高速公路ETC收費車道機電改造施工控制措施

陳宏鐸

（廣東路路通有限公司，廣東 廣州510199）

0 引言

機電系統作為高速公路中重要組成部分，主要由多個部分組成，如通信系統、收費系統、通風系統、監控系統及消防系統等，在高速公路的安全、管理和監督方面發揮著重要的作用。隨著我國高速公路的快速發展，機電工程新技術、新設備得到了不斷創新，在高速公路收費站建設工作當中取得了一些成效，但相對于發達國家來說，在機電工程安裝過程中，仍存在一些問題，需要加強施工中質量控制措施。結合工作實踐，就高速公路機電安裝施工中質量控制措施進行分析。

1 工程概況

取消省界站施工項目，其建設內容包括路段中心建設、路段收費管理系統、路段收費監控系統、路段綜合收費稽查系統、服務器部署、網絡安全等級保護、數據存儲、網絡傳輸系統搭建等。其中，ETC門架系統建設包括門架建設、系統安裝調試、設備監管及網絡建設等。ETC車道改造包括出入口車道升級改造、全功能混合車道改造及設備改造等。系統聯調、切換包括省中心、路段中心、收費站（車道）和ETC門架等各級系統測試聯調工作。下面著重就高速公路ETC收費車道機電改造施工要點進行探討。

2 高速公路ETC收費車道機電改造施工

ETC車道改造內容如下：

標準化ETC車道系統：出入口MTC車道改造標準化ETC車道（約946條），含車道控制器（含工控機）、RSU、車牌圖像識別設備、車道攝像機、高速自動欄桿、報警設備、信息顯示屏、LED雨棚信號燈、機柜、車輛檢測器、防雷器等設備的安裝調試和原MTC設備拆除，以及相應土建改造。

混合ETC車道系統：出入口MTC車道改造混合ETC車道（約334條），含車道控制器（含工控機）、RSU、車牌圖像識別設備、車道攝像機、高速自動欄桿、報警設備、信息顯示屏、LED雨棚信號燈、機柜、車輛檢測器、讀卡器升級、手機支付、防雷器等設備的安裝調試，以及相應土建改造。

原ETC車道系統升級：原ETC出入口車道軟件升級改造（約385條）。

ETC收費車道機電改造施工內容包括線圈切割敷設、ETC車道天線、車道控制器（含工控機）、車輛檢測器、費額顯示器、信息提示屏、LED雨棚信號燈、非接觸IC卡讀寫器、車牌自動識別設備、ETC自動欄桿機、車道攝像機、機柜和防雷設備等。

2.1 現場施工準備

2.1.1 基礎開挖：基礎施工包括設備基礎制作工藝，包含車輛檢測器基礎、簡易門架基礎、L型桿基礎和設備箱基礎等。該工程基礎開挖方式為人工開挖加機械開挖。上層采用機械開挖，下層采用人工開挖；在實際開挖前，應確保測量尺寸準確；開挖時要做好地下管線保護，以免損壞。在實際開挖過程中，還要做好防塌措施，在開挖時，如果其深度在2m以上應加擋土板，基礎尺寸應滿足規范要求。

2.1.2 模板制作：在模板制作前，應根據圖紙要求進行制作；優選模板材料，防止蜂窩；在模板安裝時，要保證安裝牢固，澆筑時要避免發生變形。

其一，鋼筋籠制作時，應按照圖紙要求進行，同時要對線纜管道質量進行檢驗，看是否滿足施工要求，模板制作結束后經過檢驗合格，方可進行使用。

其二，根據施工圖紙要求，對鋼筋籠和法蘭螺栓進行合理定位；在法蘭螺栓定位時，誤差應小于2mm，同時加強預埋件垂直度控制。

其三，對于有接地要求的基礎，做接地處理，并接到綜合接地地網。施工時按照圖紙要求打入角鋼，確保其接地電阻不得大于1Ω。另外，將接地極用扁鋼與基礎螺栓電焊塔接，焊縫長度不小于100mm，焊縫牢固，表面光滑，使用瀝青或防銹漆進行防腐處理。安裝于8m立桿頂部的防雷接閃器用直徑18mm的熱鍍鋅圓鋼作引下線與地網按規范牢固連接。

2.1.3 混凝土澆筑：在混凝土澆筑前，應確保驗收合格，固定好預埋件，確保尺寸滿足施工圖紙要求。在混凝土澆筑時，應加強混凝土配合比控制，確保混凝土施工質量，施工材料質量和規格應符合施工要求。同時，在混凝土澆筑時，應采用機械進行攪拌，采用連續澆筑方式，一次成型，避免出現斷裂；在澆筑時，避免模板變形，澆筑結束以后應抹平表面。

