高速公路機電工程施工技術及質量管理研究

李家璋

（中咨華科交通建設技術有限公司，北京100195）

1 引言

對于高速公路工程，保障車輛行駛安全是維護人們生命安全的必要條件。機電工程作為現代化高速公路工程的重要組成內容，對于提高用戶體驗、保障用戶生命財產安全具有十分重要的現實意義。相關單位需要對機電工程各施工環節引起重視，選擇科學合理的施工技術，開展管理工作，以保障機電工程的施工質量，為后期高速工程更好地運行提供支持。

2 項目概況

某高速公路工程全長75 km，整條線路均采用封閉式收費方式，在道路出入口設置有8個匝道收費站、34個設備收費車道、1個收費分中心以及1個監控通信中心。在該項目的機電工程中，主要施工內容包含監控設施、收費設施、通信設施等。由于工程整體布局分散、作業面廣，涉及專業較為復雜，為保障后期公路工程穩定運行，需結合項目需求選擇科學合理的施工技術，有序開展質量管理工作。

3 高速公路機電工程施工技術

該高速公路工程的機電工程施工內容包含監控系統、通信系統以及收費系統，施工單位需要結合施工內容的特點嚴格把控各施工環節，保障施工活動安全、順利開展。

3.1 監控系統施工技術

3.1.1 施工流程

設備驗收合格→敷設電纜→立桿→穿纜→固定攝像機→接線→掛接控制箱體→調試→掛標志牌。

3.1.2 施工技術

安裝監控系統前，需要做好以下工作：（1）對設備規格、型號、數量進行清點，查看合格證明、開箱檢驗外觀等，確保設備符合項目要求；（2）對電纜路由、編號進行規劃，對監控設備加電測試，并記錄相關測試記錄；（3）結合項目需求設計攝像機立柱，通常情況下，立柱采用熱鍍鋅鋼柱，高度為10 m[1]。

完成上述工作后，施工人員需要對攝像機的安裝位置及方向進行確認，吊裝設備以及電纜敷設工作也要準備到位。在本工程項目中，監控系統的保護接地電阻不能超過4Ω，防雷接地電阻不得超過10Ω，兩處接地間距要大于20 m。安裝過程中，先要保障攝像機安裝牢固、豎直，攝像機固定牢固，并保證連接攝像機的電纜足夠松弛，避免后期監控設備轉動時存在拉伸影響。設備控制箱中的電纜布線要始終遵循平直、整齊以及標識正確原則。

3.2 通信系統施工技術

3.2.1 光纖敷設

1）施工流程

通信線路技術準備→檢查光纜→光纜開盤監測→光纜配盤→敷設光纜→掛標志牌。

2）施工技術

在正式施工前，需要結合項目需求開展技術交底工作，落實所有光纖管路、通道橋架以及人孔、手孔的施工作業方，明確機械敷設、人工敷設方案，繪制敷設鏈路圖，為后續敷設工作的順利開展奠定基礎[2]。

硅芯管敷設：在敷設過程中，要注意光纜內層保護管道需要應用硅芯管，且盡量保證硅芯管平直，不要連續出現高低起伏以及微彎現象，更要杜絕管線之間出現纏繞、扭絞以及環扣問題。在本工程項目中，硅芯管的彎曲半徑要大于1 m，根據項目需求，特殊情況下彎曲半徑一定要大于管材外徑的10倍。在切割硅芯管的過程中，要保證切面平滑、無毛刺現象。若管道需要穿過路面，施工單位要利用鋼管進行保護，并對鋼管進行防腐處理。完成敷設后的管道要進行清洗，避免管內存在異物。

光纖敷設：與硅芯管敷設有所不同，光纖的曲率半徑要大于光纜外徑的20倍，并在敷設過程中不得出現任何扭曲、壓扁、折印現象。施工人員在牽引光纜過程中，牽引力需要重點放在光纜加強結構件上，因為光纖本身并不能承受太多拉力。特殊情況下需要對光纜牽引時，需要借助拉力計監視，以防止拉力大于規定值，其最大牽引速度要保持在15 m/min以下。嚴禁出現猛拉硬拽現象，避免光纜出現小圈、背扣問題。還要注意光纜牽引長度不能大于1 km，若大于該長度，則需要盤成“8”字形，以減少線纜張力。在敷設過程中如果需要將光纜切斷，必須使用專業的切斷設備，不得使用鋼鋸等工具隨意切斷。截斷后的斷頭需要及時包裹。

若需開展光纜熔接工作，使用人員除了要對光纜外觀，施工圖紙要求進行檢測分析外，還要始終按照熔接機操作流程執行相關工作。在此過程中需要對熔接點進行詳細記錄，整個熔接過程要始終保持清潔干燥，無任何振動現象。熔接接頭的損耗要嚴格控制，一般單模光纖的接頭損耗＜0.1dB，多模光纖的接頭損耗要＜0.02 dB。施工人員一定要嚴格把控各項施工焊接質量，接頭損耗要按照上述要求進行控制，以免對光纜工程的后續應用造成影響。

3.2.2 緊急電話設備安裝

1）施工流程

基礎設施驗收合格→固定緊急電話→安裝設備，做好接線處理→調試→掛標志牌。

2）施工技術

在施工前要明確緊急電話通話柱的安裝方向，并對安裝設備的規格型號、數量進行審核，完成上述工作后方可進行安裝。施工人員要先應對緊急電話配備的機箱出線管進行規劃，在保障箱體密封性的同時，確保箱內各電纜整齊、平直排列，并標識正確。工作人員要嚴格按照上述流程進行施工，不得擅自簡化施工環節，以免影響工程質量。

