公路工程機電項目施工質量控制研究

李家良

（中咨華科交通建設技術有限公司,北京 100195）

0 引言

公路機電工程具有環節多、系統復雜、技術要求高、施工綜合性及協調性要求強等特點，一旦設計和施工落實不當，可能導致維修成本高、設備壽命縮短、資源浪費、交通流暢度下降等問題。該文將以某復線公路為例，重點介紹其加強機電項目現場施工質量控制措施，以期為同類公路工程機電項目施工及質量控制提供技術參考。

1 案例簡介

某復線公路總長35.39 km，路基寬度28.00 m，雙向六車道，設計速度100 km/h。工程包括2 個服務區，3 個收費站，2 座隧道。工程機電項目較多，包括中壓配供電系統、電纜配供電線路、隧道照明、消防系統、通風系統、服務區和收費站的變電站和廣場照明等。主要裝備包括UPS 不間斷電源、柴油發電機組、干式變壓器、高低壓開關裝備、風機、消防器材、照明燈具等。該工程涉及機電項目多，具體技術復雜性強及質量要求高的特點。

2 機電項目現場施工質量控制

2.1 變電所設備安裝的施工方案

在開工條件具備后，將按照裝備材料到貨情況，逐站進行變配電所設備的安裝。根據以往施工經驗，其他公路土建工程量可能會滯后于本變電工程的施工，所以通常會在聯合設計階段對電纜溝、裝備基礎制定詳細的施工方案，并在其他土建工程施工中與承包商協作，配合房建作業隊做好變電所基礎、電纜溝預留。在變電所正式開工前，將對變配電所平面展開檢查、修正、清理或疏通，以避免出現誤差。如果變配電所工程滯后，則在完成布設各種纜線后，需要給予標識。在引入纜線時，應先做好管道疏通、入孔清理，并在無鐵線管道中先穿入鐵線。在引入纜線前后均應給予測試，以確保下線質量，安裝高低壓柜的操作工序如圖1 所示[1]。

圖1 高低壓柜安裝操作工序

在運輸、裝卸裝備和材料過程中，應避免發生劇烈震動、碰撞、承重或腐蝕等情況，運輸至現場的裝備，應及時開展外觀和性能檢查。箱、盤、柜的基礎型鋼及金屬柜架一定要可靠接地（PE）或接零（PEN）。此外各類基礎、成套箱柜或結構部件間的固定連接也必須牢固，所有緊固件均應為鍍鋅件。柜、盤配套元器件應牢靠固定，完好無損，線纜型號、規格及走向也應符合設計要求。為保證表觀質量，二次回路要連接可靠，接線正確，應認真布線、綁扎、焊接、壓接。柜內開關手車應推拉靈活，無碰撞和卡阻現象，相同型號的手車要能夠互換，配電柜必須嚴格防潮措施，柜體表面至墻壁的距離應滿足設計要求。接地外殼、母線及裝配附件一定要與接地連接可靠。

2.2 高低壓電纜布設施工方案

（1）沿電纜溝布設電纜。在電纜溝布設電纜時，應遵循低、高電壓等級電纜和同等級電壓細、粗電纜的排列原則，將電纜整齊地排列在支架上，并預留足夠的彎曲半徑。隨后需要每隔8～10 m 固定電纜，并按電纜型號做好過塑打印標識。在電纜接線前，需逐線測試，確認電纜布線過程中不存在絕緣下降或損傷。在布設分支主干電纜之前，根據施工圖和隧道實際情況，確定所需電纜長度。布設時必須按照定貨編號和長度嚴格對應，先布設電纜溝外的埋地線纜，并且分段測試達標后才能放入電纜溝內。電纜應整齊地排列在支架上，每隔8～10 m固定1 次。預分支接頭應在電纜支架上使用專業固定卡固定[2]。

（2）布設電纜橋架。在測量橋梁護欄高度的基礎上，根據設計規格定位支架位置，每隔1 m 設置1 個支架。支架的上孔應距離護欄上邊62 cm，要求托架在同一平面上，托架水平、垂直，立柱與護欄擋墻緊密接觸，使用膨脹螺栓給予緊固。接著組裝玻璃鋼管箱并調直，然后在各個支架上用螺絲固定，將連接槽和連接片用螺絲固定，一邊2 個螺絲，每片用4 個螺絲，內部布電纜，每隔10 m 用專業卡件給予固定，蓋板要壓縫，并給予調直，確保線形美觀。下橋時，需使用橋架斜下，根據現場條件進行安裝，橋架入土部分應在放入電纜后和蓋板后以水泥封裝。