2.2 鍍鋅鋼管的敷設

其一，鍍鋅鋼管敷設流程：

測量定位—開挖管溝—管溝平整—鋼管焊接—鋼管敷設—監理工程師確認—包封—管溝回填—監理工程師確認—清理施工場地。

其二，鋼管的樁號和鋼管孔數應符合設計要求，定位要準確。首先，將管道基坑鋪設的中心線劃出，再進行管道鋪設。在管道鋪設時，應結合管道長度進行管道配置，再將上下層管之間的接頭錯開。對于外露鋼管，應采用土工布進行包封，以防止二層鋼管受到腐蝕。禁止接續使用不等徑的鋼管，除了焊接接頭套管外，在管道埋設時還應將鋼管朝上焊縫。為防止鋼管出現滾動情況而導致間距不均現象，可采用木塊將鋼管穩固，再進行澆筑密封，并進行振實。

其三，管連接采用套管焊接法，在接續之前，檢查端口，除去端口的飛邊毛刺并將內口挫平成圓形，以免損傷子管。鋼管的接頭均采用套管焊接，兩管插入套管后，焊接鋼管時相連兩根鋼管焊縫應對齊，在套管兩端滿焊，除去焊渣焊接后，在套管兩端周圍刷防銹漆二道、銀灰色調和漆二道處理。鋼管敷設完畢，兩端管口封堵。

其四，防止管身及管口出現變形，保證配件齊全，套管插口外徑與內徑應保持一致。

其五，在管道進入人孔時，其處理方法應滿足《通信管道工程施工及驗收技術規范》（YDJ 39—1990）的規定要求，以免管道進入時，因基坑回填土夯實不夠而導致土基沉陷，進而引起管道斷裂。

其六，待管道鋪設結束以后，應及時進行鋼絲試通，同時防止鋼絲縮入管道當中，要堵住管口，以防異物進入；當牽引線橫穿路基時，應按監理要求裝入每條管孔當中，并將它固定在管道坑內，防止牽引線進入管道內部。另外，在牽引線選用時，應選用強度的鋅鋼絲。

其七，待管道鋪設結束以后，應按照相關規定進行管道試驗，這也是確保管道施工質量的條件之一。當管道試驗合格以后，再采用塑料蓋將管孔蓋住，或者采用木塞將管孔塞住，防止泥砂進入管孔內。

其八，在管溝開挖過程中，應確保管道鋪設坡度與基底坡度相一致，同時應對管溝深度進行核對，看是否滿足施工要求。對于浸泡的管溝，應進行地基處理，處理后才能進行下一工序。

其九，在管道施工時，應保持與路基同步施工，管道鋪設結束后，及時進行回填，作試通試驗；試驗合格以后，為防止泥砂進入管內，應將管口封好，并將管道堵塞好。

其十，施工完畢后，防止工程的任何部分被覆蓋或外露，經監理工程師批準后，保證其時間充足，并進行嚴格檢查和測量。在工程實際施工過程中，應加強舊排水系統保護。施工后及時恢復植被、排水設施等。

2.3 機電設備安裝施工

2.3.1 檢測線圈的鋪設：測量每個線圈回路的精確長度，裁出相應長度的環形線圈；將環形線圈從車輛檢測器安裝點開始，穿過預埋鋼管，在線圈槽內按設計圖要求繞制線圈，再沿回路返回車輛檢測器安裝點；每敷設完1根后，在線圈的兩端掛上標牌，再開始下一根線圈的敷設；敷設完并經確認無誤后，在線圈槽內灌注調好的環氧樹脂。

2.3.2 信號電纜敷設：在信號電纜敷設電纜時，應合理控制電纜半徑。保證電纜的曲率半徑不得小于直徑的15倍，在布設電纜時應保證用力的均勻性，以防電纜外皮損傷，禁止出現管道接頭。

安裝電纜時，應做好電纜接地工作。若接地電阻位于主配線架側面，禁止大于40Ω，并做好基礎接地端與外場設備連接工作，禁止施工人員踩踏電纜或車輛碾壓電纜，其敷設流程如圖1所示。

