正常運行，在火災等極端情況下，如環境溫度為250℃時仍能正常工作1 小時以上。射流風機的支架、罩子和殼體等鋼制構件均應進行防銹處理，其他各組件的表面也應噴漆，并保證油漆的使用壽命不小于十年。

射流風機及附件的安裝，應嚴格按照設計圖紙進行，確保安裝位置、方式及數量等準確無誤，同時不得低于規定的最低安裝位置線，以確保車輛行駛安全，并應維護方便，風機中心線與隧道軸線平行。風機安裝中，要首先保障安裝方案可靠，能夠滿足自重及荷載的作用，同時不能造成襯砌和防水層的破壞，以免影響隧道襯砌的結構強度。風機安裝完成后，應保證整機接地，接地電阻符合規范標準的要求。風機控制箱應保證具有較好的防腐、防水何防塵性能，防護等級為IP65。射流風機安裝完成后，進行現場試驗，以驗證風機在各種運轉方式下的可靠性及其性能指標。

圖1 隧道全縱向射流通風模式示意圖

2.2 照明工程施工技術

工程中的隧道均設置照明設施，照明設施的設置內容為主洞照明、緊急停車帶照明、橫通道照明、洞外引道照明、應急照明和避災引導照明等，均采用高效節能的LED 光源（圖2）。LED燈采用模組化設計，模組方便拆卸、安裝，便于后期維護。燈具外形簡潔、美觀，燈具表面光滑，外觀良好，無破損、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。由于燈具可能遭受機械應力、熱應力等的作用，因此必須采用堅固耐用的材料制作，同時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，需確認照明配電及接線所需的預留洞、預埋管已經實施到位，其次進行電纜橋架、電纜支架的安裝施工；保證路段內所有隧道的所有照明燈具等按本技術規范的要求安裝到位，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和接線，并對每個燈具通電進行調試。對不能正常工作的燈具應進行更換并重新進行安裝、接線和調試；當所有燈具都安裝到位并經調試能夠正常工作后，進行照明工程的整體調試，以檢驗整體的照明效果是否達到了相關的技術要求。調試正常后，隧道照明應和監控系統聯合調試，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，應進行機電完工檢查，主要對電纜及支架、金屬線槽、照明燈具、照明設備等安裝符合規范及設計要求，如電纜敷設規范有序，無纏繞并留有余量；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、分線箱及電纜轉接箱等安裝牢固、整齊，所有安裝符合規范要求，保證各設備運行良好。

2.3 消防工程施工技術

隧道消防設施按隧道長度、監控等級不同，配置不同的消防設施。分別含有部分或全部下列設備：消防設備箱內配置SNSSJ65 雙口雙閥減壓穩壓消火栓、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、增壓穩壓設備等。水消防系統的管道壓力，應能時刻保證最大用水量，且在不利位置處應保證水槍的充水水柱大于10m，同時應保證水槍的計算流量大于5L/s。水消防系統的給水控制系統能實現水源井與低位水池水位的自動控制，即低位水池水位低于下限值時，從水源井通過深井潛水泵自動向低位水池補水，高于上限值時，自動停止補水，并有水源井低水位自動停泵功能，防止深井潛水泵干轉。

在消防工程安裝前，應先確認相關設備預留空間是否已經預留到位，能否滿足消防設備安裝的尺寸需求；確認消防干管、消防水池已經按要求實施到位，并對消防干管、消防水池的設置位置、路由、強度、完整性、嚴密性進行檢驗，確保消防設施的安裝需求。管網安裝時，應校直管子，清除內外雜物，在洞內消防干管與各支管連接前，將管子沖洗干凈，與各消防設施連接前，再沖洗一遍，確保管內無任何雜質后方可連接；對具有腐蝕性的場所，應按對管子、管件等進行防腐處理；同時管網安裝應保證不減小管內通水橫截面積，管道變徑時，宜采用異徑接頭，在轉彎處不考慮采用補芯。隧道外地上式消火栓距路邊不超過2m，消防箱安裝開門朝外，水龍帶與水槍和快速接頭綁扎好后，按要求放入消防設備洞內。供水系統管網安裝完畢后，對其進行強度試驗、嚴密性試驗和沖洗。

2.4 供配電工程施工技術

本工程各供配電站點一、二級負荷由兩個電源供電，一個電源采用10kV 外電，另一個電源采用備用的柴油發動機組。對于一級負荷中十分重要的收費設施、監控設備、隧道應急照明、避災引導指示燈燈均由UPS 電源供電，隧道及各站點均設電力監控系統。

變電所內各變、配電設備安裝前應檢查房屋建筑尺寸、裝修標準、預留預埋要求實施到位；電力設備和器材在安裝前應保證避免損壞、受潮，盡量保存在比較干燥的場所；在搬運和安裝配電柜、盤、變壓器等電器設備時，應采取防震、防外殼損壞、防漆面受損、防潮等措施，必要時將元件拆解單獨運送。主要設備、器材、材料等應作進場檢驗并做詳細記錄，符合要求后才能在施工中使用。對于配電柜、控制柜、動力和照明配電箱等設備，應有可靠的電擊保護裝置，同時柜內保護導體應有裸露連接外部保護導體的端子，保證保護導體最小截面積Sp（表1）。對于變壓器，高壓側應采用電纜從終端桿處埋地引入，低壓側應采用電纜出線，中性點接地回路考慮變壓器處預留一個連接點，以便于及時檢測接地電阻，N、PE 線應共用接地裝置，并以最短的接地干線引至變壓器殼體、中性點及低壓供電系統的PE干線或PEN 干線，但禁止經其他電氣裝置接地后串聯連接。對于發電機至低壓開關柜饋電線路的相間，相對地的絕緣電阻值大于0.5MΩ；電纜饋電線路直流耐壓試驗為2.4kV，時間15min，保證泄漏電流穩定，無擊穿現象。同時電源的其他裝置如整流裝置、逆變裝置及切換開關等，應保證其規格、型號等滿足規范和設計要求。保證內部結線連接正確，緊固件齊全，可靠不松動，焊接連接無脫落現象。安裝完畢后，對各設置進行全面的檢查。

表1 保護導體最小截面積Sp

綜上所述，隧道機電安裝施工是復雜的多學科工程，對施工技術有較高的要求。因而合理的運用施工技術，科學的把握施工難點，制定有效的施工方案，提高施工管理水平，嚴格按照技術標準進行施工，以保證隧道功能滿足設計要求，是提高公路隧道機電安裝質量和效率的關鍵，對高速公路機電安裝具有積極的意義。