（3）布設直埋電纜。根據再次測量的結果，確定線路的最佳走徑。了解地下設施情況，并針對性采取防護措施。人力開挖電纜溝時，要特別注意保護地下設施。對易發生塌方的地段，應在開挖的同時進行回填，如果在開挖過程中遇到雨天，應該暫停大面積開挖并及時填回。制定電纜轉運方案，按現場條件合理配置電纜盤，做好準備工作。布設電纜多采用人力布放或放纜車。如果場地條件允許，盡可能采取纜車放纜，但是必須采取防護措施。如果采取人力放纜，應參考纜重，確定單人負重和持纜間距，理順電纜并按規定處理好預留和防護。電纜溝回填時，應分層夯實，按照要求配置電纜標志樁。

2.3 隧道燈具吊架及燈具裝配操作

燈具角鋼吊架裝配是隧道照明系統燈具裝配的基礎，原則上應在隧頂預設鋼板和管線主體工程完工后，再裝配燈具系統，也可根據現場條件，采取“成型一段、裝配一段、總成一段”的方式裝配照明系統燈具。案例工程詳細編制隧道燈具吊架及燈具裝配的現場操作方案，并經監理工程師和業主審核，正式開工后，洞口段放樣裝配燈具角鋼吊架時，邀請監理工程師和業主給予檢查確認，然后以此為標準開展后續吊架裝配。

為了保證配位平直、距離均勻、線型美觀，可采取激光劃線定位，在長度≤800 m 范圍內激光定位可以一次完成定位，比經緯儀定位能夠提升3～5 倍工效，精度提高1.5～2 倍。安裝完成后，全面調節1 次。

采用分階段施工和流水作業的方式，在所有纜線、管線和配件都到位的狀態下，采用流水作業方式，具體實施放線、定位、焊接吊架、裝配支架、安裝燈具。布線由不同小組完成，相互協調配合，能夠提升作業效率。如果部分材料不能及時到場，須根據到場材料適當進行作業調整，保證現場操作合規和不窩工。

隧道燈具吊架及燈具裝配要求定位準確、安裝牢固、線性美觀、操作應有詳細記錄。施工過程注意工序連貫性，一次性完成燈具角鋼吊架裝配、電纜布設和防護管固定操作。根據設計圖紙，先安裝吊架，再安裝燈具，注意組裝燈具、吊裝就位、排線接線、線型調整。隧道燈具吊架及燈具裝配操作工序，如圖2 所示[3]。

2.4 安裝柴油發電機組

柴油發電機外殼、控制箱（臺、屏），敷線鋼管，電纜橋架以及固定支架，均應與PE 線可靠連接。機房應按照圖紙配置，需注意以下事項：與機組成套安裝蓄電池組和機組自帶油箱；若帶有減振器，連接件諸如水管、油管、排煙管等，一定要采取柔性連接；煙管柔性連接不能用作彎頭或補償管道裝配誤差；消聲器和排煙管應使用E4303 焊條進行焊接；當管內介質工作溫度≤550 ℃時，支架應除銹后表面涂2 遍醇酸底漆及醇酸磁漆；當煙管外表面工作溫度≤450 ℃時，保溫層應采用1 層巖棉氈；當煙管外表面工作溫度≥500 ℃時，排煙管壁厚不可＜0.30 cm；應按消防要求配置排煙管走向，延伸室外部分，應設有0.30%～0.50%的坡降，以便冷凝水和油煙凝結液排出室外；當水平管較長時，應在最低點安裝排污閥；為保證發電機組控制線路和負載電纜不被踩壞，保證人身安全，所有電纜應布設在預設鋼管或電纜溝槽內。

2.5 消防系統配置安裝

裝配水泵須檢查泵規格、平面位置和標高是否符合設計要求。在安裝水泵前，需對其外觀進行檢查，水泵底座就位后，需要給予矯正，符合要求方可以固定。進出水管道所配置的各種閥門和壓力表均應符合設計要求，在連接水泵和管道之前，需要對管道進行吹掃，確保管道清潔無異物，密封面、螺紋和焊接必須完好無損。互相連接的螺紋和法蘭面一定要對中、平行，否則不能安裝。管道連接后，不能再在管上開展氣割或焊接，否則需要拆卸管道，并對管道進行吹掃，以免水泵進入雜物導致損害。裝配完畢后，啟動水泵前，泵體必須充滿，排出空氣，不能空轉啟動。啟動前，需要檢查水泵與電機轉向是否一致，各錨固部位是否牢固，是否已經接地。啟動水泵前，需要打開吸水管路閥門，關閉出水管路閥門。達到電機額定轉速后，需要立即打開出口閥門。在設計負荷下，電機和水泵需要連續運轉不低于2 h，并且其流量和壓力穩定，聲音正常，無明顯振動。各項指標必須符合技術規范，達到設計要求，還要符合消防規范規定。