3.3 收費系統施工技術

收費系統的施工內容包含自動欄桿機、車道攝像機、霧燈、通行信號燈、地衡、計重系統控制箱等。施工單位在施工過程中除了要核查混凝土基礎外，還需要對預埋管線的位置、規格等進行檢查，收費系統的施工內容涉及面較廣，本文不對此一一論述，主要以自動欄桿的安裝為例，探討有關收費系統的施工技術。

本項目中，欄桿基礎位置的選擇要以路邊為參考，其與路邊距離要大于400 mm以上，并且沿行車方向的欄臂能夠在水平方向上打開90°。此外，在欄桿機基礎上要實現預埋PVC管，總共3根，其中1根用來穿入線圈線，另外兩根用來穿入控制線與電源線。在正式安裝欄桿機前，需要事先標線，保證抬桿、落桿都能處于同一直線。有關欄桿機的供電電壓要控制在220 V±10%，頻率要控制在50 Hz±4%，若電壓難以控制在某一穩定范圍，則需要加裝穩壓設備，以免損壞欄桿機電極及控制單元VBC（閥基控制器）。

4 高速公路機電工程施工質量控制對策

要做好高速公路機電工程施工質量控制工作，需要從施工準備工作入手，做好機電工程安裝基礎及預埋質量控制、設備安裝質量控制、線纜安裝質量控制以及機電工程調試與試運行質量控制工作，本文對以下內容進行詳細論述。

4.1 做好施工準備工作

這里的施工準備工作主要指技術交底工作，在工程正式動工前，相關部門要組織人員開展技術交底工作，使施工人員了解工程技術要求、特點以及質量問題、安全問題，以便后續機電工程能夠順利開展，防止不必要的安全事故發生。

由于機電工程施工活動的開展主要依賴于設計圖紙，為了實現工程預期目標，應積極貫徹落實技術交底工作。本項目主要交底內容有專項施工方案、施工技術、分項施工交底等，所有交底內容都要落實到書面上，且交底雙方要簽字確認，最終整理歸檔。

4.2 機電工程的安裝基礎及預埋質量控制

該高速公路機電工程施工的基礎性工作包含預埋件施工、設備安裝等，施工單位需要在開展質量控制時做好以下工作：（1）為提高機電工程設備安裝基礎的準確性，工作人員需要借助專用儀器提高測量放線工作的準確性，以便為后期設備安裝時精準定位奠定基礎。（2）在開挖地基方面，工作人員需要根據項目實況以及設計要求，并結合以往施工經驗預留足夠的操作空間，以保障立模質量與效率。（3）一定要保障各類型接地體、預埋件等材料的耐用度，堅決不用假冒偽劣產品，有效提高工程項目的質量。（4）為方便光纜、電纜敷設工作，還需要做好供配電站房、系統集成機房的豎井預埋工作，確保其氣密性、埋深等符合項目需求[3]。

4.3 機電工程的設備安裝質量控制

作為機電工程中的重要工作，設備安裝質量直接關系到該工程的穩定運行與應用壽命，基于此，要對機電工程設備安裝質量嚴格把控，具體如下：（1）在設備正式進場前，要按照項目標準對其進行檢測，以保障其質量符合要求；（2）做好管口處理工作，打磨光滑，以免造成線纜損傷；（3）對機電工程基礎表面以及預埋件表面進行有效處理，結合設備安裝平整度、杠桿安裝豎直度，選擇合適的墊片，以便能夠有效消除縫隙；（4）做好各部件間的防水、防銹工作，以保障設備使用期限，便于開展后續養護工作；（5）做好門架、立桿以及立柱防雷工作，被保護設備與避雷針間的夾角要小于45°，接地電阻要小于4Ω，以保障各類型設備穩定運行。

4.4 機電工程線路安裝質量控制

針對機電工程，線纜設施主要包含兩部分，分別為供配電線纜與通信控制線纜。施工人員在安裝過程中想要提高其安裝質量，需要注意以下技術要點：（1）要保障機電工程中通信控制線路與供配電線路的物理隔離具有合理性；（2）要保證在鋪設線路前做好清理工作，以免拖拽線纜過程中造成損傷；（3）在鋪設前要對線纜質量、規格以及數量進行檢測，只有檢測合格的線纜才能正式投入使用；（4）線路在鋪設過程中要保證錯位平行，做好線纜防水安全措施；（5）完成線纜敷設工作后需要開展質量檢測工作，以保障后續機電工程安全穩定運行。

4.5 機電工程調試與試運行質量控制

完成以上工作后，需要有序開展機電工程調試工作，調試手段可以分為兩類：單機調試與聯機調試。完成電纜敷設工作后，只要通過自檢、聯檢且合格，就可以對分項工程、系統進行單機調試。在調試過程中要根據廠家提供的說明書有序開展。工作人員全程做好調試記錄并歸檔，為后續設備維修養護提供支持。完成單機調試工作后開展聯機調試，所有運行數據合格后才能交付投入使用。一旦在調試過程中發現任何不合格問題，要探明原因，采取針對性措施進行解決，并做好記錄工作，為后續設備運行提供依據。

5 結語

綜上所述，機電工程作為高速公路工程的重要組成內容，對于提高公路工程使用體驗，保障工程項目長久發展具有十分重要的現實意義。基于此，施工單位要對機電工程引起重視，從施工準備工作入手，嚴格把控各機電工程分系統的建設工作，從各安裝環節入手，提高高速公路機電工程質量，為后續工程安全穩定的運行奠定基礎。