圖1 信號電纜敷設流程圖

2.3.3 電纜接續：在電纜接續前，應加強電纜檢查，包括程電纜對數、端別等，確認是否存在問題，如果存在應及時修改，再進行電纜接續。在電纜芯線接線時，應按施工要求進行，電纜接續色譜和色帶相對應。在電線芯線接續時，應防止出現接觸不良現象。在全塑電纜清洗時，要使用清洗劑進行清洗，電纜屏蔽層必須采用專線連接。電纜接續結束以后，保證電纜標稱滿足施工要求。

2.3.4 電纜敷設：在電纜敷設時，應在接頭處和終端頭分別預留15m和5m左右。與此同時，應對電纜的彎曲半徑進行調整，一般大于10倍電纜外徑。在電纜敷設時，先引出電纜，施工時要防止支架電纜與地面相互摩擦，防止電纜損傷，如護層折裂。另外，電纜敷設時，禁止采用電纜交叉方式進行施工，確保電纜排列整齊，并固定好電纜。

2.3.5 電纜頭制作：電纜終端頭制作應符合工藝要求。在電纜頭制作時，應保證一次制作完成，防止連接處中斷。在電纜頭外殼與電纜護套連接時，應確保接地良好。選擇銅絞線作為接地線，其截面應大于10mm。剝切電纜時，防止線芯的絕緣性損傷。在絕緣包纏時，及時將雜物清除，防止受到污穢。

2.3.6 電纜試驗：在電纜絕緣電阻測量時，電纜芯線的外皮應對其他芯線絕緣電阻。在選擇搖表時，應注意以下幾點：在1000V以下電纜測量時，應選擇相應的搖表。對于絕緣電阻值，應不作規定，可通過與測試結果相比，但不能降低絕緣電阻值。絕緣電阻的絕緣電阻值通常為10MQ，額定電壓為1kV，但確保在電纜測試交接時進行。

2.3.7 電纜、導線敷設：嚴格檢查電纜、導線規格、型號，確認是否滿足施工要求。同時，要按照施工工藝要求進行電纜敷設，在敷設豎井內時，應分散人員，以免對電纜質量造成影響。在分線連接時，應采用壓線帽進行連接。

2.3.8 防雷接地：在引下線連接時，柱內主筋應采用圓鋼，施工時要做好墻內主筋標識，以免出現焊錯。在機柜接地時，應在結構中預留鋼筋，及時埋入墻體。在砌筑時，應保證其與金屬構件連接的可靠性。如果采用扁鋼接地線，三面均焊接，搭接長度比扁鋼寬度大2倍；對于圓鋼，在搭接時，采用雙面滿焊方式；除此之外，在銅芯塑料線連接時，應采用銅鼻子及螺栓進行連接。在系統防雷接地時，要采用二級防雷措施，進線位置要采用一級防雷措施。

2.3.9 設備接線：根據圖紙要求，對天線的單根管和多排管支吊架進行制作，在機械鉆孔時，應確保支架結構合理，合理使用材料，以滿足受力要求。另外，在設備接線時，應保證安裝位置合理，并與管道接觸緊密，保證支吊架的間距滿足設計要求。同時，要合理利用預埋鐵件，支架可以采用膨脹螺栓生根點作為支撐，以減少結構的破壞。

在天線支架管道安裝時，保證管徑不大于100mm時，并選用鍍鋅鋼管進行連接。對于管徑大于100mm的天線支架，在焊接時，應采用法蘭進行連接。同時，合理安裝敷設在管井內的管道，充分考慮到以后維修的便利性。在絲接法蘭安裝時，其受壓標準要滿足設計要求，且要考慮到可拆件處維修的方便，如果其超過20m，需要安裝法蘭，以減少鍍鋅層的破壞。對于沒有貨源的絲扣，可采用沖壓彎頭進行焊接，再進行處理。當設備安裝結束以后，及時進行管道調試工作。調試工作合格以后，及時加強成品保護，同時要做好防水、防塵工作。

2.3.10 系統調試：安裝結束后，對設備進行單機調試。單機調試結束后，進行系統聯調，由專業調試人員進行。調試人員包括軟件工程師、硬件工程師。施工隊的主要設備保留。調試結束后，提交系統調試報告。

3 結語

高速公路的機電工程安裝質量水平的高低直接影響整個高速公路的質量、安全和效益，因此應熟悉掌握機電工程安裝工藝，提升質量檢測水平，對于推動我國高速公路的持續發展具有重要的意義。以取消省界站施工項目為例，著重就高速公路機電安裝施工過程中質量控制措施進行了深入分析，為類似的工程施工提供參考。