2.6 重難點施工控制

（1）布設電纜穿管。操作前，應檢查電纜穿管的封堵狀態和性能是否完好，如發現問題須及時給予處理。電纜穿管要疏通清掃，管內不能存在積水，也不可以存在其他雜物堵塞。管內電纜要逐段固定，可以采用電纜卡子或電纜支架等方式，并根據需要綁縛電纜。操作過程中注意保護管道，防止管道或電纜遭受損害。還要注意保持管道所在區域的干燥和清潔，避免不正常情況影響穿管和電纜正常工作。

為方便牽引，降低管道內壁與電纜之間的摩擦阻力，可以在電纜護套表面涂上滑石粉等潤滑物質。電纜操作需要特別注意，防止不當操作損傷電纜護層。管內電纜操作一般多采取人工作業方式。短電纜可以直接穿入管道，有直角彎或者稍長管道，可以采取鐵絲導引的方法進行牽引操作。在牽引電纜時，可以使用特制鋼絲網套。牽引電纜的力量一般按50%～70%電纜重量控制把握。管道口應該套上光滑喇叭管，井口應適當安裝滑輪。

（2）制作電纜接頭。電纜接頭制作必須由作業人員操作并嚴格按工藝規程執行。制作完成后，必須按規定進行試驗和安裝，并安裝電纜標志。

制作電纜接頭，首先剝開電纜兩端，并進行對號和絕緣檢測。接著要清洗制作長度，并按規格剝開PVC護層，注意不要損傷鋼帶和塑料層。制作過程中，操作要佩戴清潔手套，剝除多余統包部分，切除內層填充物、去除銅屏蔽帶氧化層和鋼帶防腐層。纏繞分相根部充填膠時，注意膠體清潔，使用時應拉出彈性，保證纏繞緊縮、密貼。套熱縮三相管，緊貼分叉處熱縮。銅屏蔽帶剝開時，需要注意相色標記給予核相、對號，剝開端部應整齊無毛刺。剝開半導電層時，需要根據結構狀態采取不同方法。處理半導電層時，需要注意A 半導電帶與B 半導電膠型的區別，線鼻壓接注意用鋁鉑搌球填實壓坑，以克服電暈。電纜測試合格并經過放電，確認纜體無高壓電容電流殘留后，即可通知操作人員安裝。

（3）隧道通風系統。在吊裝隧道射流風機前，需要先查驗隧道預埋鋼板，確保其符合設計要求。具體要檢測預埋鋼板的位置、大小以及高度是否與設計相符。如果吊裝較高，需要制作一批方便吊裝和焊接操作的輔助設施。還需要根據吊裝支架制作1 個模擬鋁合金支架。根據設計對風機支架位置開展定位，并標記好。首先以路面中軸線作為PH+0。其次在路面中軸線兩側合適位置起吊鉛錘，作為裝配支架的底面中心線，并在隧頂預埋鋼板確定各風機支架的縱基準位置。最后確定2 組支架平行，做好標記。

安裝支架，首先利用預設支架懸掛鋼板，臨時焊接Φ12 圓鋼2 根，在支架預留高度拉2 根水平線，通過圓鋼固定Φ50 鋼管，使鋼管直立，再沿鋼管起吊支架用葫蘆和滑輪，將支架牢固定位，確保支架底面一致于水平線高度。接著將預留鋼板與支架焊接在一起，以保證支架底面的水平誤差≤±0.5 cm，同時安裝風機保險繩掛鉤，最后進行支架抗拉拔測試，抗拉拔強度符合拉力N＞風機重量× 15，最后去除焊渣，刷上防銹漆。

抗拔測試合格后，吊裝風機。基于預設鋼板和支架，用葫蘆吊起風機，就位后與支架緊緊栓固，同組風機水平線高度差≤±0.5 cm，風機底面離地高度誤差≤±1 cm，風機吊穩后，裝配保護鋼索。最后裝配電纜保護管，測量風機配電箱至裝配位置的距離，以確定配管長度，預埋G50 鋼管2 根，打磨處理管口毛刺，用普力卡軟管連接原預埋管，最后以C20 素混凝土澆筑恢復開槽。將3*BV35 電線分組穿管，在兩側管口以絕緣膠帶纏包成葫蘆頭，堵塞管口，避免小動物進入[4]。

3 結語

該文梳理介紹了某復線公路工程加強機電項目現場施工質量控制的做法，內容包括變電所設備安裝的施工方案、高低壓電纜布設施工方案、隧道燈具吊架及燈具裝配操作、安裝柴油發電機組、消防系統配置安裝、重難點施工控制等方面，系列做法和技術要點，對同類公路工程加強機電項目施工和現場施工質量控制管理，具有技術借鑒意義。該文案例實施顯示，采取分項細化操作方案和重難點著重技術指導和監督等措施，能夠較好保證機電項目的工程質量落實。